《微机原理与接口技术》复习参考资料1

《微机原理与接口技术》复习参考资料

教师：凌建华

复习资料说明：

1、标有红色星号“?”的内容为重点内容

3、本资料末尾附有“《微机原理与接口技术》综合练习题与答案错误修正”和“《微机原理与接口技术》综合练习题与答案中不作要求的部分”，请注意查看。

第一章 概 述

一、计算机中的数制

1、无符号数的表示方法： （1）十进制计数的表示法

特点：以十为底，逢十进一；

共有0-9十个数字符号。

（2）二进制计数表示方法：

特点：以2为底，逢2进位；

只有0和1两个符号。

（3）十六进制数的表示法：

特点：以16为底，逢16进位；

有0--9及A—F（表示10~15）共16个数字符号。

2、各种数制之间的转换

（1）非十进制数到十进制数的转换

按相应进位计数制的权表达式展开，再按十进制求和。（见书本1.2.3，1.2.4）

（2）十进制数制转换为二进制数制 ?十进制 → 二进制的转换： 整数部分：除2取余； 小数部分：乘2取整。

?十进制 → 十六进制的转换： 整数部分：除16取余； 小数部分：乘16取整。

以小数点为起点求得整数和小数的各个位。 （3）二进制与十六进制数之间的转换 用4位二进制数表示1位十六进制数 3、无符号数二进制的运算（见教材P5） 4、二进制数的逻辑运算

特点：按位运算，无进借位 （1）与运算

只有A、B变量皆为1时，与运算的结果就是1

（2）或运算

A、B变量中，只要有一个为1，或运算的结果就是1 （3）非运算 （4）异或运算

A、B两个变量只要不同，异或运算的结果就是1

二、计算机中的码制（重点?）

1、对于符号数，机器数常用的表示方法有原码、反码和补码三种。数X的原码记作[X]原，反码记作[X]反，补码记作[X]补。

注意：对正数，三种表示法均相同。

它们的差别在于对负数的表示。

（1）原码 定义：

符号位：0表示正，1表示负； 数值位：真值的绝对值。 注意：数0的原码不唯一 （2）反码 定义： 若X>0 ，则 [X]反=[X]原

若X<0， 则 [X]反= 对应原码的符号位不变，数值部分按位求反 注意：数0的反码也不唯一 （3）补码 定义： 若X>0， 则[X]补= [X]反= [X]原 若X<0， 则[X]补= [X]反+1

注意：机器字长为8时，数0的补码唯一，同为00000000 2、8位二进制的表示范围： 原码：-127~+127 反码：-127~+127 补码：-128~+127

3、特殊数10000000

?该数在原码中定义为： -0

?在反码中定义为： -127 ?在补码中定义为： -128

?对无符号数：(10000000)２ = 128

三、信息的编码

1、 十进制数的二进制数编码

用4位二进制数表示一位十进制数。有两种表示法：压缩BCD码和非压缩BCD码。 （1）压缩BCD码的每一位用4位二进制表示，0000~1001表示0~9，一个字节表示两

位十进制数。 （2）非压缩BCD码用一个字节表示一位十进制数，高4位总是0000，低4位的0000~1001

表示0~9 2、 字符的编码

计算机采用7位二进制代码对字符进行编码

（1）数字0~9的编码是0110000~0111001，它们的高3位均是011，后4位正好与其对 应的二进制代码（BCD码）相符。

（2）英文字母A~Z的ASCII码从1000001（41H）开始顺序递增，字母a~z的ASCII码从1100001（61H）开始顺序递增，这样的排列对信息检索十分有利。

第二章 微机组成原理

第一节、微机的结构

1、计算机的经典结构——冯.诺依曼结构

（1）计算机由运算器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成（运算器和控制器又称为CPU）

（2）数据和程序以二进制代码形式不加区分地存放在存储器总，存放位置由地址指定，数制为二进制。

（3）控制器是根据存放在存储器中的指令序列来操作的，并由一个程序计数器控制指令的执行。

3、 系统总线的分类

（1）数据总线（Data Bus），它决定了处理器的字长。

（2）地址总线（Address Bus）,它决定系统所能直接访问的存储器空间的容量。 （3）控制总线（Control Bus）

第二节、8086微处理器

1、8086是一种单片微处理芯片，其内部数据总线的宽度是16位，外部数据总线宽度也是16位，片内包含有控制计算机所有功能的各种电路。 8086地址总线的宽度为20位，有1MB（220）寻址空间。

