微机接口技术期末复习学习教案

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1、会计学1微机接口技术期末微机接口技术期末(q m)复习复习第一页，共37页。第七章输入第七章输入(shr)/(shr)/输输出系统出系统一接口电路的作用和功能一接口电路的作用和功能二、端口的概念二、端口的概念(ginin)(ginin)、分类、分类三、端口有两种编址方式。三、端口有两种编址方式。PCPC系列机采用端口独立编址系列机采用端口独立编址四、最常用的四、最常用的 I/O I/O 指令指令1.1.直接寻址直接寻址 I/O I/O 指令（指令（8 8位端口地址）位端口地址）2. DX2. DX间接寻址间接寻址 I/O I/O 指令（当端口地址指令（当端口地址 8 8位）位）第1页/共37页

2、第二页，共37页。五、微机系统与五、微机系统与 I/O 端口的信息交换端口的信息交换 有四种有四种(s zhn)方式方式: 无条件传送无条件传送, 查询方式查询方式,中断方式中断方式 , DMA方式方式 查询方式下发送和接收数据的程序段查询方式下发送和接收数据的程序段第2页/共37页第三页，共37页。第八章中断第八章中断(zhngdun)(zhngdun)系统系统一中断概念一中断概念 CPU CPU暂停执行现行程序暂停执行现行程序, ,转而处理随机事件转而处理随机事件, ,处理完毕处理完毕后再返回被中断的程序后再返回被中断的程序, ,这一全过程称为中断。这一全过程称为中断。二、中断指令二、中断

3、指令 STI CLI INT n IRET STI CLI INT n IRET 要求掌握要求掌握 。中断指令在中断程序设计中何时使用。中断指令在中断程序设计中何时使用 。CPUCPU执行中断指令后，完成哪些操作执行中断指令后，完成哪些操作 。STI,CLISTI,CLI只对可屏蔽只对可屏蔽(pngb)(pngb)中断请求有效中断请求有效例：例：CPUCPU执行执行IRETIRET指令指令(zhlng)(zhlng)后，从栈顶弹出后，从栈顶弹出 字节数据，分别赋给字节数据，分别赋给_、_和和 _ _。第3页/共37页第四页，共37页。三中断向量三中断向量。中断向量是实模式下，中断服务子程序的

4、入口地址(dzh)。在实模式下，CPU把256种中断向量组成一张表设置在 系统的RAM最低端的1K单元（0 3FFH)。n型中断向量存放在内存单元地址(dzh)4*n4*n+3这四个单元4n+0+2+3+1 n 型服务程序入口的偏移(pin y)地址 n 型服务程序入口(r ku)的段基址 n 型中断向量型中断向量 例：实模式下，从内存地址例：实模式下，从内存地址0000H:0048H开始的连续开始的连续4个单元中存放的内容为个单元中存放的内容为00H,38H,30H,50H,则该地址所对应的中断类型码为则该地址所对应的中断类型码为_，该中断所对应的中断，该中断所对应的中断服务子程序的入口地址

5、为服务子程序的入口地址为_。中断向量表的引导作用第4页/共37页第五页，共37页。CPU中断中断(zhngdun)硬件中断硬件中断(zhngdun)(外部中断外部中断(zhngdun)软件软件(run jin)中断中断(内部中断内部中断)PC机机256种种中断中断可屏蔽中断可屏蔽中断非屏蔽中断非屏蔽中断 四、微机系统中断分类四、微机系统中断分类 第5页/共37页第六页，共37页。（1）对于）对于CPU中断、软件中断、非屏蔽中断中断、软件中断、非屏蔽中断(NMI) 。概念。概念(ginin) 。中断类型码的获得。中断类型码的获得 CPU中断中断 自动获得自动获得 软件中断软件中断 包含在软中断指

