1 / 42

《 微机系统与接口 》 课程总结

基本内容. 1 ．微机基础 （数制、系统、 μP/MPU （ FPU ）、 IA-16/32 ） 2 ．指令和用途 — 系统硬件相关 3 ．汇编语言程序设计（伪指令 - 数据 - 程序流） 4 ．半导体存储器（概念、 MPU 接口电路 5 ．接口技术 — 数字 / 模拟接口及应用编程 6 ． IA-32 原理概念. 《 微机系统与接口 》 课程总结. （ 1 ）数制 — 应用：.

cale
Download Presentation

《 微机系统与接口 》 课程总结

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 基本内容 1．微机基础 （数制、系统、μP/MPU（FPU）、IA-16/32） 2．指令和用途— 系统硬件相关 3．汇编语言程序设计（伪指令-数据-程序流） 4．半导体存储器（概念、MPU接口电路 5．接口技术—数字/模拟接口及应用编程 6．IA-32原理概念 《微机系统与接口》课程总结

  2. （1）数制—应用： 整数/小数—小数点；不同进制的概念BIN/DEC/OCT/HEX；表示（DEC/BIN/BCD）左移/右移一位=*2 /2 10011B 23(D) 67Q 1234H 奇数：Bit0=1 偶数：Bit0=0 有符号数--计算处理（结果）； １．基本概念 来源：.相对偏移量（Displacement）（地址）;JG/JL比较（=JNLE/JNGE—JNG/JLE；JNL/JGE）(跳转,调用) CS：8100 JMP 0103 E9 00 80 ；IP+Disp 00~FF(-128~+127)----80H(-128)~FF(-1)~0(0)~7FH(127) 汇编语言伪指令-数据定义 –人工输入形式-物理存储(二进制数) DB –20H（100H-20H=E0H）, –1(0FFH),-20(ECH),81H(-127) DW -20H, 100,2000H,100000000000111B0FFE0H,00C8H,..

  3. 补码的概念？字长的概念（溢出JO）；符号位（JS）补码的概念？字长的概念（溢出JO）；符号位（JS） .宏汇编语言 MOV AX, -3 (AX)=? -4 八位100H-4=0FCH,16位10000H-4=0FFFCH MYDATA DW 200,-200,0FFF0H,1, -200H, 200H MAX=? Min=? １．基本概念--数制 根据物理存储内容判别：两组结果 判断指令：JG（E）（Greater）/JL（E）(Less)数值比较 无符号数—正整数（0~FFH（255）；0~65535（FFFFH） 判断指令：JA(bove）/JL(ow)—更多为JNC/JC：时间常数，绝对地址（指针大小） 溢出： 运算结果超出范围 CF/OF (AX)=A000H, ADD AX,7000H ADD AX,-7000H

  4. 编码信息 ASCII码: 00-7FH 字符(美国标准信息交换代码 ) 30H-39H ‘0’—’9’ 41H—’A’ ,42H—’B’….. 61H—’a’ ,62H—’b’….. 汉字:内码, ISO…. １．基本概念--数制

  5. （2）8086/8088硬件结构 基本构成：执行单元EU+总线接口单元BIU（并行-流水线，预取-指令队列）用途执行指令/与存贮器或I/O端口之间进行数据传送，并能形成物理地址。8086物理地址(A19--A0)； （16位实地址模式）通用寄存器及用途（IP，SP，段寄存器的功能--用于存放段起始地址+计算物理地址；有效地址EA的概念（偏移量地址）；段基址S和偏移地址=逻辑地址；物理地址=S*16+EA FLAGS各位定义IF，TF，（CF，DF，ZF，OF/SF，AF） CLI/STI；CLD/STD；单步运行（中断） 重要信号：DEN，ALE，/WR，/RD，/IOR/W，AEN 信号有效性的一般表示/ #

  6. .RESET后:各寄存器的状态（0000H）启动地址FFFF0H;（CS：IP=FFFF：0H）ROM/EPROM/FLASH ROM .软硬件的关系：指令总线操作: (BUS---目标单元） 总线周期: T 周期--地址,数据读写(与指令相关) (3)8086/8088工作过程 指令执行—时间=指令周期；基本时钟T=系统时钟(时钟周期, T周期) 操作运算(机器周期)其中总线操作由BIU完成(总线周期)----存储器读/写、I/O读/写（中断响应、等待Tw、空闲周期