2、 8086CPU由总线接口部件BIU和执行部件EU组成。BIU和EU的操作是异步的，为 8086取指令和执行指令的并行操作体统硬件支持。 3、 8086处理器的启动（教材P21） 4、寄存器结构（重点?）

8086微处理器包含有13个16位的寄存器和9位标志位。 4个通用寄存器（AX，BX，CX，DX） 4个段寄存器（CS，DS，SS，ES）

4个指针和变址寄存器（SP，BP，SI，DI） 指令指针（IP） 1）、通用寄存器

（1）8086含4个16位数据寄存器，它们又可分为8个8位寄存器，即： ?AX ?AH，AL ?BX?BH，BL ?CX?CH，CL ?DX?DH，DL

常用来存放参与运算的操作数或运算结果 （2）数据寄存器特有的习惯用法

?AX：累加器。多用于存放中间运算结果。所有I/O指令必须都通过AX与接口传送信息； ?BX：基址寄存器。在间接寻址中用于存放基地址；

?CX：计数寄存器。用于在循环或串操作指令中存放循环次数或重复次数；

?DX：数据寄存器。在32位乘除法运算时，存放高16位数；在间接寻址的I/O指令中存放I/O端口地址。 2）、指针和变址寄存器

?SP：堆栈指针寄存器，其内容为栈顶的偏移地址；

?BP：基址指针寄存器，常用于在访问内存时存放内存单元的偏移地址。 ?SI：源变址寄存器 ?DI：目标变址寄存器

变址寄存器常用于指令的间接寻址或变址寻址。 3）、段寄存器

CS：代码段寄存器，代码段用于存放指令代码 DS：数据段寄存器

ES：附加段寄存器，数据段和附加段用来存放操作数

SS：堆栈段寄存器，堆栈段用于存放返回地址，保存寄存器内容，传递参数 4）、指令指针（IP）

16位指令指针寄存器，其内容为下一条要执行的指令的偏移地址。 5）、标志寄存器 （1）状态标志： ?进位标志位（CF）：运算结果的最高位有进位或有借位，则CF=1 ?辅助进位标志位（AF）：运算结果的低四位有进位或借位，则AF=1

?溢出标志位（OF）：运算结果有溢出，则

OF=1 ?零标志位（ZF）：反映指令的执行是否产生一个为零的结果 ?符号标志位（SF）：指出该指令的执行是否产生一个负的结果 ?奇偶标志位（PF）：表示指令运算结果的低8位“1”个数是否为偶数 （2）控制标志位

?中断允许标志位（IF）：表示CPU是否能够响应外部可屏蔽中断请求 ?跟踪标志（TF）：CPU单步执行

5、8086的引脚及其功能（重点掌握以下引脚）

?AD15~AD0：双向三态的地址总线，输入/输出信号

?INTR：可屏蔽中断请求输入信号，高电平有效。可通过设置IF的值来控制。 ?NMI：非屏蔽中断输入信号。不能用软件进行屏蔽。

?RESET：复位输入信号，高电平有效。复位的初始状态见P21 ?MN/MX：最小最大模式输入控制信号。

第三节 存储器

1、 分类 内存 2EPROM EPROM

外存 SRAM 单极型 RAM 双极型 PROM DRAM ROM EPROM E2PROM 2、 RAM和ROM的区别

?读写存储器（RAM） ?可读可写

?易失性，临时存放程序和数据 ?只读存储器（ROM） ?工作时只能读

?非易失性，永久或半永久性存放信息 3、PC机中存储器的结构

（1）8086CPU具有1MB的寻址能力，使用20根地址线A19~A0，数据总线为16位D15~D0。系统的1MB存储器分为两个512KB的存储体。一个为奇地址存储体，一个为偶地址存储体。 （2）当进行16位数据操作时，若数据的低8位放在偶地址存储体中，而高8位放在奇地址存储体中，则在一个总线周期内完成数据的传送。反之，则需要两个总线周期才能完成该数据的传送。

