微机原理课程总结

微机原理与接口技术课程总结

班级：03

学号：B12020115

姓名：朱松峰

微机原理与接口技术课程总结

这学期我们学习了微机原理与接口技术这门课程，这门课学起来是很难的，老师讲课很有激情，也很有层次，重点都告诉我们，每节课上课的时候都会回顾上节课的内容，也会找同学回答问题。经过一个学期的学习，我对《微机原理与接口技术》这门课也有了一定的认识。

第一节课老师反复强调需要高度熟练掌握的☆☆☆☆☆级重点计算机的主要组成部分：计算机主要由中央处理器（CPU），内存（memory），I/O接口和系统总线组成。第一章讲了计算机的发展史，微型计算机的特点和分类，微型计算机的系统组成，微型计算机的工作过程。都是些概念性的内容。

第二章8086处理器，需要高度熟练掌握的☆☆☆☆☆级重点内容有8086/8088的内部结构图，8086/8088CPU引脚功能，物理地址的计算，8086最小模式系统的典型配置，8086总线周期各个T状态。需要掌握的有标志寄存器各标志位含义。

总线接口部件（BIU）是联系微处理器内部与外部的重要通道，其主要功能是负责微处理器内部，与存储器和I/O接口之间的数据传送。具体的讲，BIU完成一下几个主要任务（1）取指令和预取指令（2）配合EU执行的指令（3）形成物理地址。BIU由段寄存器(代码段寄存器CS、数据段寄存器DS、堆栈段寄存器SS和附加段寄存器ES)、指令指针寄存器、地址加法器、总线控制电路和指令队列缓冲器等组成。执行部件（EU）：是执行指令并对各个硬件部分进行控

制的部件，包含一个16位的算术逻辑元件，8个16位的通用寄存器，一个16位的状态标志寄存器，一个数据暂存寄存器和EU控制电路。他的主要功能简单地说就是执行全部指令。

8086/8088的内部结构框图

8086/8088CPU引脚功能：AD15～AD0（Address Data Bus）：16位地址/数据总线，分时复用。传输地址时三态输出，传输数据时三态双向输入/输出。A19/S6～A16/S3（Address/Status）：地址/状态线，三态，输出，分时复用。BHE/S7：高8位数据线允许/状态信号，三

态输出，低电平有效。MN/MX：最小/最大工作模式选择信号，输入。RD（Read）：读选通信号，三态，输出，低电平有效。WR（Write）：写选通信号，三态，输出，低电平有效。M/IO：存储器或I/O端口控制信号，三态，输出。ALE：地址锁存允许信号，输出，高电平有效。DEN：数据允许信号，输出，低电平有效DT/R：数据发送/收发控制信号，三态，输出.READY（Ready）：准备就绪信号，输入，高电平有效.RESET：复位信号，输入，高电平有效。INTR：可屏蔽中断请求信号，输入，电平触发，高电平有效。INTA：中断响应信号，输出，低电平有效。NMI：不可屏蔽中断请求信号，输入，边沿触发，正跳变有效.TEST：测试信号，输入，低电平有效.HOLD：总线保持请求信号，输入，高电平有效。HLDA：总线保持响应信号，输入，高电平有效。CLK：时钟信号，输入。VCC（+5V），GND（地）

存储器涉及的几个地址术语：

1）物理地址。存储单元的实际地址，在1MB的存储器里，每一个存储单元都有一个唯一的20位地址，称为该存储单元的物理地址。物理地址=段基址*10H+偏移地址

2）偏移地址。这个存储单元相对于它所在段基址的字节距离，偏移

地址为16位无符号数，称为偏移量，又称为有效地址EA.

3）逻辑地址。由段基址和偏移地址组成。

8086最小模式典型配置图

典型的8086总线周期序列

总线组成四个周期：

T1状态完成寻址功能。T2状态状态，T3状态数据状态。T3状态数据状态。T4状态，结束状态，本质上是过渡状态。TW是等待状态。当系统中所用的存储器或外设的工作速度较慢，从而不能用最基本的总线周期执行读操作时，系统中就要用一个电路来产生

READY信号，READY信号通过时钟发生器8284A传递给CPU。CPU 在状态的前沿(下降沿处)对READY信号进行采样。如果CPU没有在状态的一开始采样到READY信号为高电平，那么，就会在和之间插入等待状态。插入的个数取决于CPU接收到高电平READY信号的时间。CPU在不执行总线周期时，总线接口部件就不和总线打交道，此时，进入总线空闲周期。

第三章指令系统这一章，我们学习了很多常用的指令，这些指令是学习微机原理的基础。要求高度熟练掌握的☆☆☆☆☆级重点有：MOV指令，输入输出指令IN和OUT测试指令TEST,减法运算指令，比较指令CMP串比较指令CMPS，条件转移指令，标志位操作指令CLC,STC,CLD,STD,CLI,STI。要求熟练掌握的☆☆☆级重点有8086寻址方式，堆栈的概念和操作原则，8086指令的一般格式如下操作码[操作数]，【操作数】分为，寄存器操作数，立即数操作数，存储器操作数，I/O端口操作数。