  7. 总线:地址,数据,控制-传送相关内容 IO/M DT/R 区分存储器/IO：8086 A19—A0 220=1M-存储器 (00000~FFFFFH)； 最小/最大模式 单/多处理器(标准总线) (3)8086/8088工作过程 I/O编址 64K*2 I/O （00000~FFFFH（PC：000~3FF A9-A0 ) OUT 40H,AL; IN AL,40H 100H以上需用DX间址: MOV DX,2F8H IN AL,DX OUT DX,AL

  8. ----总线及其控制（三态） e.g. MOV AX,[SI] DS为默认段寄存器 产生/RD信号---总线读操作 MOV [BX+20],BX 总线写 ADD [SI+BX+100],AX 总线读，总线写 OUT DX,AL ;DX间址，产生/IOWR 总线I/O写操作 *.（AL）=55H时MOV AL,[55AAH] / MOV [55AAH],AL存储器读写周期波形图 (3)8086/8088工作过程

  9. 8087FPU的作用（不考）--硬件浮点数计算—定点数8087FPU的作用（不考）--硬件浮点数计算—定点数 高速缓存cache的作用 (命中算法) (4)协处理器与IA-32 *80386(IA-32)与8086的主要差别（EAX, 虚地址保护模式，虚拟存储器） 80386:实地址模式分段结构 段寄存器 段基地址：计算物理地址 虚地址保护模式 段寄存器 段选择子：描述表地址，获得段基地址、段限和访问属性

  10. 寻址方式（寻找操作数地址（位置）的方式）；分清各种方式的含义 立即数/直接,寄存器,寄存器间址 MOV指令，BYTE/WORD(NEAR)/DWORD(FAR)PTR---指定存储器访问方式字节/字/双字 数据:DEC BYTE/WORD PTR [SI]; MOV WORD/BYTE PTR [2000],20; CMP BYTE PTR[SI],100 MOV AX,BX, MOV DL,CL 可以PUSH ES,POP DS 但不可MOV ES,DS或MOV ES，1000 代码(指令地址): JMP FAR PTR[BX] JMP NEAR PTR[BX] =DWORD/WORD PTR JMP SHORT xxxx; JMP BX JMP 2000H JMP 2000:8000H --短/段内/段间 8位 16位偏移 20位空间 ２．指令系统 段超越ES：/CS：/FS：/DS： 指令前缀

  11. PUSH/POP堆栈内容和SP变化----先进后出（FILO） 栈底（定义256B时100H=初SP）—栈顶（LASTinLow）以字为单位操作 影响堆栈的指令 PUSH AX ;(SP)(SP-2);(SP+1)(AH);(SP)AL POP AX;(AL)(SP); (AH)(SP+1); (SP)(SP+2) CALL (FAR)/RET(F); （CS）IP入栈RET 2n---断点ADD SP,4 RET 4 INT n; (PUSHF,IF=TF=0;IP,CS入栈) IRET（带FLAGS） CALL/RET改变程序流(CS) 堆栈及其工作方式SS：SP

  12. MOV, LEA, PUSH, POP, PUSHF, POPF ADD, SUB, INC, DEC, CMP, MUL AND, OR, TEST, XOR ( SHL, ROL) JMP, JZ, JNZ, JC, JNC, LOOP CALL, RET, INT n, IRET CLD, STD, STI, CLI REP MOVSB(W) IN , OUT DB, DW, DD; ORG, OFFSET/ SEG, $, （WORD/BYTE/FAR/NEAR）PTR--伪指令： 基本指令集—操作码 目标，源操作数

  13. DATASAMPL SEGEMNT AT A800H (段的地址) ORG 1000H ;起始偏移量地址 变量：DB 'ABC' ;存放在1000H 41H，42H，43H DW '34'，‘56’；1003H=DW 3334H， 3635H ;存放:34H，33H，36H，35H BUFFER1 DB -20 ;A800:1007H DW -120H –存储变量:FEE0H BUFFER2 DB 33,22, ;A800:100AH BUFFER3 DB 55H ;A800:100CH LENGTH1 EQU(=)BUFFER2-BUFFER1 =? ３.汇编语言程序设计-- 数据-定义

  14. ORG 2000H ；存放在A800：2000H开始 NPT1 DW BUFFER1…;07,10H A800:2000H. NPT2 DW BUFFER2 ;0AH,10H, A800: 2002H NPT3 DW BUFFER3 ; A800:2004H FPT1 DD BUFFER1 ;2006H FPT2 DD BUFFER2 ;200AH NPTPT1 DW NPT1,NPT2,NPT3….； ;00,20H,02,20H,04,20H.. FPTPT2 DW FPT1,FPT2,FPT3,….; ;(2006H,A800H, 2008H,A800H 实际存储:06H,20H,00H,A8H,08H,20H,00,A8H,… 指针：指针变量(近2/远4) ３.汇编语言程序设计