(AH)←(AX) / (SRC) 的余数

字操作 (AX) ←(DX, AX) / (SRC) 的商

(DX) ←(DX, AX) / (SRC) 的余数

指令例子：

DIV CL

DIV WORD PTR[BX]

（2）有符号数除法指令IDIV 格式： IDIV src

操作与DIV类似。商及余数均为有符号数,且余数符号总是与被除数符号相同。 注意: 对于DIV/IDIV指令

AX(DX,AX)为隐含的被除数寄存器。 AL(AX)为隐含的商寄存器。 AH(DX)为隐含的余数寄存器。 src不能为立即数。

对所有条件标志位均无定

关于除法操作中的字长扩展问题

?除法运算要求被除数字长是除数字长的两倍,若不满足则需对被除数进行扩展,否则产生错误。

?对于无符号数除法扩展，只需将AH或DX清零即可。

?对有符号数而言,则是符号位的扩展。可使用前面介绍过的符号扩展指令CBW和CWD

三、逻辑运算和移位指令 1、逻辑运算指令 （1）逻辑与AND

对两个操作数进行按位逻辑“与”操作。 格式：AND dest, src

用途：保留操作数的某几位，清零其他位。

例1：保留AL中低4位，高4位清0。

AND AL,0FH

（2）逻辑或OR

对两个操作数进行按位逻辑‖或‖操作。 格式：OR dest, src

用途：对操作数的某几位置1；对两操作数进行组合。

例1：把AL中的非压缩BCD码变成相应十进制数的ASCII码。

OR AL, 30H

（3）逻辑非NOT

对操作数进行按位逻辑‖非‖操作。格式：NOT mem/reg

例：NOT CX

NOT BYTE PTR[DI]

（4）逻辑异或XOR

对两个操作数按位进行”异或”操作。 格式：XOR dest, src

用途：对reg清零(自身异或)

把reg/mem的某几位变反(与’1’异或)

例1：把AX寄存器清零。

①MOV AX,0 ②XOR AX,AX ③AND AX,0 ④SUB AX,AX

（5）测试指令TEST

操作与AND指令类似,但不将‖与‖的结果送回,只影响标志位。 TEST指令常用于位测试,与条件转移指令一起用。 例：测试AL的内容是否为负数。

TEST AL,80H ；检查AL中D7=1？ JNZ MINUS ；是1(负数)，转MINUS

… … ；否则为正数

2、移位指令

(1)非循环移位指令（重点?）

算术左移指令 SAL(Shift Arithmetic Left) 算术右移指令 SAR(Shift Arithmetic Right) 逻辑左移指令 SHL(Shift Left) 逻辑右移指令 SHR(Shift Right) 这4条指令的格式相同,以SAL为例：

CL ;移位位数大于1时

SAL mem/reg

1 ;移位位数等于1时

?算术移位——把操作数看做有符号数； 逻辑移位——把操作数看做无符号数。

?移位位数放在CL寄存器中，如果只移1位,也 可以直接写在指令中。例如： MOV CL,4 SHR AL,CL ；AL中的内容右移4位 ?影响C,P,S,Z,O标志。 ?结果未溢出时：

左移1位≡操作数*2

右移1位≡操作数/2

例：把AL中的数x乘10

因为10=8+2=23+21，所以可用移位实现乘10操作。程序如下：

MOV CL,3

SAL AL,1 ; 2x MOV AH,AL SAL AL,1 ; 4x

SAL AL,1 ; 8x

ADD AL,AH ; 8x+2x = 10x

移位指令的题目见综合练习题P6 五，4题；P21 五，1题

四、控制转移指令 1、 转移指令

（1）无条件转移指令JMP 格式：JMP label

本指令无条件转移到指定的目标地址,以执行从该地址开始的程序段。 （2）条件转移指令（补充内容）（重点?） ① 根据单个标志位设置的条件转移指令 JB/JC ；低于,或CF=1,则转移