6、令中包含在软中断指令中 非屏蔽中断非屏蔽中断 自动获得，自动获得，n=2（2）对于可屏蔽中断）对于可屏蔽中断 可屏蔽中断是通过可屏蔽中断是通过8259中断控制器连至中断控制器连至CPU的的 INTR。 对于对于8259要求掌握：要求掌握： 。8259中断响应过程（即中断响应过程（即CPU响应可屏蔽中断过程）响应可屏蔽中断过程） 例：中断优先权电路的作用是什么？例：中断优先权电路的作用是什么？ 第6页/共37页第七页，共37页。对于微机系统可屏蔽对于微机系统可屏蔽(pngb)硬件中断要求硬件中断要求掌握：掌握：中断级别中断级别最高最高最低最低 中断源中断源 日时钟中断日时钟中断 键盘中断键盘中断

7、从从8259IR08259IR0 IR1 IR1 IR2 IR2辅串口辅串口主串口主串口并口并口2 2软盘软盘并口并口1 1 IR7IR7中断类型码中断类型码08H09H70H71H改向改向0AH72H 77H77H0BH0BH0CH0CHODHODH0EH0EH0FH0FH第7页/共37页第八页，共37页。系统。系统(xtng)分配的分配的8259口地址口地址 中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器 口地址口地址接收中断结束命令的接收中断结束命令的寄存器口地址寄存器口地址主主825921H20H从从8259A1HA0H第8页/共37页第九页，共37页。对于要求对于要求(yoqi)掌握的四种可屏蔽中断：

8、掌握的四种可屏蔽中断：。用户中断。用户中断(zhngdun) (zhngdun) 中断中断(zhngdun)(zhngdun)源源 中断中断(zhngdun)(zhngdun)向量向量 71H,0AH 71H,0AH 用户可置换的中断用户可置换的中断(zhngdun)(zhngdun)向量向量 71H,0AH 71H,0AH 第9页/共37页第十页，共37页。 。日时钟中断。日时钟中断 中断源中断源 中断向量中断向量 08H,1CH 08H,1CH 用户用户(yngh)(yngh)可置换的中断向量可置换的中断向量 08H,1CH 08H,1CH 重点掌握重点掌握1CH1CH第10页/共37页第

9、十一页，共37页。五。中断程序设计五。中断程序设计(chn x sh j)（1）主程序的编写主要包括）主程序的编写主要包括 a.中断向量的置换（读中断向量和写中断向量）中断向量的置换（读中断向量和写中断向量） b.硬件中断通路的开放和屏蔽。涉及到是否要对中断硬件中断通路的开放和屏蔽。涉及到是否要对中断 对于日时钟对于日时钟 08H (或其中的或其中的1CH), 默认下主默认下主8259已经打开，已经打开，无需再进行开放操作。无需再进行开放操作。（2）中断服务程序的编写）中断服务程序的编写根据置换的中断类型不同，需要解决是否要对中断管理器根据置换的中断类型不同，需要解决是否要对中断管理器8259

10、写中断结束命令字的问题。写中断结束命令字的问题。 对于日时钟对于日时钟 08H (或其中的或其中的1CH),不需要写中断结束命令字不需要写中断结束命令字第11页/共37页第十二页，共37页。假设微机系统外扩了如下的一个假设微机系统外扩了如下的一个单脉冲单脉冲(michng)(michng)发生器发生器，该该单脉冲单脉冲(michng)(michng)发生器发生器电路受一个自复开关电路受一个自复开关K K的控制，每按一的控制，每按一次次K K，该电路输出一个正脉冲，该电路输出一个正脉冲(michng)(michng)，输入到系统机从，输入到系统机从82598259的的IR1IR1作为外部中断请求

11、。作为外部中断请求。要求：每按一次要求：每按一次K K，屏幕上显示一行字符串，屏幕上显示一行字符串“Welcome!”“Welcome!”。主机键。主机键盘按任意键，程序结束，返回盘按任意键，程序结束，返回DOSDOS。（要求给出完整的源程序）。（要求给出完整的源程序）从从8259 IR1单脉冲发生器单脉冲发生器K第12页/共37页第十三页，共37页。 .486 DATA SEGMENT USE16 MESG DB “B01040101”,”$” DATA ENDS CODE SEGMENT USE16 ASSUME CS:CODE,DS:DATABEG: MOV AX,DATA MOV DS