MOV指令，能实现以下操作：①CPU内部寄存器之间数据的任意传送(除了码段寄存器CS和指令指针IP以外)。

②立即数传送至CPU内部的通用寄存器组(即AX、BX、CX、DX、BP、SP、SI、DI)，给这些寄存器赋初值。③CPU内部寄存器(除了CS和IP以外)与存储器(所有寻址方式)之间的数据传送，可以实现一个字节或一个字的传送。④能实现用立即数给存储单元赋初值。

输入输出指令：IN AX/AL，I/O端口地址；表示从外部设备输入

数据给累加器，如果从外设端口中输入一个字节则给8位累加器AL，若输入一个字则给16位累加器AX。如IN AL,80HOUT I/O端口地址，AX/AL；表示将累加器的数据输出给外部设备，如果向外设端口输出一个字节则用8位累加器AL，若输出一个字则用16位累加器AX。如OUT 81H,AL说明：当I/O端口地址不超过8位时，则直接放在指令中，若超过8位，则用DX间址。如MOV DX,8080H。

标志位操作指令

第四章汇编语言程序设计。要求高度熟练掌握的☆☆☆☆☆级重点是定义字，子程序的编写。字DW定义一个字（两个单元）DW 未操作后面的每个操作数都占用2B，在内存中存放时，低字节在前，高字节在后。

第五章微型计算机存储器概括。高度熟练掌握的☆☆☆☆☆级重点内容存储器扩展技术，存储器与CPU链接，线选法与全译码法的特点。存储器按存储介质分类，1）半导体存储器：用半导体器件组成的存储器2）磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器。按读写功能1）只读存储器(ROM)：存储的内容是固定不变的，只能读出而不

能写入的半导体存储器。2）随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入的存储器。按存储方式1）随机存储器：任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关。2）顺序存储器：只能按某种顺序来存取，存取时间和存储单元的物理位置有关。存储器扩展技术分为数量扩展，字长扩展。口站时需要解决的问题包括自扩展，字扩展，字位扩展。

存储器接口和其它接口一样，主要完成三大总线任务，即实现与地址总线，控制总线，数据总线的链接。存储器译码方法分为片选控制译码和片内地址译码两部分。常用的片选控制译码方法有1）线选法，2）全译码法，3）部分译码法4）混合译码法。线选法的优点是连线简单，片选控制无需专门的译码电路。但是有两个缺点1）当存在空闲地址线时，由于空闲地址线可随意取值0或者1，故将导致地址重叠。2）整个存储器地址分布不连续使可寻址范围减小。全译码法优点，讯初期的地址是连续且唯一确定的，即无地址重复和地址重叠现象。

第六章输入输出和中断技术要求高度熟练掌握☆☆☆☆☆级重点中断控制方式特点和适用范围。熟练掌握☆☆☆级重点：同步式查询式控制方式的特点，中断技术，中断处理过程。

输入输出接口可以1）电平转换2）速度匹配3）格式转换。同步式程序控制方式特点：输入时假设外设准备好输出时假设外设空闲。查询式控制方式特点：CPU与外设之间自然同步。应用：适合CPU不太忙且传送速度要求不高时。中断控制方式特点：CPU与外设同时

工作。应用，非高速大量数据传送。

DMS数据传送的特点是不经过CPU,不破坏CPU各寄存器内容，直接实现存储器与I/O数据传送。不可屏蔽中断NMI：属性是硬件不可屏蔽向量。可屏蔽中断INTR:属性，硬件可屏蔽。

软件中断特点：1）中断矢量号由CPU自动提供。2）除单步中断外，所有内部中断无法禁止。3）除单步中断外，任何内部中断的优先权都比外部高4）不可屏蔽。

中断处理过程1）中断请求，2）中断响应3）中断处理4）中断返回第七章常用可编程数字接口电路。高度熟练掌握☆☆☆☆☆级重点：8253控制字格式。要求掌握☆☆☆级重点的内容：8253工作方式。

8253的控制字由8位二进制数构成，该8位二进制数的每一位均有不同的含义及设置方法。

Intel 8253 的主要功能：

（1）具有三个独立的16位定时/计数通道，分别称为计数器0、计数器1、计数器2.

（2）每个通道有六种工作方式，可实现精确定时及外部脉冲计数，由程序进行设置选择。

（3）每个通道内的计数器均可以按照二进制或BCD码计数

（4）每个计数器的计数速率可达到2MHz

（5）可有软件方便地设置延时时间的长短

（6）所有输入输出都与TTL兼容

微机原理虽然学完了，但是对于微机知识绝不会停止。危机方面的知识是提高工作附加值的有力工具，虽然我是个学机械的，但是机械电子方向是个很好的方向。有的学校研究生复试也考微机原理，微机原理的重要性毋庸置疑！