  15. MOV SI,OFFSET NPTPT1 MOV SI,[SI+2] ;NPT2(SI)=2002H （链表：结构 MOV SI,[SI].NEXT ） $:当前地址 ( 可移动) NEXT: JMP $ (EB FE)； LENGTH1 EQU $-NEXT ３.汇编语言程序设计

  16. 模块化:注释；结构 分枝（比较--散转）/循环（条件） 流程框图 条件转移Jcc short-label---程序流的控制; JZ/JE，JNZ/JNE，JS，JNS，JO，JP/JPE，JNP/JPO--- LOOP计数循环（CX次）；条件循环（计数）JCXZ，LOOPE/Z， DEC /INC COUNTER; JCC 或CMP ---JCC JMP (NEAR)/(FAR)JMP xxxx/ JMP FAR PTR 过程/子程序利用----目的？？ CALL BX; CALL 2000H; CALL 200:40A8H ３.汇编语言程序设计

  17. INC/DEC BX/SI/DI—指针修改 （字节±１，字±２，双字±４） ADD SI/BX/DI,10 MOV SI(BX/DI),OFFSET; 初始指针 MOV CX,300;(COUNTER, COUNTER EQU 300) MOV AL/AX, [SI+2]；MOV [BX+100],AL/AX(数据) MOV AL,DH , MOV AX,SI(寄存器交换) ADD AL,BH (ADD DX,SI) ADD [SI],AL SUB SI,6 AND AL,100, OR XOR TEST CMP AL,10, CMP DX,[SI] JZ/JE (JNZ) JC/JNC(无符号) JG-JNLE/JNG-JLE ３.汇编语言程序设计

  18. 　从数据段以DAT为首地址的字符串中寻找’A’字符（’A’=41H, 该字符串以‘$’结尾，‘$’=24H），并将它们的偏移地址依次存放于ADDR为首的存储区内，并以0结束。要求写出程序主要片断(不必用伪指令定义变量，可直接用指令性语句编写)。 DATA ADDR 12H,33H,55H,41H,41H,55H,42H.41H,…….’$’ SI 0003,0004H,0007H,0000 DI ３.汇编语言程序设计--编程（例） 忠实理解题意-要求-建模分析

  19. MOV SI,0 MOV DI,OFFSET ADDR MYLOOP: MOV AL,[SI]DAT CMP AL,’A’ ;或CMP AL,41H JNZ NEXT ;非’A’字符 MOV [DI],SI;是’A’字符,保存偏移地址 INC DI;修改当前偏移地址存储表指针 INC DI ;占两个字节 INC SI;修改数据偏移指针,指向下一字符 JMP MYLOOP NEXT: CMP AL,’$’ JZ FINISH ;遇到串结束符’$’ INC SI JMP MYLOOP ;继续处理 FINISH: XOR AX,AX MOV [DI],AX ;00结束 ３.汇编语言程序设计--参考程序

  20. 变化: 如果要求在规定的字串长度范围内(如不超过1000个),找到结束符’$’, 将单元FLAG清零,否则写入0FFH; 加条件循环语句 MOV SI,OFFSET DAT MOV DI,OFFSET ADDR MOV CX,1000 ;循环初值 MYLOOP: MOV AL,[SI] CMP AL,’A’ ;或CMP AL,41H JNZ NEXT ;非’A’字符 MOV [DI],SI;是’A’字符,保存偏移量地址 INC DI;修改当前偏移量地址存储表指针 INC DI ;占两个字节 JMP NEXT1 ;继续循环 NEXT: CMP AL,’$’ JZ FINISH ;遇到串结束符’$ ３.汇编语言程序设计--参考程序

  21. 变化: 如果要求在规定的字串长度范围内(如不超过1000个),找到结束符’$’, 将单元FLAG清零,否则写入0FFH; 加条件循环语句 NEXT1:INC SI ;修改数据指针,偏移指向下一数据 LOOP MYLOOP ;1000个数未到, 继续处理 MOV AL,0FFH ;未遇到’A’, 错误标志 JMP PEXIT ;出口 FINISH:XOR AL,AL ;MOV AL,0 MOV [DI],AL ;0结束,接着将00写入FLAG单元 PNEXT: MOV FLAG,AL ;程序出口,写FLAG标志 ３.汇编语言程序设计--参考程序