JNB/JNC/JAE ；高于或等于,或CF=0,则转移 JP/JPE ；奇偶标志PF=1(偶),则转移 JNP/JPO ；奇偶标志PF=0(奇),则转移 JZ/JE ；结果为零(ZF=1),则转移 JNZ/JNE ；结果不为零(ZF=0),则转移 JS ；SF=1,则转移 JNS ；SF=0,则转移 JO ；OF=1,则转移 JNO ；OF=0,则转移 ②根据组合条件设置的条件转移指令 这类指令主要用来判断两个数的大小。 ??判断无符号数的大小 ?JA 高于则转移

条件为: CF=0∧ZF=0，即A＞B ?JNA/JBE 低于或等于则转移

条件为: CF=1∨ZF=1，即A?B ?JB A

★判断有符号数的大小??JG ；大于则转移(A＞B)

条件为: (SF⊕OF=0)∧ZF=0 ?JGE；大于或等于则转移(A?B)

条件为: (SF⊕OF=0)∨ZF=1?JLE；小于或等于则转移(A?B) 条件为: (SF⊕OF=1)∨ZF=1 ?JL；小于则转移(A＜B＝

条件为: (SF⊕OF=1)∧ZF=0

2、循环控制指令

?用在循环程序中以确定是否要继续循环。 ?循环次数通常置于CX中。

?转移的目标应在距离本指令-128～+127的范围之内。 ?循环控制指令不影响标志位。

(1)LOOP

格式：LOOP label 操作：(CX)-1→CX；

若(CX)≠0,则转至label处执行；

否则退出循环,执行LOOP后面的指令。 LOOP指令与下面的指令段等价： DEC CX JNZ label

3、过程调用指令 （1）调用指令CALL

一般格式：CALL sub ;sub为子程序的入口

4、中断指令

(1)INT n 执行类型n的中断服务程序，N=0～255

五、处理器控制指令 1、标志位操作 （1）CF设置指令

CLC 0→CF STC 1→CF CMC CF变反 （2）DF设置指令

CLD 0→DF (串操作的指针移动方向从低到高)

STD 1→DF (串操作的指针移动方向从高到低) （3）IF设置指令 CLI 0→IF (禁止INTR中断) STI 1→IF (开放INTR中断)

2、 HLT（halt）

执行HLT指令后，CPU进入暂停状态。

第四章 8086汇编语言程序设计

第一节 伪指令（重点?）

CPU指令与伪指令之间的区别：

(1)CPU指令是给CPU的命令，在运行时由CPU执行，每条指令对应CPU的一种特定的操作。而伪指令是给汇编程序的命令，在汇编过程中由汇编程序进行处理。

(2)汇编以后，每条CPU指令产生一一对应的目标代码；而伪指令则不产生与之相应的目标代码。

1、数据定义伪指令

（1）数据定义伪指令的一般格式为： ?[变量名] 伪指令 操作数[，操作数…] DB 用来定义字节（BYTE）

DW 用来定义字（WORD） DD 用来定义双字（DWORD）

（2）操作数的类型可以是： ①常数或常数表达式

?例如： DATA_BYTE DB 10,5,10H DATA_WORD DW 100H,100,-4 DATA_DW DD 2*30,0FFFBH ?可以为字符串（定义字符串最好使用DB） ?例如：char1 DB ?AB? ?可以为变量

?可以为？号操作符

例如：X DB 5，？，6

？号只是为了给变量保留相应的存储单元，而不赋予变量某个确定的初值。 ?重复次数：N DUP（初值[，初值…]） ?例如：ZERO DB 2 DUP（3，5）

XYZ DB 2 DUP（0，2 DUP（1，3），5）

?在伪操作的操作数字段中若使用$,则表示的是地址计数器的当前值。

2、补充内容：

（1）类型 PTR 地址表达式例如：MOV BYTE PTR [BX]，12H

INC BYTE PTR [BX]

