西安交通大学：《微机原理与接口技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）复习纲要（主讲：桂小林）

XI'AN 289682006 JIAOTONG UINIVERSITY 110th Anniversary/of the Founding ofJliaoTong University 《微机接口技术》 复习纲要 西安交通大学 计算机科学与技术系 微机程组 2012年11月10日

1 《微机接口技术》 复习纲要 西安交通大学 计算机科学与技术系 微机课程组 2012年11月10日

历支大 2006 cH!:徹型计算机概论(~5) 需要标记的基本概念 微处理器、微型计算机、微型计算机系统 单片机(微控制器) 微型计算机结构、主机板结构 IBM PC. BM PCXT BM PC/AT 三总线(AB、DB、CB) ●了解微处理器的发展历程 第一台微处理器:4004 第一台计算机:ENAc 8086--8088--80386-奔腾-双核--多核 桂小林2

桂小林2 CH1：微型计算机概论（～5） ⚫ 需要标记的基本概念 – 微处理器、微型计算机、微型计算机系统 – 单片机（微控制器） – 微型计算机结构、主机板结构 – IBM PC、IBM PC/XT、IBM PC/AT – 三总线（AB、DB、CB） ⚫ 了解微处理器的发展历程 – 第一台微处理器：4004 – 第一台计算机：ENIAC – 8086----8088----80386----奔腾----双核----多核

历支大 2006 cH1:术语解释 (1)微处理器 解道由一片或几片大规模集成电路组成的中央处 理器 ●(2)微型计算机 解指以微处理墨为基础配以内存储器以及输入输 出接口电路和相应的辅的电路构成的裸材 (3)微型计算机系统 解:指由微处理器 相应的外闺设备及其它专 电路电源,面祓机架以及足够的软件而构成的系统 (4)单片机 解:把构成一个微型计算机的一些功能部件集成在 块芯片之中的计算机 桂小林3

桂小林3 CH1：术语解释 ⚫ (1)微处理器 – 解:指由一片或几片大规模集成电路组成的中央处 理器. ⚫ (2)微型计算机 – 解:指以微处理器为基础,配以内存储器以及输入输 出接口电路和相应的辅助电路构成的裸机. ⚫ (3)微型计算机系统 – 解:指由微处理器配以相应的外围设备及其它专用 电路,电源,面板,机架以及足够的软件而构成的系统. ⚫ (4)单片机 – 解:把构成一个微型计算机的一些功能部件集成在 一块芯片之中的计算机

历支大 2006 cH:微处理器(~15)18 ●标记8086、8088的内部结构 EU BIU 字长、寻址空间(168,1MB) 引脚分类(AB、DB、CB) 指令队列(6字节14字节)(管理方法不同) ●熟悉8086、8088的引脚功能 地址复用( ADO-1S/AD0=)(A1f1y/S3-)的目的 地址数据分离方法(锁存器,373或8282) 模式选择(不同模式,某些引脚功能不同) 桂小林4

桂小林4 CH2：微处理器（～15）-1/8 ⚫ 标记8086、8088的内部结构 – EU + BIU – 字长、寻址空间（16/8，1MB） – 引脚分类（AB、DB、CB） – 指令队列（6字节/4字节）（管理方法不同） ⚫ 熟悉8086、8088的引脚功能 – 地址复用（AD0~15/AD0~7)(A16~19/S3~6)的目的 – 地址数据分离方法 （锁存器，373或8282） – 模式选择（不同模式，某些引脚功能不同）

历支大 2006 cH:微处理器28 ●掌握8086、8088的编程结构 通用寄存器(8个16位、8个8位) 段寄存器(4个16位) 专用寄存器(2个16位 DS FLAG 熟悉8086、8088的基本时序 指令周期、总线周期和时钟周期 总线周期(4T+n1w) AH AL BHBL (T=210ns, When OSC=4.7 7MHz) CH CL 存储器、I/0独立时序(MI0) DHDL 8086系统中的存储器结构 分为偶体、奇体;(/BHE、A0) 如何读存储器中的字节和字(奇地址偶地址的区别) 存储空间与O空间独立编址,但大小不同 ●8086中断响应周期 桂小林5

桂小林5 CH2：微处理器 2/8 ⚫ 掌握8086、8088的编程结构 – 通用寄存器（8个16位、8个8位） – 段寄存器（4个16位） – 专用寄存器（2个16位） ⚫ 熟悉8086、8088的基本时序 – 指令周期、总线周期和时钟周期 – 总线周期（4T + nTw) – (T=210ns, When OSC=4.77MHz) – 存储器、I/O独立时序（M/IO) ⚫ 8086系统中的存储器结构 – 分为偶体、奇体；（/BHE、A0） – 如何读存储器中的字节和字（奇地址/偶地址的区别） – 存储空间与I/O空间独立编址，但大小不同 ⚫ 8086中断响应周期 IP FLAG S

历支大 2006 lsA总线的形成 标记SA总线的结构及其形成方法 CLK M小 SSS SSS DEN IOWC DTR MRDI READY ALE 8284A HREADY RESET STB OE RESET BHEH 74LS373 Algw A16 X3 ADis ADo 线 74L245 DR×2 存储器o接口 桂小林6

