自考《微型計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù)》的學(xué)習(xí)方法

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《微型計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù)》是計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)(專科)非常重要的一門專業(yè)課,也是難度較大的一門課。考生不但要熟悉計(jì)算機(jī)硬件的功能特點(diǎn),還要熟練的編制、調(diào)試軟件,對(duì)考生的綜合能力要求比較高。
    本課程的先修課程為:
    1.模擬電路與數(shù)字電路
    2.計(jì)算機(jī)組成原理
    3.匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)
    《微型計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù)》復(fù)習(xí)大綱是我根據(jù)教科書內(nèi)容反復(fù)整理與總結(jié)的,剔除了教材上的冗余,精簡(jiǎn)了基本理論。若考生在讀懂、讀通教科書的基礎(chǔ)上,能全部掌握此大綱的內(nèi)容(一定要全部掌握,本大綱已經(jīng)很精簡(jiǎn)了),那么通過(guò)考試會(huì)很有把握的。
    另外,希望考生準(zhǔn)備一本南京大學(xué)出版的《微型計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù)應(yīng)試指導(dǎo)》在手邊,以便查閱。
    《微型計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù)》復(fù)習(xí)大綱
    第1章 微型計(jì)算機(jī)概論
    微處理器——由運(yùn)算器、控制器、寄存器陣列組成
    微型計(jì)算機(jī)——以微處理器為基礎(chǔ),配以內(nèi)存以及輸入輸出接口電路和相應(yīng)的輔助電路而構(gòu)成的*機(jī)
    微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)——由微型計(jì)算機(jī)配以相應(yīng)的外圍設(shè)備及其它軟件而構(gòu)成的系統(tǒng)
    單片機(jī)——又稱為“微控制器”和“嵌入式計(jì)算機(jī)”,是單片微型計(jì)算機(jī)
    單板機(jī)——屬于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
    總線——是CPU、內(nèi)存、I/O接口之間相互交換信息的公共通路,由數(shù)據(jù)總線(雙向)、地址總線和控制總線組成
    微機(jī)系統(tǒng)中的三種總線:
    1.片總線,元件級(jí)總線
    2.內(nèi)總線(I-BUS),系統(tǒng)總線
    3.外總線(E-BUS),通信總線
    第2章 80X86處理器
    8086CPU兩個(gè)獨(dú)立的功能部件:
    1.執(zhí)行部件(EU),由通用計(jì)算器、運(yùn)算器和EU控制系統(tǒng)等組成,EU從BIU的指令隊(duì)列獲得指令并執(zhí)行
    2.總線接口部件(BIU),由段寄存器、指令指針、地址形成邏輯、總線控制邏輯和指令隊(duì)列等組成,負(fù)責(zé)從內(nèi)存中取指令和取操作數(shù)
    8086CPU的兩種工作方式:
    1.小方式,MN/MX接+5V(MX為低電平),用于構(gòu)成小型單處理機(jī)系統(tǒng)
    支持系統(tǒng)工作的器件:
    (1)時(shí)鐘發(fā)生器,8284A
    (2)總線鎖存器,74LS373
    (3)總線收發(fā)器,74LS245
    控制信號(hào)由CPU提供
    2.大方式,MN/MX接地(MX為低電平),用于構(gòu)成多處理機(jī)和協(xié)處理機(jī)系統(tǒng)
    支持系統(tǒng)工作的器件:
    (1)時(shí)鐘發(fā)生器,8284A
    (2)總線鎖存器,74LS373
    (3)總線收發(fā)器,74LS245
    (4)總線控制芯片,8288
    控制信號(hào)由8288提供
    指令周期、總線周期、時(shí)鐘周期的概念及其相互關(guān)系:
    1.執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間稱為指令周期
    2.一個(gè)CPU同外部設(shè)備和內(nèi)存儲(chǔ)器之間進(jìn)行信息交換過(guò)程所需要的時(shí)間稱為總線周期
    3.時(shí)鐘脈沖的重復(fù)周期稱為時(shí)鐘周期
    4.一個(gè)指令周期由若干個(gè)總線周期組成,一個(gè)總線周期又由若干個(gè)時(shí)鐘周期組成
    5. 8086CPU的總線周期至少由4個(gè)時(shí)鐘周期組成
    6.總線周期完成數(shù)據(jù)傳輸包括:傳送地址,傳送數(shù)據(jù)
    等待周期——在等待周期期間,總線上的狀態(tài)一直保持不變
    空閑周期——總線上無(wú)數(shù)據(jù)傳輸操作
    MMX——多媒體擴(kuò)展
