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东南大学微机原理复习课(接口部分)
多种选择设计:(不 唯一,可标注说明)
可选常规,易实现
74LS138译码器
I/O三种方式
问题的提出:CPU与外设的工作速度不一致,如何解决效 率和可靠性? 程序I/O(查询)--三种端口数据/状态/控制及作用, 中断,效率较高,CPU响应较快,但传送由中断软件完成 DMA,可以实现外设和存储器之间的数据高速传送,不需 要处理器。效率较高,硬件完成,但电路复杂
例题
1# 8000H—87FFH 2# 8800H—8FFFH 3# 9000H—97FFH 4# A000H—A3FFH 5# A400H—A7FFH 6# A800H—ABFFH 7# AC00H—AFFFH A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 4# 1 0 1 0 0 0 5# 1 0 1 0 0 1 6# 1 0 1 0 1 0 7# 1 0 1 0 1 1
INT_PROC PROC FAR PUSH AX PUSH CX 补充PUSH DS PUSH DX MOV AX,DATA MOV DS,AX DEC IRQ_TIMES MOV CX, 0FFFFH LOOP2: NOP LOOP LOOP2 POP DX POP CX MOV AL,20H OUT 20H,AL POP AX 补充POP DS ;写OCW2
中断响应和处理流程
当前指令 结束? PSW入栈、 清IF、TF CS、IP入栈
Y
软中断?
Y
调中断处理程序 (进入) 取类型码
Y
NMI?
Y
又有NMI?
Y
INTR?
Y
IF=1?
N
执行中断子程序
TF=1? 执行 下一条指令
Y 硬件监测处理
IP、CS、PSW出栈 返回主程序
IRET
中断优先级——例程
习题5.4 如正以单步方式运行某用户程序(该程序开放外部 中断,即IF=1)的过程中执行一条除法指令时, INTR线上出现可屏蔽中断请求。然后,这条除法指 令产生了除法出错中断。试指出CPU处理这三种同 时出现的中断的顺序。 优先级从高到低:除0->INTR->单步
例题
5-1(2)输入输出电路如教材中图5.11和5.12所示,试编一程 序,实现微机连续检测开关K1-K8状态,当开关K1-K8全部 闭合或全部断开时使LED亮,否则使LED熄灭,同时把开关 状态存放在SwitchS单元内。
MOV DX,218H ;开关输入端口 IN AL,DX CHKS: CMP AL,0FFH JZ ALLONOFF ; 全断开 CMP AL,0 JNZ ONOFF ALLONOFF: MOV AL,1 JMP LEDOUT ONOFF: MOV AL,0 LEDOUT: DX,219H ;LED端口:1 亮 OUT DX,AL MOV SwitchS,AL ;保存开关状态
根据运行时存取(读写)过程的不同分类 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
内/外存
半导体存储器
关键:与处理器的接口—正确读写单元,三态,使能, 选中单元:译码逻辑关系、译码器真值表 MOV [55AAH],AL (DS)=8000H 物理地址: 855AAH A19-A0: 1000 0101,0101,1010,1010 容量计算:n根地址线 I/O相同: (DX)=3F8H IN AL,DX =2n个单元 INC DX,
读入I/O数据存入单元之类基本要求必须掌握
中断及中断控制器8259
中断概念: CPU与外设交换信息的一种重要方式 ==》硬件手段,改变CPU执行程序的顺序(程序流) 分类 (1)外部中断 不可屏蔽中断NMI/可屏蔽中断INTR (2)内部中断 INT n:软中断 CPU的某些运算错误引起的中断:除法错、溢出 由调试程序debug设臵的中断:单步/断点
0通道工作在方式3(方波),n0=2MHz/1.5KHz=1334 1通道工作在方式2(速率发生器),n1=1.5KHz/300Hz=5 2通道工作在方式3(结束中断), 当CLK2=2MHz时, n2=2MHz/50Hz=40000; 当CLK2=OUT0=1.5KHz时, n2=1.5KHz/50Hz=30 ; 当CLK2=OUT1=300Hz时, n2=300Hz/50Hz=6
T/C 8253:定时器/计数器
各种工作方式的输出波形
方式 0
方式 1 方式 2 方式 3 方式 4
N 0 1 N 0 1
N N N/2 N N 0 1 0/N 0/N N/2 N 0 1 0 0 0 1 0
方式 5
定时器/计数器—例程