12、,AX CLI CALL WRITE0A CALL I8259 STISCAN: MOV AH,1 INT 16H JZ SCAN MOV AH,4CH INT 21H第13页/共37页第十四页，共37页。SERVICE PROC PUSHA PUSH DS MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AH,9 MOV DX,OFFSET MESG INT 21H MOV AL,20H OUT 20H,AL POP DS POPA IRETSERVICE ENDP 第14页/共37页第十五页，共37页。WRITE0A PROC PUSH DS MOV AX,CODE MOV DS,AX

13、 MOV DX,OFFSET SERVICE MOV AX,250AH INT 21H POP DS RETWRITE0A ENDPI8259A PROC IN AL,21H AND AL,11111011B OUT 21H,AL IN AL,0A1H AND AL,11111101B OUT 0A1H,AL RETI8259A ENDPCODE ENDS END BEG第15页/共37页第十六页，共37页。第九章串行通信第九章串行通信(tng xn)(tng xn)一基本概念一基本概念1.1.通信的基本方式分为并行通信和串行通信通信的基本方式分为并行通信和串行通信2.2.串行通信分为串行异步

14、通信和串行同步串行通信分为串行异步通信和串行同步(tngb)(tngb)通信通信3.3.异步串行通信的数据传输方式：单工通信、半双异步串行通信的数据传输方式：单工通信、半双工通信、全双工通信工通信、全双工通信 。 三种传输方式的特点。三种传输方式的特点。例：单工、半双工、全双工通信方式的特点是什么？例：单工、半双工、全双工通信方式的特点是什么？第16页/共37页第十七页，共37页。4. 4. 异步串行通信一帧数据的格式异步串行通信一帧数据的格式(g shi)(g shi)及通信速率及通信速率的计算。的计算。起始起始(q sh)位位停止停止(tngzh)位位一帧一帧奇偶校奇偶校验验位位 数据位数

15、据位(低位低位)高位高位)5.5.为为实现通信，收发双方一帧数据的格式和通信实现通信，收发双方一帧数据的格式和通信速率要保速率要保持一致。持一致。 例：例： 异步通信一帧数据格式中，按照发送的次序，先传送异步通信一帧数据格式中，按照发送的次序，先传送_，紧接着是数据紧接着是数据_位，数据位后依次为位，数据位后依次为_，_。信号采用负逻辑。信号采用负逻辑。“1”= 3V 15V，“0”= 3V 15V第17页/共37页第十八页，共37页。二、二、82508250芯片芯片 8250 8250内部寄存器的功能。内部寄存器的功能。三三82508250的编程的编程（1 1）82508250的初始化编程。

16、的初始化编程。（2 2） 8250 8250的应用编程的应用编程 串行通信程序设计包括硬件连接串行通信程序设计包括硬件连接(linji)(linji)和软件编和软件编程。程。 第18页/共37页第十九页，共37页。8250初始化步骤初始化步骤(bzhu) 80H线路控制寄存器，使除数线路控制寄存器，使除数(ch sh)寄存器寄存器访问位访问位=1 根据波特率计算出除数根据波特率计算出除数(ch sh)高高/低低8位位除数除数(ch sh)寄存器高寄存器高/低低8位，确定通信速率位，确定通信速率 D7=0的命令字的命令字线路控制寄存器：有线路控制寄存器：有2个目的个目的定义定义(dngy)一帧数

17、据格式一帧数据格式使除数寄存器访问位使除数寄存器访问位=0，从而使后继的对合用，从而使后继的对合用端口的访问只读写非除数寄存器端口的访问只读写非除数寄存器第19页/共37页第二十页，共37页。 设置设置(shzh)中断允许命令字中断允许命令字查询方式，则中断允许命令字查询方式，则中断允许命令字=0，禁止，禁止(jnzh)中断中断中断方式，使中断允许命令字相应位置中断方式，使中断允许命令字相应位置1 设置设置(shzh)MODEM控制寄存器控制寄存器中断方式：中断方式：D3=1，允许，允许8250送出中断请求送出中断请求查询方式：查询方式：D3=0内环方式：内环方式：D4=1正常通信：正常通信：