  22. 分类：内外寸 RAM---SRAM；DRAM ;数据,堆栈,速度(SRAM-Cache) ROM---EPROM，EEPROM，NVRAM特点; 程序,固化数据,电子盘 关键:与处理器的接口—正确读写单元,概念,三态,使能, 选中单元：译码与译码器---逻辑关系，真值表 MOV [55AAH],AL A19-A16=? (DS)=8000H 物理地址：855AAH A19-A0: 1000 0101010110101010 时/CS=0 (/CS=!A19&A18&A17&A16&A15&!A14&A13&!A12&A11&!A10&A9&!A8&!A7 容量计算：n根地址线　　＝２n个单元　　A0—An-1 I/O相同: (DX)=3F8H IN AL,DX INC DX, OUT DX,AL 4．半导体存储器

  23. 全译码和部分译码（线选） 常规时序（了解） 片选-片内两级译码 2-4 3-8 4-16 译码 4．半导体存储器 74LS138真值表

  24. 存储器扩展(作业4-4) 单元数—地址线数关系 4．半导体存储器 D0 D3 D0 D3 D4 D7 D4 D7 2K*4 2K*4 2K*4 2K*4 /CS A10 A0 A10 A0 A10 A0 A10 A0 A11 4K*8

  25. 输入指令IN AL,DX ;IN AL,80H 时序 /IORD- AB译码选中 输出指令OUT DX,AL; OUT 81H,AL 时序 /IOWR 译码选中 所有接口电路的译码、指令操作（读图）。简单互连，　 74LS138译码器 5．接口技术—数字/模拟接口 多种选择设计： 可选常规，易实现

  26. 简单I/O：开关电平变换连接 简单I/O指令控制:输入三态使能 (i8255) MPU 5．接口技术—数字/模拟接口

  27. 简单I/O：LED/八段数码管的连接 简单I/O控制:输出使能/锁存 (i8255) 5．接口技术—数字/模拟接口

  28. I/O三种方式: 程序I/O（查询）--三种端口数据/状态/控制及作用, 中断, DMA及各自特点 DMA 数据传送控制方式可以实现外部设备和存储器之间的数据高速传送，不需要处理器。 总线时序：+中断响应；总线请求（DMA) 可编程接口芯片: 独立/CS, /OE, /WR 信号 5．接口技术—数字/模拟接口

  29. 并行I/O i8255： 作用,三种方式 方式０基本(直接)I/O; 方式1 选通I/O(A/B组); 方式2 双向I/O方式(PA口)； 中断:方式1,2 方式0的使用:简单I/O,锁存； 应用 方式1中IBF/OBF信号的作用(输入/输出缓冲区满) 5．接口技术—数字/模拟接口 特殊：可编程并行接口芯片的PC口具有位控功能，允许CPU用输出指令单独对C口的某一位写入“1”或“0”，正确的方法是通过写8255的控制寄存器方式写入； 脉冲的产生: 位0-1-0

  30. T/C 8253：定时器/计数器 可编程定时器/计数器为BIN/BCD计数器(减法) 计数值最大时应置时间常数(计数初值)为0(和LOOP CX相同)。 五种工作方式（数字n个脉冲--n可编程设置） 定时器与计数器的差别--CLK） CLK/GATE/OUT的含义（作用） 方式2使用(定时器---速率发生器---软硬件启动)： 5．接口技术—数字/模拟接口 时间常数计算，通道定时时间的最大值计算； 基于单通道的长时间定时器的软件实现加法/减法），硬件级连的概念---定时中断--软件定时器--相关软件。 软件触发—初值 硬件触发– Gate

  31. 中断：(概念) 8259:中断系统可处理多个中断源：应用功能 中断:内部中断/外部中断:不可屏蔽中断NMI/可屏蔽中断INTR 8259功能;中断向（矢）量（0000:000-03FFH, 中断服务程序的IP,CS）作用；中断屏蔽（初始化）；中断响应；中断请求；中断优先级；中断嵌套；外部中断的随机性 5．接口技术—数字/模拟接口 例如：INT 08H对应中断向量存在00020H (0:20H)四个单元 响应后自动保存CS:IP, FLAGS, TF=0,IF=0 EOI信号 中断服务程序：现场保护，中断程序与其他程序的通信（共享内存） 软件定时器的中断实现

