微型计算机原理课件8255

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1、考试题型,一、单项选择题(共20分,每题2分)二、填空题(共10分,每空1分)三、名词解释 (共20分,每题5分) 四、简答题（共25分，共4个）五、程序设计题（共25分，10+15）,学习方法,强调对所指内容一定要理解透彻数加H与不加不一样一定要就每一问题答完整 理解 记忆 巩固 编程训练,微处理器、协处理器RAMROMROM BIOSRT/COMS总线系统软件,第一章 概述 重要概念,计算机硬件的组成RT/COMS RAM和ROM-BIOS的功能RT/CMOS RAM：简称CMOS需要电池供电；包括计数逻辑和256字节RAM；功能1：计数和提供实时的日历时间；功能2：存储系统的配置信息；R

2、OM BIOS：简称BIOS芯片中固化着一组重要的程序：基本输入输出程序：一组驱动常规外设的子程序，供系统软件和应用软件调用。CMOS设置程序，即setup操作。系统自检和初始化程序。系统自举装载程序。,第一章 概述 知识点,早期微机系统采用单总线结构： 微处理器总线：CPU引脚 系统总线：主板上的高驱动总线，扩展插槽,第一章 概述 知识点,现代的微机系统采用多总线结构；主板的芯片组主要指主板上的南桥芯片和北桥芯片主板的芯片组很大程度上决定着微机系统的性能；北桥：主要连接CPU、内存、南桥，高速总线；南桥：其它中低速总线、外设；,第一章 概述 知识点,第一章 概述 知识点,CPU、 EU、BI

3、U、EA、系统总线 I/O接口、I/O端口对准字、未对准字物理地址、逻辑地址寻址方式直接寻址立即寻址基址变址基址变址且相对寻址方式,第二章 微处理器-重要概念,总线的分类EU和BIU的功能，如何协作工作8086CPU的寄存器结构物理地址的形成8086的寻址方式高档微处理器的访问存储器机制,第二章 微处理器-知识点,高档微处理器的访问存储器机制奔腾微处理器可以访问存储器空间位4 GB。采用虚拟存储技术，还可以大大扩展存储空间。 80286及以上的高档微处理器都可以工作于实模式(Real Mode)或保护模式(Protected Mode)，而8086只能工作于实模式。实模式下微处理器只能访问地址

4、低端的1 MB存储器空间，即使奔腾微处理器也是如此。地址低端的1 MB存储区称为实模式存储器(Real Mode Memory)、常规内存(Conventional Memory)或DOS存储器系统。DOS要求处理器工作于实模式，而且各种微处理器在任何情况下每次加电或复位后都默认以实模式开始。Windows工作于保护模式。只有保护模式才允许访问低端的1 MB存储区和高于1 MB以上的存储区。,第二章 微处理器-知识点,对保护模式下存储器的访问总结：(1) 保护模式下访问存储器的地址仍由段基地址和偏移地址两部分组成。段基地址和偏移地址都是32位。(2) 段的基地址不是段寄存器直接提供的，而是首先

5、经过段寄存器中的选择符中的索引号，指明存储于段描述符表中的描述符，然后由这个描述符提供的。正是这种“间接提供”基地址方法，使得可寻址空间几乎可以无限扩大，因为只要把描述符中基地址的位数增加就可以了。(3) 既然保护模式下可寻址的存储器空间几乎大得无限，而实际内存空间是有限的(受地址总线位数限制，32位地址总线支持内存容量为4 GB)，如何扩大程序可用的存储空间？虚拟存储器的概念解决了这个难题。,第二章 微处理器-知识点,组成虚拟存储器的基本思想是通过管理把主存储器(内存)和辅助存储器(常称为外存，例如磁盘)有机地结合起来，使得程序员可以按比主存储器容量大得多的空间编制程序。这时，把程序员编程可

6、用的空间称为虚拟空间，把主存储器的实际空间称为物理空间。保护模式的寻址机制为组成虚拟存储器提供了基础，因为通过编程可以使得段的基地址与偏移地址组成的地址处于主存储器以外的虚拟空间。虚拟存储器的实现，允许同一程序的一部分在主存储器中，其它部分在辅助存储器里。运行时，可能频繁地进行着辅存部分装入主存、主存部分传至辅存的操作。当然，实际的虚拟存储器的实现除了处理器硬件的支持外，还要有软件的管理。,第二章 微处理器-知识点,变量定义及属性常用指令程序设计方法子程序设计系统功能调用,第三章 汇编程序设计-知识点,已知变量定义为：DT1 DB ?DT2 DB 3*4, BDT3 DD 12345HDT4

7、DB 3 DUP(0)则内存的情况为：LENGTH DAT2的值为1,第三章 汇编程序设计-例题,?,0CH,42H,45H,23H,01H,00H,00H,00H,00H,总线控制逻辑总线周期时钟周期、T状态 等待周期空闲周期指令周期最小方式/最大方式,第四章 总线结构和时序-重要概念,8086引脚定义分时复用引脚最小/最大方式引脚中断请求引脚典型的总线周期序列最小/最大方式主要差别,第四章 总线结构和时序-知识点,一个总线周期包括4个时钟周期已知执行指令MOV AL, 001BH时，A0=1, BHE=0当8086读取一个对准字时，A0= 0 ，BHE= 0 。 等待周期TW必须插在T3周

8、期之后在中断响应周期中，INTA信号要接连给出两个负脉冲8086的一个指令周期包含 取指令 、 分析指令 和 执行指令,第四章 总线结构和时序-例题,内存储器外存储器静态RAM动态RAM刷新、刷新周期PROM、EPROM、EEPROM 存储器单元的基本地址 、映像地址 高速缓存CACHE,第五章 存储器系统-重要概念,存储器的种类静态RAM和动态RAM的共性及不同之处存储器芯片的扩充，计算容量及地址范围存储器的层次结构各种存储器有三个主要的参数：容量、速度、价格。这三个参数间接地决定了它们的用途和在系统中的位置。从上到下，各种存储器的存储容量越来越大，每位的价格越来越便宜，但存取速度越来越慢。