18、D4=0使用联络线：使用联络线：D1、D0位置位置1第20页/共37页第二十一页，共37页。8250查询方式下接收和发送程序的编程查询方式下接收和发送程序的编程 在发送数据前，读通信线状态寄存器在发送数据前，读通信线状态寄存器(状态口状态口)获取发送保持获取发送保持或移位寄存器或移位寄存器(数据口数据口)是否是否(sh fu)空闲；在接收数据前，读通信空闲；在接收数据前，读通信线状态寄存器线状态寄存器(状态口状态口)获取接收缓冲寄存器获取接收缓冲寄存器(数据口数据口)是否是否(sh fu)已经收到已经收到1帧数据。帧数据。第21页/共37页第二十二页，共37页。A A、B B两台两台PCPC机

19、利用主串口进行点机利用主串口进行点- -点单工通信（不用联络线），点单工通信（不用联络线），发送采用查询方式，接收发送采用查询方式，接收(jishu)(jishu)采用中断方式。一帧字符包采用中断方式。一帧字符包含含7 7个数据位，个数据位，1 1个停止位，个停止位，1 1个校验位，通信速率为个校验位，通信速率为48004800波特波特（分频系数为（分频系数为0018H0018H）。）。（1 1）下图是）下图是A A、B B两机的两机的RS232CRS232C接口示意图，根据接口示意图，根据(gnj)(gnj)题题意完成连线（不可有多余连线）。意完成连线（不可有多余连线）。2345620234

20、562077第22页/共37页第二十三页，共37页。（2 2）下图是从）下图是从PCPC机的机的RS-232CRS-232C接口引脚观察到的波形，所传送字符接口引脚观察到的波形，所传送字符(z f)(z f)的的1616进制进制ASCIIASCII码是码是_；该帧数据采用的奇偶校验方式是；该帧数据采用的奇偶校验方式是_校验；传送该帧数据需要的时间是校验；传送该帧数据需要的时间是_。-12V传送方向传送方向+12V第23页/共37页第二十四页，共37页。（3）用对端口直接编程的方法）用对端口直接编程的方法(fngf)为接收方编写为接收方编写8250初始化程序段。初始化程序段。I8250 PROC

21、 I8250 PROC MOV DX,3FBH MOV DX,3FBH MOV AL,80H MOV AL,80H OUT DX,AL ; OUT DX,AL ;寻址位置寻址位置(wi zhi)1(wi zhi)1 MOV DX,3F9H MOV DX,3F9H MOV AL,00H MOV AL,00H OUT DX,AL ; OUT DX,AL ;写除数高写除数高8 8位位 MOV DX,3F8H MOV DX,3F8H MOV AL,18H MOV AL,18H OUT DX,AL ; OUT DX,AL ;写除数低写除数低8 8位位 第24页/共37页第二十五页，共37页。 MOV D

22、X,3FBH MOV DX,3FBH MOV AL,0AH MOV AL,0AH OUT DX,AL ; OUT DX,AL ;无校验传送无校验传送(chun sn),8(chun sn),8位数据位数据 MOV DX,3F9H MOV DX,3F9H MOV AL,01H MOV AL,01H OUT DX,AL OUT DX,AL MOV DX,3FCH MOV DX,3FCH MOV AL,08H MOV AL,08H OUT DX,AL OUT DX,AL RET RETI8250 ENDPI8250 ENDP第25页/共37页第二十六页，共37页。第十章并行第十章并行(bngxng)