  32. DMAC 直接存储器访问8237 DMAC的作用（原理）I/O-存储器交换----AB，DB，IO/MEMR/W总线控制 实现直接存储器访问（DMA）时，总线使用通过控制信号AEN； 外设或MEM通过AEN区分MPU/DMAC之一控制BUS 5．接口技术—数字/模拟接口

  33. 串行接口8250/8251 在串行数据异步传送中的传输格式：起始位（1固定），数据位（5-8）,奇偶校验*1），停止位（1-2位）。格式、波特率、传输字符速率的关系；RS232电平标准 溢出：寄存器被覆盖----发送(太快，没有来得及送出)；接收(太慢,没有及时读取) 传输过程:(低位在前,起始位开始, 波形 ---_--_-__---- 双缓冲器：数据收发，收发移位寄存器 4800H, 8,N,1,==〉每个字符至少10位/4800S=0.0020ms (DX)=3F8H, OUT DX,AL 可能的最大延时 5．接口技术—数字/模拟接口

  34. 模拟量接口A/D---D/A： 接口电路同简单I/O DAC锁存写/ ADC启动―读结果 多路转换开关MUX和采样保持器S/H的主要作用； V/F变换／ＡＤＣ――双积分／逐次逼近 ADC0809是８位８ＣＨ逐次逼近型模数转换器。AD574A为12位单通道 Vref对转换精度的影响； 启动转换控制----同步转换 ADC/DAC）及其实现 启动/转换----读取转换结果 数字滤波----平均 精度: 相对满量程而言 分辨率:对信号灵敏度 模拟地-数字地: 相同基准,单点相连 第六章 习题4 :综合设计型 5．接口技术—数字/模拟接口

  35. 模拟量接口A/D---D/A： 第六章 习题4 :综合设计型 ADC0809设计一个数据采集系统，采用中断方式，EOC接至8259A的IRQ2，每隔200μs采样一个数据。试完成：⑴硬件设计，画出连线图（不包括8259A）；⑵软件设计，包括8255A、8253的初始化及中断服务程序。 难度>>考试(不要求初始化) 5．接口技术—数字/模拟接口

  36. 硬件连线: 接口电路简单互连： （1）数据线：D15—D0 通常同名互连 （2）地址线：经译码电路产生片选信号，其中若干连至芯片/CS,/CE 74LS138 （3）控制信号线：/RD, /IORD 接/OE(输出允许)/WR, /IOWR 接/WE(写入允许,/LE,START,ALE等) 5．接口技术—数字/模拟接口 无独立片选芯片

  37. 硬件连线: 开关转换(上拉电阻)和LED驱动(限流电阻) 5．接口技术—数字/模拟接口 8255/273/244 I/O

  38. 接口应用程序片断编程： 根据指定端口地址，读取相关信息（模拟量或数字量，如为A/D应先启动转换，延时或判断EOC读取），按设计要求处理后保存到变量单元或输出。MOV DX,INPORT, IN AL,DX, MOV V1,AL, （处理）…..MOV DX,OUTPORT, OUT DX,AL 注意（想象程序片断运行的方式，初初始化芯片和单元外，一般为定时执行或中断执行，如需要记忆以前信息，一般存放在内存单元中，用于比较等，而不是寄存器中） 5．接口技术—数字/模拟接口

  39. 6．IA-32原理概念(非考试内容) 1.32位寄存器/地址/数据 EAX,EBX,A0-A31,D0-D31 2.80386三种工作模式 实地址模式 虚地址保护模式 虚拟8086(V86)模式 3.实地址模式下段寄存器的作用 段基地址 虚地址保护模式下段寄存器的作用:选择子(Selector),指向段描述符(参数:段基地址,段限,访问属性) 《微机系统与接口》

  40. 7．作业与试题分析 考题类型：三部分： （1）选择与填空（15小题30分） （2）阅读与编程（2~4题35分） （3）接口技术（1-2两题35分），以概念和方法为主，连接线路和工作编程。 重要作业内容：程序设计1-3例，存储器译码与扩展，8255应用题，AD/DA综合应用处理 注意理解性学习，而不是记忆性学习！ 《微机系统与接口》

  41. 8．考前安排 (081622) 答疑: 6月21日 晚18:30-21:00 答疑 地点: 教2-301 6月24日(9:30-21:00) 地点: 教2-301 6月25日上午 地点: 教2-301 第7章作业 最迟25日答疑时交 6月25日下午考试: 闭卷，不需用计算器 --所有控制字都不要背;概念要清楚 《微机系统与接口》

  42. The END THANKS Wish a Sucessful Pass 《微机系统与接口》

More Related