微机原理与接口技术课程综述

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1、HEFEIUNIVERSITY微机原理与接口技术课程综述系　　　别电子信息与电气工程系班级自动化姓　　　名学号完成时间2011/12/30微机原理与接口技术课程综述摘要：本课程以Intel8086CPU为主线，系统介绍了微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构、工作模式，介绍了8086CPU的指令系统、汇编语言及程序设计方法和技巧，存储器的组成和I/O接口扩展方法，微机的中断结构、工作过程，从而使学生能较清楚的了解微机的结构与工作流程，建立起系统的概念。本课程系统介绍了微机中的常用接口原理和应用技术，包括七大接口芯片：并行接口8255A、串行接口8251A、计数器/定时器8253、中断控制

2、器8259A、的结构原理与应用。在此基础上，对现代微机系统中涉及的总线技术、高速缓存技术、数据传输方法、高性能计算机的体系结构和主要技术作了简要介绍。正文：全书共分10章，在内容安排上注重系统性先进性和实用性，各章前后呼应，并加入了大量的程序和硬件设计实例。下面总体概括以下：第一章：叙述微型计算机的发展构成和数的表示方法。第二章：阐述了8086微型机算计系统的组成原理和体系结构。第三章：对8086的指令系统的介绍。第四章：讨论8086汇编语言程序设计方法，并给出实例分析。第五章：介绍存储器的分类及应用第六章：讲述I/O接口和系统总线第七章：讨论中断系统并介绍中断控制器8259A第八到第十章

3、：介绍了I/O接口芯片的基本原理和它们的大量应用实例，包括定时器/计数器8253/8254，通用并行接口8255A等。下面是介绍一下这个专业的几个重点内容（主要是以8086和8088为模板）：2、8086系统（1）BIU与EU的动作协调原则：总线接口部件（BIU）和执行部件（EU）按以下流水线技术原则协调工作，共同完成所要求的信息处理任务：①每当8086的指令队列中有两个空字节，或8088的指令队列中有一个空字节时，BIU就会自动把指令取到指令队列中。其取指的顺序是按指令在程序中出现的前后顺序。②每当EU准备执行一条指令时，它会从BIU部件的指令队列前部取出指令的代码，然后用几个时钟周期去

4、执行指令。在执行指令的过程中，如果必须访问存储器或者I／O端口，那么EU就会请求BIU，进入总线周期，完成访问内存或者I／O端口的操作；如果此时BIU正好处于空闲状态，会立即响应EU的总线请求。如BIU正将某个指令字节取到指令队列中，则BIU将首先完成这个取指令的总线周期，然后再去响应EU发出的访问总线的请求。③当指令队列已满，且EU又没有总线访问请求时，BIU便进入空闲状态。④在执行转移指令、调用指令和返回指令时，由于待执行指令的顺序发生了变化，则指令队列中已经装入的字节被自动消除，BIU会接着往指令队列装入转向的另一程序段中的指令代码。（2）它的工作模式：有最小和最大（3）它的寻址方式

5、：a、数据操作数这类操作数是与数据有关的操作数，即指令中操作的对象是数据。数据操作数又可分为：A立即数操作数。指令中要操作的数据包含在指令中。B寄存器操作数。指令中要操作的数据存放在指定的寄存器中。C存储器操作数。指令中要操作的数据存放在指定的存储单元中。DI/O操作数。指令中要操作的数据来自或送到I/O端口。b、地址操作数这类操作数是与程序转移地址有关的操作数，即指令中操作的对象不是数据，而是要转移的目标地址。它也可以分为立即数操作数、寄存器操作数和存储器操作数，即要转移的目标地址包含在指令中，或存放在寄存器中，或存放在存储单元之中。3、汇编语言汇编语言是一种利用指令助记符、符号地址、标

6、号来编写的计算机语言。是机器语言的符号表示，是面向机器的语言，是较低级的语言。利用汇编语言编写的程序称为源程序，需要通过汇编程序翻译成二进制代码的目标程序，再经过与库文件的连接，最后得到可执行文件程序，才能在机器上直接运行。本章主要内容是汇编语言语句类别：实指令语句、伪指令语句、宏指令语句，程序基本机构：顺序结构、分支结构、循环结构、过程（子程序）。4、存储器本章讨论半导体存储器芯片的类型、存储原理、使用场合、引脚功能、如何与CPU（或系统总线）连接以及及软件验证l连接是否正确等问题。存储器芯片-储器容量-引脚功能；主存储器设计：计算芯片数，地址分配、片选逻辑-与系统连接-软件验证；片选逻

7、辑：全译码，部分译码：基本地址、重叠地址。5、I/O接口总线与中断中断传送方式的优点是：CPU不必查询等待，工作效率高，CPU与外设可以并行工作；由于外设具有申请中断的主动权，故系统实时性比查询方式要好得多。但采用中断传送方式的接口电路相对复杂，而且每进行一次数据传送就要中断一次CPU，CPU每次响应中断后，都要转去执行中断处理程序，且都要进行断点和现场的保护和恢复，浪费了很多CPU的时间。故这种传送方式一般适合于少量的