23、I/O(bngxng)I/O接口接口一、一、8255A定时器定时器/计数器计数器（1）内部结构、端口地址以及与系统总线的连接）内部结构、端口地址以及与系统总线的连接（2）8255A三种三种(sn zhn)工作方式（方式工作方式（方式0 方式方式2 ）的工作特点和）的工作特点和I/O过程过程A口可工作(gngzu)在方式0、1、2B口可工作(gngzu)在方式0、1C口可工作(gngzu)在方式0工作方式工作方式适用于端口适用于端口方式方式0：基本型入：基本型入/出出A口、口、B口、口、C口口方式方式1：选通型入：选通型入/出出A口、口、B口口方式方式2：双向传输：双向传输A口口十 二第26页/

24、共37页第二十七页，共37页。二、二、 8255初始化编程初始化编程十 三 工作在方式工作在方式0时：方式选择时：方式选择(xunz)命令字命令字控制口控制口 工作在方式工作在方式1、2时：时：a) 方式选择命令字方式选择命令字控制控制(kngzh)口口b) 允许中断（或禁止中断）的命令字允许中断（或禁止中断）的命令字控制控制(kngzh)口口（3 3）在方式）在方式1 1中中C C口哪几个引脚作为信号联络线，各信号口哪几个引脚作为信号联络线，各信号联络线的含义。联络线的含义。例：例：82558255的数据的数据(shj)(shj)口中，口中，_口可工作在双向方式。口可工作在双向方式。例：例：

25、 8255A 8255A的的B B口初始化定义为选通型（方式口初始化定义为选通型（方式1 1）输入，对）输入，对8255A8255A采用查询方式，采用查询方式，必须先查询必须先查询_；若采用中断方式，必须先置；若采用中断方式，必须先置PC_PC_为为11，并且利用并且利用_作为中断请求信号线。作为中断请求信号线。第27页/共37页第二十八页，共37页。a. 如果数据口（如果数据口（A,B或或C)工作在方式工作在方式0， 直接采用直接采用IN/OUT指令对其进行读写。指令对其进行读写。b. 如果数据口如果数据口(A或或B)工作在方式工作在方式1， 如果采用查询方式，且如果采用查询方式，且 A或或

26、B口定义为输入口口定义为输入口,先用先用IN指令读入指令读入C口口的内容，查询其中的的内容，查询其中的IBF=1时时,表示表示CPU可以可以(ky)继续用继续用IN指令从指令从A或或B口读入外设送来的数据。口读入外设送来的数据。 如果采用查询方式，且如果采用查询方式，且 A或或B口定义为输出口口定义为输出口,先用先用IN指令读入指令读入C口口的内容，查询的内容，查询OBF=1 时时,表示表示CPU可以可以(ky)用用OUT指令向指令向A或或B口写口写数据以送给外设。数据以送给外设。 第28页/共37页第二十九页，共37页。系统机外扩一片系统机外扩一片8255A8255A及相应电路如下图所示，外

27、扩及相应电路如下图所示，外扩8255A8255A的端口的端口地址为地址为200H203H,200H203H,现利用系统机的日时钟外扩现利用系统机的日时钟外扩1CH1CH型中断，实现每型中断，实现每隔隔1s1s使八个发光二极管同时闪烁一次，主机使八个发光二极管同时闪烁一次，主机(zhj)(zhj)键盘有按键按键盘有按键按下时结束，返回下时结束，返回DOSDOS操作系统。根据要求完成相关内容。操作系统。根据要求完成相关内容。PA7PA0D70DB70WRRDCSA1A0A1A0IOWIOR200H203HLED7LED1LED0+5V八个八个同向同向驱动器驱动器8255A第29页/共37页第三十页

28、，共37页。（1 1）从图可以分析出，）从图可以分析出，A A口工作在方式口工作在方式 0 0 的输的输 出出 （入（入/ /出）。出）。（2 2）假设）假设8255A8255A的的A A口工作在方式口工作在方式1 1的查询的查询(chxn)(chxn)输出方式，编写输出方式，编写8255A8255A的初始化子程序的初始化子程序I8255I8255。I8255A PROCI8255A PROC MOV DX,203H MOV DX,203H MOV AL,10100000B MOV AL,10100000B OUT DX,AL ; OUT DX,AL ;写入工作方式字写入工作方式字 MOV A