桂小林6 ISA总线的形成 ⚫ 标记ISA总线的结构及其形成方法 I S A 总 线

历支大 2006 cH:微处理器38 了解80386的内部结构 cR寄存器的特殊作用(cR0~CR3) 包括6个模块(执行单元,分段单元,分页单元,总线单元, 指令预取单元和译码单元) 工作模式及转换方法(实模式,虛拟模式和虛拟8086模式) 熟练掌握保护模式下的存储器管理机制 虚拟地址到线形地址的变换 描述符、描述符表、描述符寄存器 线形地址到物理地址的变换 386中断与8086的中断的不同 ●不要求记描述符的格式 桂小林7

桂小林7 CH2：微处理器-3/8 ⚫ 了解80386的内部结构 – CR寄存器的特殊作用（CR0~CR3） – 包括6个模块（执行单元，分段单元，分页单元，总线单元， 指令预取单元和译码单元） – 工作模式及转换方法(实模式，虚拟模式和虚拟8086模式) ⚫ 熟练掌握保护模式下的存储器管理机制 – 虚拟地址到线形地址的变换 – 描述符、描述符表、描述符寄存器 – 线形地址到物理地址的变换 – 386中断与8086的中断的不同 ⚫ 不要求记描述符的格式~

历支大 2006 cH:微处理器48 ●熟悉微机接口中常用的一些汇编指令和编程方 法 Mov、JNC、JNz、cMP、TEsT、 IN. OUT LOOP ●熟练掌握N和OUT指令的工作时序 只有运行访问存储器指令和o指令才能产生RD# 或WR#,以及OM# AL对应DB;DX对应AB ●了解80386的寻址方式 桂小林8

桂小林8 CH2：微处理器-4/8 ⚫ 熟悉微机接口中常用的一些汇编指令和编程方 法 – MOV、JNC、JNZ、CMP、TEST、IN、OUT – LOOP ⚫ 熟练掌握IN和OUT指令的工作时序 – 只有运行访问存储器指令和I/O指令才能产生RD# 或WR#，以及IO/M# – AL对应DB；DX对应AB ⚫ 了解80386的寻址方式

历支大 2006 基本概念 (1)执行部件EU 解:8086微处理器内部的个功能部件由通用寄器标志寄存 漫算和国订若转员终等名新行 管理 (2)总线接口部件BU 解:8086微处理强内部的另一个功能部件虫段查存器指令捐针 地址形 Q逐接图际有的线操作计算形成可位的内行物理地址 小方式与最小方式 二新在下电供茶统 86微处 MN 8086微处理的另—种工作方式在该方 8288供构成个多 MNX*线接地 桂小林9

桂小林9 基本概念 (1)执行部件EU – 解:8086微处理器内部的一个功能部件,由通用寄存器,标志寄存 器,运算器和EU 控制系统等组成,负责全部指令的执行,向BIU提 供数据和所需访问的内容和I/O端口的地址,并对通用寄存器,标 志寄存器和指令操作数进行管理. (2)总线接口部件BIU – 解:8086微处理器内部的另一个功能部件,由段寄存器,指令指针, 地址形成逻辑, 总线控制逻辑和指令队列等组成,BIU同外部总线 连接为EU完成所有的总线操作,并计算形成20位的内存物理地址 (3)最小方式 与最小方式 – 答:8086微处理器的—种工作方式,在该方式下,由8086提供系统 所需要的全部控制 信号,用以构成一个单处理器系统.此时 MN/MX*线接VCC(高电平). – 8086微处理器的另一种工作方式,在该方式下,系统的总线控制信 号由专用的总 线控制器8288提供,构成一个多处理机或协处理机 系统.此时MN/MX*线接地

历支大 2006 基本概念 (5)指令周期 解 条指令所需要的时间称为指令周期包括指令译码和 执行等操作所需的时间 (6)总线周期 解:cPU通过总线操作完成同内存储器或/O接口之间一次数据传 送所需要的叫间 (7)时钟周期 解:CPUJ时钟脉冲的重复周期称为时钟周期,时钟周期是cPU的 时间基准 (8)等待周期 解在cP对内存或外设接口进行读写操作时当被选中 内存立外设接口无法在3个T(时钟 请求延长 猜号后就在3与42间插入一个时钟周 期一称为等待周期TW在Tw期间,总线信号保持不变 桂小林10

桂小林10 基本概念 (5)指令周期 – 解:执行一条指令所需要的时间称为指令周期包括取指令,译码和 执行等操作所需的 时间. (6)总线周期 – 解:CPU通过总线操作完成同内存储器或I/O接口之间一次数据传 送所需要的叫间. (7)时钟周期 – 解:CPUJ时钟脉冲的重复周期称为时钟周期,时钟周期是CPU的 时间基准 (8)等待周期 – 解:在CPU对内存或外设接口进行读写操作时,当被选中进行数据 读写的内存或外设 接口无法在3个T(时钟周期)内完成数据读写 时,就由该内存或外设接口发出一个请求延长总线周期的信 号,CPU在接收到该请求情号后,就在T3与T4之间插入—个时钟周 期 一称为等待周期Tw,在Tw期间,总线信号保持不变