例题: 设 8253 通道 0-2和控制端口地址分别为 300H、 302H、 304H、306H,定义通道0工作在方式3,CLK0=2MHz ,要求通道 0 输出 1.5KHz方波;通道 1 用通道 0 的输出 作为计数脉冲,输出频率为 300Hz的负脉冲序列;通 道2每秒向CPU发50次中断请求。
;初值低8位 ;初值高8位
;方式2,只读/写低8位, BCD计数
;初值
;方式3,只读/写低8位,BCD计数
;初值
定时器/计数器—例程
习题5.9: 假定一片8253连接至1KHz的时钟,用该8253以BCD格式保 持一天中的时间,精度为秒。在HOURS(小时)、 MINUTES(分)、SECOND(秒)等字节均装入当前时 间以后,就立即开始计时。试编写一个8253的初始化程序 和一个在每秒结束时修改时间的中断程序。
G2A A4 A3 A0 G2B Y 0 C B A
CS
50次/秒中断
MOV DX, MOV AL,
306H 00110111B
;方式3,先读/写低8位, ;后读/写低8位, BCD计数
0通道初始化: OUT DX, AL MOV DX, 300H MOV AL, 34H OUT DX, AL MOV AL, 13H OUT DX, AL 1通道初始化: MOV DX, 306H MOV AL, 01010101B OUT DX, AL MOV DX, 302H MOV AL, 05H OUT DX, AL 2通道初始化: MOV DX, 306H MOV AL, 10010111B OUT DX, AL MOV DX, 304H MOV AL, 30H OUT DX, AL
定时器/计数器—例程
8253 D7~D0 RD WR A2 74LS138 A1 +5V D7~D0 GATE0 RD GATE1 WR GATE2 A1 2MHz CLK A0 0 OUT0 1.5KHz OUT1 300Hz CLK2 OUT2 CLK1
A9 A8 A7 A6 A5 M/IO
G1
第二次习题(复习)课
第4部分:半导体存储器 第5部分: 数字量输入输出
总线、接口概念 *接口电路(芯片)、端口地址 * 数据传送方式 * 中断电路及其处理 *定时/计数器电路与应用 * 并行接口电路与应用 * 串行接口电路与应用 DMA电路与应用
第6部分:模拟量输入输出
Cache—主存—外存(辅存) 三级存储系统结构
8259的编程
两步: 1、初始化编程——一次写入(编程) 初始化命令字ICW1~4 2、工作编程——可多次写入(编程) 工作命令字OCW1~3 初始化编程顺序: ICW1 ->ICW2 ->[多片时写ICW3] ->[需要时写ICW4]
中断处理程序
实验四(2)注意保护现场:相关的通用寄存器+段寄存器
考点:概念 例:选择题 8086/8088系统采用I/O端口与内存地址采取___B___方式。 (A) 统一编址 (B) 独立编址 (C) 部分译码 (D) 线选法译码 在独立编址方式下,存储单元和I/O设备是靠 C 来区分的。 A:不同的地址代码 B:不同的地址总线 C:不同的指令或不同的控制信号 例:填空题 微机系统中一般有3 种基本I/O控制方式,分别是程序(查询) 方式, 中断方式,和DMA方式。
例题
例题4.4:某系统的存储器中配备有两种芯片;容 量分别为2K×8的EPROM和容量为1K×8的 RAM。它采用74LS138译码器产生片选信号: Y0,Y1,Y2直接到三片EPROM(1#,2#, 3#);Y4,Y5则通过一组门电路产生四个片选 信号接到四片RAM(4#,5#,6#,和7#)。如 题图4-1,试确定每一片存储器的寻址范围。
例题
(08考题 基本概念) 答案:A
总线、接口概念
地址总线(AB)——单向 数据总线(DB )——双向 控制总线(CB)——每根线单向
5.接口技术—数字/模拟接口
输入指令IN AL,DX 时序 /IORD- AB译码选中 输出指令OUT DX,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
MOV DX, CNT+3 MOV AL, 30H OUT DX, AL MOV AL, E7H MOV DX, CNT OUT DX, AL MOV AL, 03H OUT DX, AL ┇ ;控制字端口地址 ;通道0,先低后高,方式0
;计数初值1000-1=999(3E7H) ;通道0端口地址
(续) INTSV: PUSH … INC SECONDS CMP SECONDS,60 JC NEXTF MOV SECONDS,0 INC MINUTS CMP MINUTS,60 JC NEXTF MOV MINUTS,0 INC HOURS CMP HOURS,24 JC NEXTF MOV HOURS,0 ┇
了解:中断屏蔽;中断优先级;中断嵌套; 掌握:中断处理过程,中断服务程序,现场保护。
应用——外部中断的随机性,中断程序与其他程序的通信( 共享内存)