29、L,00001100B MOV AL,00001100B OUT DX,AL OUT DX,AL RET RETI8255 ENDPI8255 ENDP（3 3）编写子程序）编写子程序WRITEWRITE完成中断向量的置换。完成中断向量的置换。第30页/共37页第三十一页，共37页。（3 3）编写）编写(binxi)(binxi)子程序子程序WRITEWRITE完成中断向量的置换。完成中断向量的置换。WRITE1C PROC ;WRITE1C PROC ;写入用户写入用户(yngh)1CH(yngh)1CH型中断向量型中断向量 PUSH DS PUSH DS MOV AX,CODE MOV A

30、X,CODE MOV DS,AX MOV DS,AX MOV DX,OFFSET SERVICE MOV DX,OFFSET SERVICE MOV AX,251CH MOV AX,251CH INT 21H INT 21H POP DS POP DS RET RETWRITE1C ENDPWRITE1C ENDP第31页/共37页第三十二页，共37页。一、一、8254定时器定时器/计数器计数器（1）掌握）掌握8254定时器定时器/计数器的基本结构计数器的基本结构(jigu)（三个（三个16位计数器、控位计数器、控制寄存器）和计数器的外部引脚功能（制寄存器）和计数器的外部引脚功能（GATE,C

31、LK,OUT)。 例：例：8254计数器电路中计数器电路中, GATE=1表示表示_。（2 2）82548254有有6 6种工作种工作(gngzu)(gngzu)方式（方式方式（方式0 0 方式方式5 5 ） 重点：方式重点：方式2 2、方式、方式3 3（包括计数过程、波形、周期和启动方式）（包括计数过程、波形、周期和启动方式） 方式方式2 2、3 3初值自动重装，其余四种方式没有初值自动重装功能。初值自动重装，其余四种方式没有初值自动重装功能。第十一章可编程定时器第十一章可编程定时器/ /计数器计数器第32页/共37页第三十三页，共37页。例：设例：设82548254计数器计数器1 1工作工

32、作(gngzu)(gngzu)于方式于方式3 3，输入时钟为，输入时钟为1000Hz1000Hz，计数初值为计数初值为10H10H，且采用二进制计数方式，则一个周期内计数器，且采用二进制计数方式，则一个周期内计数器1 1输出信号的高电平和低电平分别为输出信号的高电平和低电平分别为 _ _和和_ ms _ ms 。 （3 3）掌握）掌握82548254在微型在微型(wixng)(wixng)计算机系统中的应用计算机系统中的应用 （外扩（外扩82548254和和PCPC机系统中机系统中82548254） 例：8254的三个计数器在PC系列中是如何(rh)应用的？(4(4）82548254初始化编程

33、初始化编程 向控制寄存器写入方式选择命令字。向控制寄存器写入方式选择命令字。 目的目的: 选择一个计数器选择一个计数器, 并确定其工作方式和并确定其工作方式和 计数值（或计数值（或 计数初值）的读计数初值）的读 / 写顺序。写顺序。 向选择的计数器写入计数初值向选择的计数器写入计数初值 (计数初值计数初值=Tout /Tclk)第33页/共37页第三十四页，共37页。例：设例：设PC PC 系统机外扩了一片系统机外扩了一片8254 8254 及相应及相应(xingyng)(xingyng)的实验电路。的实验电路。(1) 根据由门电路构成的译码电路，分析(fnx)出该片8254 的四个端口地址。

34、其中控制口的地址是_213H_。(2)设CLK0 已接至8MHz 时钟，为了(wi le)能从OUT0 输出4KHz 的方波，编写了8254初始化程序，其中假设0 号定时计数器工作在二进制方式。第34页/共37页第三十五页，共37页。I8254 PROC MOV DX,213H MOV AL,00110110B OUT DX,AL MOV DX,210H MOV AX,2000 OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL RET I8254 ENDP第35页/共37页第三十六页，共37页。掌握掌握(zhngw)(zhngw)作业，作业，实验实验 第36页/共37页第三十七页，共37页。