注意：单操作数指令，当操作数为基址、变址、基+变的时候必须定义

3、符号定义伪指令 (1)EQU

格式：名字 EQU 表达式

EQU伪指令将表达式的值赋予一个名字，以后可用这个名字来代替上述表达式。 例：CONSTANT EQU 100

NEW_PORT EQU PORT_VAL+1

(2) =（等号）

与EQU类似,但允许重新定义 例：

┇ EMP=7 ；值为7 ┇ EMP=EMP+1 ；值为8

(3)LABEL

LABEL伪指令的用途是定义标号或变量的类型 格式：名字 LABEL 类型

变量的类型可以是BYTE，WORD，DWORD。标号的类型可以是NEAR或FAR

4、段定义伪指令

与段有关的伪指令有：

SEGMENT、ENDS、ASSUME、ORG （1）段定义伪指令的格式如下：

段名 SEGMENT [定位类型] [组合类型] [’类别’]

┇

段名 ENDS

SEGMENT和ENDS

这两个伪指令总是成对出现，二者前面的段名一致。二者之间的删节部分，对数据段、附加段及堆栈段，一般是符号、变量定义等伪指令。对于代码段则是指令及伪指令。此外，还必须明确段和段寄存器的关系，这可由ASSUME语句来实现。

（2）ASSUME 格式：

ASSUME 段寄存器名：段名[，段寄存器名：段名[，…]]

ASSUME伪指令告诉汇编程序，将某一个段寄存器设置为某一个逻辑段址，即明确指出源程序中逻辑段与物理段之间的关系。

（3）ORG

伪指令ORG规定了段内的起始地址或偏移地址，其格式为： ORG <表达式>

表达式的值即为段内的起始地址或偏移地址，从此地址起连续存放程序或数据。

5、汇编程序的一般结构（重点?）（记住） DATA SEGMENT …

DATA ENDS

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE,DS:DATA BGN: MOV AX ,DATA MOV DS,AX ….

MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END BGN

第三节 程序设计

1、 顺序程序的设计（略） 2、 分支程序的设计 典型例题：

1 X>0

Y = 0 X=0 -1 X<0

?程序为：

MOV AL ，X CMP AL，0 JGE BIG MOV Y，-1 JMP EXIT

BIG：JE EQUL MOV Y，1 JMP EXIT

EQUL：MOV Y，0 EXIT：….

3、 循环程序见 ?用计数控制循环 ?见教材例题4.8 ?见练习册P9 八.2

第五章 微机接口技术基础

说明：第五章主要是一些概念，以下所列的要求学员记住

第一节 I/O接口的概念

1、I/O接口的作用

(1) 匹配外设与主机间的数据形式 (2) 匹配外设与主机间的工作速度 (3) 在主机与外设之间传输控制信息

2、I/O接口的分类

按外设的性能及通用的程度，可将I/O接口分为两类： I/O接口芯片和I/O接口卡

第二节 I/O端口的编址方式

1、I/O端口的编址方式 （1）I/O端口的统一编址 （3） I/O端口的独立编址

第三节 输入/输出控制方式

1、程序控制传送方式 ?（1）无条件传送方式 ?（2）程序查询传送方式 2、中断控制传送方式

3、直接存储器存取传送方式

第六章 中断技术

一、中断的类型（教材P217）：

PC机中各种类型的中断共有256个，并对它们进行了统一的编号，称为中断类型码 1、 内中断 （1）、微处理器中断

①0号中断（除数为0）

②1号中断（单步执行程序） ③4号中断（运算溢出） ④3号中断（断点处理） （2）、不可屏蔽中断 （3）、保留的微处理器中断（不要求） 2、外中断 外中断特点：

①INTR为电平触发 ②外中断可多级排优 ③外中断可用指令屏蔽 ④外中断可以嵌套

⑤外中断响应条件的修正（重点掌握）

?在IF=1，任何一条指令执行完时，CPU将检测引脚INTR，以便响应外中断。 3、软中断

?由中断指令INTn引发的中断称为软中断。 4、保留中断

5、各类中断的优先级

高 低

除数0，INTn，断点，溢出 NMI INTR 低 单步

二、中断向量表（重点?）

（1）中断向量表（教材P223）

在8086系统中，内存最低端的1K字节地址范围内（从00000－003FFH），放置256个中断的中断向量（入口地址），即称为中断向量表。每个中断矢量在表中占据4个字节，地址较高的两个字节放入口地址的段地址（CS），地址较低的两个字节放偏移地址（IP）。 中断向量表中的存储地址＝中断类型码n×4