9、,第五章 存储器系统-知识点,已知存储系统组成如下，求芯片M1和M2的地址范围,第五章 存储器系统-例题,74LS138,CS,CS,Y1,Y2,M1,M2,G1,G2B,G2A,A,B,C,A19,A13,A14,A15,A16,A18,A17,A12A0,A12A0,A12A0,I/O指令中断中断向量中断向量表中断类型号外部硬中断 、软中断DMA方式,第七章 输入输出接口(1)-重要概念,I/O三种基本方式及特点无条件方式 与 查询方式 中断方式 DMA方式 8255编程中断的种类如何利用8259完成中断响应及其过程8259编程DMA传送特点8254的编程：初始化,第七章 输入输出接口(1

10、)-知识点, 7.2 8255并行数据接口,Intel 8086/8088 系列的可编程外设接口电路（Programmable Peripheral Interface)简称 PPI，型号为8255（改进型为8255A及8255A-5），具有24条输入/输出引脚、可编程的通用并行输入/输出接口电路。它是一片使用单一+5V电源的40脚双列直插式大规模集成电路。8255A的通用性强，使用灵活，通过它CPU可直接与外设相连接。,8255A具有三个相互独立的输入/输出通道：通道A、通道B、通道C。A，B，C三通道可以联合使用，构成单线、双线或三线联络信号的并行接口。此时C口完全服务于A、B口。A口有三

11、种工作方式：方式0、方式1、方式2。B口有两种工作方式：方式0、方式1。,8255A内部结构框图,8255A内部结构8255A内部结构由以下四部分组成： 数据端口A、B、C；A组控制和B组控制；读/写控制逻辑电路；数据总线缓冲器。 端口A： 包括一个 8 位的数据输出锁存/缓冲器和一个 8位的数据输入锁存器，可作为数据输入或输出端口， 并工作于三种方式中的任何一种。端口B： 包括一个 8 位的数据输出锁存/缓冲器和一个 8位的数据输入缓冲器，可作为数据输入或输出端口， 但不能工作于方式2。,端口C： 包括一个 8 位的数据输出锁存/缓冲器和一个 8位的数据输入缓冲器， 可在方式字控制下分为两个

12、4位的端口（C端口上和下），每个4位端口都有4位的锁存器， 用来配合端口A与端口B锁存输出控制信号和输入状态信号，不能工作于方式1或2。A组和B组控制的作用如下：A组控制逻辑控制端口A及端口C的上半部； B组控制逻辑控制端口B及端口C的下半部。,8255A芯片引脚信号,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,8255A,PA3,PA2,PA1,PA0,PA4,PA5,PA6,PA7,PB7,PB6,PB5,PB4,

13、PB3,PB2,PB1,PB0,PC7,PC6,PC5,PC4,PC0,PC1,PC2,PC3,WR,RESET,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,VCC,RD,CS,GND,A0,A1,芯片引脚信号介绍,和外设相连PA7PA0：A组数据信号；PB7PB0：B组数据信号；PC7PC0：C组数据信号。和CPU相连RESET：复位信号，低电平有效。当RESET信号来到时，所有内部寄存器都被清除，同时3个数据端口被自动设为输入端口。D7D0：8255A的数据线，与系统总线相连。,CS：芯片选择信号，低电平有效。只有CS有效时，8255A被选中。RD：芯片读出信号，低电平有效。当RD有效

14、时，CPU可以从8255A读取输入数据。WR：芯片写入信号，低电平有效。当WR有效时，CPU可以往8255中写入控制字或数据。A1、A0：端口选择信号。8255A内部有3个数据端口和1个控制端口，共4个端口。规定当A1A0的组合为00时，选中A端口；为01时，选中B端口；为10时，选中C端口；为11时，选中控制端口。,8255A的控制信号和传输动作的对应关系,8255A的控制字,8255A可以通过指令在控制端口中设备控制字来决定它的工作。控制字分为两类：一类是芯片各端口的方式选择控制字，它可以使8255A的3个数据端口工作在不同的工作方式。方式选择控制字总是将3个数据端口分为两组来设定工作方式

15、，即端口A和端口C的高4位作为一组，端口B和端口C的低4位作为一组。另一类是C端口按位置1置0控制字，它可以使C端口中的任何一位进行置位和复位。,方式选择控制字,C端口置1置0控制字,需要特别指出的是，C端口置1置0控制字尽管是对端口C进行操作，但此控制字必须写入控制口，而不是写入C端口。,8255A的工作方式,方式0是一种基本输入或输出方式，它适用于无需握手信号的简单输入输出应用场合， 端口A、B、C都可作为输入或输出数据使用，输出有锁存而输入无锁存。 方式0的基本特点如下：任何一个端口可作为输入口，也可作为输出口，个端口之间没有规定必然的关系。各个端口的输入或输出，可以有16种不同的组合，所以可以适用于多种场合。,方式1也称选通的输入/输出方式。在这种方式下，无论是输入还是输出都通过应答关系实现， 这时端口A或B用作数据口，端口C的一部分引脚用作握手信号线与中断请求线。 方式1的基本特点如下：端口A和端口B可分别作为两个数据口工作在方式1，并且任何一个端口可作为输入口或输出口。如果端口A和端口B只有一个端口工作于方式1，那么端口中就有3位被规定为配合方式1工作的信号，此时另一个端口可以工作在方式0，端口C中的其他数据位也可以工作在方式0。,