中断向量见综合练习题P9 七，3题

（2）中断服务程序的执行 ?第一、将标志寄存器F入栈 ?第二、清除中断标志（IF=0）、单步标志（TF=0）

?第三、将程序当前代码地址CS和指令偏移地址IP依次入栈 ?第四、根据中断号n，计算中断向量的首地址——0000：n*4

?第五、根据中断向量首地址，取出4个字节的中断向量，并分别置入CS和IP中，CPU便转而执行相应的中断服务程序。

三、可编程中断控制器8259A

1、8259A的特点：

?每片芯片具有8级优先权控制，可连接8个中断源。

?通过级联可扩展至64级优先权控制，可连接64个中断源。 ?每一级中断均可屏蔽或允许。

?在中断响应周期，可提供相应的中断号

?具有固定优先权、循环优先权、等多种工作方式，可通过编程进行连接 ?28条引脚，+5V供电 2、8259A的内部结构 (1)、中断控制逻辑

①中断请求寄存器（IRR） ②中断服务寄存器（ISR） ③中断屏蔽寄存器（IMR）

(2)8259A引脚功能

?IR0~IR7(外设的中断请求）

?8个外设来的中断请求信号，IR0的优先级最高，IR7最低。 ③ INT（向CPU的中断请求）

3、硬中断的执行过程（重点?）（掌握）

（1）PC机的外设接口卡输出中断请求信号IRQi至8259A中断控制器，并将其中的中断

请求寄存器IRR的相应位i置1。

（2）8259A收到IRQi信号后，将它与同时请求中断的信号或者正挂起的中断，通过优先

级分析器，分析比较优先级。若该中断请求是唯一的或其优先级最高，则8259A向CPU发中断请求信号INT。

（3）CPU响应中断，连续发生两个中断响应脉冲INTA。第一个INTA将中断服务器ISR

的I位置1，表示正在响应I级中断，同时将IRR的I位清0，为本i级中断下一次的中断请求做准备；第二个INTA则要求8259A将中断源i的中断号n送至CPU。 （4）CPU收到I级中断的中断号n后，将其乘4作为中断向量地址。

（5）CPU屏蔽中断，将中断现场信息（F，IP，CS）压入堆栈，将标志寄存器F中的IF

和TF清0，同时由中断向量表取得IP和CS的值。

（6）CPU以CS值为段地址、IP为偏移地址转入中断服务程序。 见综合练习题P9 七，1题

第七章 接口技术

第二节 可编程并行接口

一、可编程并行接口芯片8255A

1、8255A的基本特点 2、8255A的内部结构 （1）数据总线缓冲器 （2）读/写控制逻辑 （3）端口A、B、C （4）A/B组控制部件 3、8255A的引脚功能

（1） 8255A与外设连接的引脚 ①PA0~PA7(A口输入/输出线） ②PB0~PB7（ B口输入/输出线） ③ PC0~PC7（ C口输入/输出线） （2）8255A与CPU连接的引脚 ①D0~D7（数据线） ②CS（芯片选择）

③A1和A2（口地址线） A1 A0 端口 0 0 A 0 1 B 1 0 C

1 1 控制寄存器

4、8255A的编程命令 （1）控制方式选择控制字 见教材P257 图7.3

（2）C口按位置位/复位控制字 见教材P258 图7.4

二、8255A的工作方式 1、方式0

方式0是一种基本的输入/输出方式 2、方式1

一种选通的输入/输出方式

3、方式2

一种选通的双向输入/输出方式

方式一

1、选通输入（记住以下结论） 当A口工作在方式1 PA7—PA0为端口输入数据线 PC5，PC4为输入联络线 PC4自动定义为输入，称STBA PC5自动定义为输出，称IBFA PC3为INTRA 2、选通输入（记住以下结论） 当A口工作在方式1 PA7—PA0为端口输出数据线 PC5，PC4为输出联络线 PC6自动定义为输入，称ACKA PC7自动定义为输出，称OBFA PC3为INTRA 3、选通输入输出（综合前面两者）

三、8255A的初始化（重点?）

?对8255A的初始化的内容是：

?写控制字到控制字寄存器，规定8255A的工作方式。控制字有工作方式选择控制字，C 口按位置位/复位控制字，设置中断允许标志（INTE）。 ?8255A初始化编程举例 ?见教材P267 例7.3 7.4 见综合练习题P11 七，6题

当B口工作在方式1 PB7—PB0为端口输出数据线 PC2，PC1为输出联络线 PC2自动定义为输入，称ACKB PC1自动定义为输出，称OBFB PC0为INTRB 当B口工作在方式1 PB7—PB0为端口输入数据线 PC2，PC1为输入联络线 PC2自动定义为输入，称STBB PC1自动定义为输出，称IBFB PC0为INTRB 第三节 串行通信接口

一、串行通信的基本概念

1、串行通信的传输方式 （1）串行通信的同步方式 ①同步通信 ②异步通信

异步通信方式要求每一需要传输的信息的数据位前面加一个起始位，表示字符的开始；在信息数据位的后面加一个或多个停止位，表示字符的结束。这样由起始位、信息数

据位和停止位构成了一个传输单位，称为一帧信息。

一帧信息的格式：（重点?）

5到8位可选

起始位 数据位 奇偶校验位（可选） 停止位（1，1.5，2）可选

（2）信号的调制和解调 （3）线路传输方式 ①单工方式 ②半双工方式 ③全双工方式

（4）数据的传输速率

数据的传输速率指单位时间传输的信息量，可用比特率（bit/s）和波特率来表示。

二、应用异步通信芯片8250 1、8250的内部结构及引脚功能 （1）8250的特性 （2）8250的内部结构 ①数据总线缓冲器 ②读/写控制逻辑 ③MODEM控制逻辑 ④内部寄存器 （3）8250的引脚功能 ①输入信号引脚

?SIN（串行输入）

?CTS（清除发送信号） ?DSR（数据装置准备好）

?RLSD（接受端线路信号检测） ?RI（振铃指示信号） ②输出信号引脚

?DTR（数据终端准备好） ?RTS（请求发送信号）

?OUT1（用户指定的输出端） ?OUT2（用户指定的输出端）

?INTRPT（中断信号） ?SOUT（串行输出信号）

2、8250的内部寄存器 （1）8250的内部寄存器

①线路控制寄存器（LCR）

主要作用是指定异步通信的数据格式。 控制字的格式见P295 图7.38

②线路状态寄存器（LSR）

作用是向CPU提示有关数据传输的状态信息。

控制字的格式见P296 图7.39 ③数据发、收寄存器

④分频次数锁存器（除数寄存器） 分低8位和高8位

分频次数=1.8432MHz/（16*波特率）

⑤MODEM控制寄存器（MCR） ⑥MODEM状态寄存器（MSR） ⑦中断允许寄存器（IER） ⑧中断标识寄存器（IIR） 3、8250的初始化（重点?）（必考内容）

8250初始化的一般步骤：

①80H送通信线控制REG，使寻址位为1

②除数高8位/低8位送除数寄存器高8位/低8位

③把D7=0的命令字写入通信线控制REG，确定Y 一帧数据的格式。 ④设置中断允许命令字

查询方式：则允许命令寄存器为0

中断方式：则允许命令寄存器对应位为1

?设置MODEM控制寄存器

?中断方式：D3=1 ?查询方式：D3=0 ?内环自检：D4=1 ?正常通信：D4=0

?8250初始化的例子

?见教材P304 例7.8（初始化部分） 见综合练习题P11 七，5题

4、 通信程序的编制

查询通信（?本科要求）（教材P303）

CPU对8250初始化以后，还需要进行如下工作：

第一步：读取线路状态寄存器，通过测试其中的D1，D2，D3，D4位来判断线路状态是否有错。若有错，则转去执行错误处理程序，否则进行下一步。 第二步：判断线路状态寄存器的D0位是否为1，以确定8250是否需要向CPU发送数据。若D0位为0，CPU转去执行接受数据程序段，否则在进行下一步。 第三步：判断线路状态寄存器的D5位是否为0，以确定发送缓冲器空否。若空，则由CPU发送一个数据（字符），否则循环等待。 ? 查询通信的例子见教材P303 ? 练习题P23 3题

第四节 可编程时间接口

一、8254的内部结构和引脚功能

1、8254的特点 2、8254的内部结构

8254由数据总线缓冲器、读/写控制逻辑、控制字寄存器和3个计数器等组成。 （1）数据总线缓冲器 （2）读/写控制逻辑 （3）控制字寄存器

控制字寄存器接受CPU送来的控制字。只能写，不能读。 （4）计数器

有三个：计数器0，计数器1，计数器2 3、8254的引脚功能 ?地址线A1，A0

A1 A0 寄存器选择 0 0 计数器0 0 1 计数器1 1 0 计数器2 1 1 控制寄存器

二、8254的工作方式（重点?）（掌握以下两种工作方式） ?方式2——频率发生器

?方式3——方波频率发生器

计数初值的计算公式：N=CLK/OUT 三、8254的编程 1、工作方式控制字

ff

主要功能：选择计数器0，1，2；确定向计数器 写或从计数器读计数器值；确定计数器的工作方式；确定计数器计数的数制等。 （1）设定计数制的标志D0

（2）设定工作方式标志位D3、D2、D1 （3）设定计数值读/写格式标志位D5，D4 （4）通道控制字的寻址标志位D7，D6 ?8254控制字格式见教材P321 图7.59 将书本的内容作如下修改

D5 D4 寄存器的选择 0 0 锁存计数器

0 1 只读写低8位，高8位自动为0 1 0 只读写高8位，低8位自动为0 1 1 先读写低8位，再读写高8位 2、8254的初始（重点?）化 一般步骤： ①写控制字

②写计数器初始值

见综合练习题P11 五，7题

?例：例已知8254的地址为40H~43H，计数初值为4010H，使用计数器2，工作在方式一。（注意：其中40H为计数器0的地址，41H为计数器1的地址，42H为计数器2的地址，43H为控制寄存器的地址） MOV AL，10110010B OUT 43H，AL MOV AL，10H OUT 42H，AL MOV AL，40H OUT 42H，AL

3、8254的应用（记住结论） 计数器 0 1 工作方式 3 2 TOUT 55ms 15.1us FOUT 用途 时钟定时 定时DM请求系统RAM刷新请求信号 音频信号 2 3 900Hz

附录：

《微机原理与接口技术》综合练习题与答案错误修正（修改的内容为红色）

习题一

1、将第四大题的第5小题的答案改为“直接变址寻址”（原来为直接寻址） 2、在第六大题——程序填空的原题上作如下修改： DATA SEGMENT BUF DW 1234H DATA ENDS …

BEG：MOV AX，DATA

MOV （2），AX MOV BX，BUF MOV CH，4

习题二

1、 将第四大题的第3小题的答案“（BL）=7EH”改为“（BL）=8EH”，其他不变 2、 将第六大题——编程填空题的原题作如下修改： DATA SEGMENT

DA DW –1，0，3，02，4，8，0AH，0FEH，87 COUT EQU （$-DA）/2 CNT DB ？ …

3、 将第七题——编程的答案作如下修改： …

GOON：MOV AL，[BX]

TEST AL，O1H JNZ MIUS

MOV M-DATA[SI]，AL（原为MOV M-DATA，AL） …

《微机原理与接口技术》综合练习题与答案中不作要求的部分

习题一

1、 第五大题（写出下列指令的执行结果或功能）的第6小题本专科都不作要求 2、 第八大题（应用题）的第4小题、第8小题、第9小题本专科都不作要求

习题二

1、 第五大题（写出程序段的功能）的第2小题本专科都不做要求

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