    SEC——單邊接口,PENTIUM2的封裝技術(shù)
    SSE——數(shù)據(jù)流單指令多數(shù)據(jù)擴(kuò)展,PENTIUM3的指令集
    亂序執(zhí)行——不完全按程序規(guī)定的指令順序執(zhí)行(PENTIUM PRO)
    推測(cè)執(zhí)行——遇到轉(zhuǎn)移指令時(shí),不等結(jié)果出來(lái)便先推測(cè)可能往哪里轉(zhuǎn)移以便提前執(zhí)行(PENTIUM PRO)
    8086CPU邏輯地址與物理地址的關(guān)系:
    1. CPU與存儲(chǔ)器交換信息,使用20位物理地址
    2.程序中所涉及的都是16位邏輯地址
    3.物理地址==段基值* 16 +偏移地址
    4. 20條地址線== 1M,(00000H ~ FFFFFH);16條數(shù)據(jù)線== 64K,(0000H ~ FFFFH)
    5.段起始地址必須能被16整除
    8086的結(jié)構(gòu),各引腳功能,全部要掌握(教科書P14 ~ P18)
    復(fù)位(RESET)時(shí)CPU內(nèi)寄存器狀態(tài):
    1. PSW(FR)、IP、DS、SS、ES清零
    2. CS置FFFFH
    3.指令隊(duì)列變空
    8086CPU外部總線16位,8088CPU外部總線8位
    80286CPU:
    1. 16位CPU
    2.兩種工作方式:
    (1)實(shí)地址方式,使用20條地址線,兼容8086全部功能
    (2)保護(hù)虛地址方式,使用24條地址線,有16M的尋址能力
    80386CPU:
    1. 32位CPU
    2.數(shù)據(jù)線32位
    3.地址線32位,直接尋址4GB
    4.內(nèi)部寄存器32位
    5.三種存儲(chǔ)器地址空間:邏輯地址,線性地址,物理地址
    6.三種工作方式:實(shí)方式,保護(hù)方式,虛擬8086方式
    80486CPU:
    1.采用RISC
    2.集成FPU和CACHE
    第3章 存儲(chǔ)器及其接口
    半導(dǎo)體存儲(chǔ)器分類:
    1.隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,RAM
    (1)靜態(tài)RAM,SRAM (HM6116,2K * 8)
    (2)動(dòng)態(tài)RAM,DRAM,需要刷新電路(2164,64K * 1)
    2.只讀存儲(chǔ)器,ROM
    (1) PROM,可編程ROM,性寫入ROM
    (2) EPROM,可擦除可編程ROM (INTEL2732A,4K * 8)
    (3) EEPROM,電可擦除可編程ROM
    半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的性能指標(biāo):
    1.存儲(chǔ)容量
    2.存取速度(用兩個(gè)時(shí)間參數(shù)表示:存取時(shí)間,存取周期)
    3.可靠性
    4.性能/價(jià)格比
    內(nèi)存條及其特點(diǎn):
    內(nèi)存條是一個(gè)以小型板卡形式出現(xiàn)的存儲(chǔ)器產(chǎn)品,它的特點(diǎn)是:安裝容易,便于用戶進(jìn)行更換,也便于擴(kuò)充內(nèi)存容量
    HM6116、2164、INTEL2732A的外特性
    INTEL2732A的6種工作方式:
    1.讀
    2.輸出禁止
    3.待用
    4.編程
    5.編程禁止
    6. INTEL標(biāo)識(shí)符
    實(shí)現(xiàn)片選控制的三種方法:
    1.全譯碼
    2.部分譯碼(可能會(huì)產(chǎn)生地址重疊)
    3.線選法
    地址重疊——多個(gè)地址指向同一存儲(chǔ)單元
    存儲(chǔ)器芯片同CPU連接時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題:
    1. CPU總線的負(fù)載能力問(wèn)題
    2. CPU的時(shí)序同存儲(chǔ)器芯片的存取速度的配合問(wèn)題
    16位微機(jī)系統(tǒng)中,內(nèi)存儲(chǔ)器芯片的奇偶分體:
    1. 1M字節(jié)分成兩個(gè)512K字節(jié)(偶存儲(chǔ)體,奇存儲(chǔ)體)
    2.偶存儲(chǔ)體同低8位數(shù)據(jù)總線(D7 ~ D0)相連接,奇存儲(chǔ)體同高8位數(shù)據(jù)總線(D15 ~ D8)相連接
    3. CPU的地址總線A19 ~ A1同兩個(gè)存儲(chǔ)體中的地址線A18 ~ A0相連接,CPU地址總線的低位A0和BHE(低電平)用來(lái)選擇存儲(chǔ)體
    4.要訪問(wèn)的16位字的低8位字節(jié)存放在偶存儲(chǔ)體中,稱為對(duì)準(zhǔn)字,訪存只需要一個(gè)總線周期;要訪問(wèn)的16位字的低8位字節(jié)存放在奇存儲(chǔ)體中,稱為未對(duì)準(zhǔn)字,訪存需要兩個(gè)總線周期
    5. 8088CPU數(shù)據(jù)總線是8位,若進(jìn)行字操作,則需要兩個(gè)總線周期,第一個(gè)周期訪問(wèn)低位,第二個(gè)周期訪問(wèn)高位
    存儲(chǔ)器的字位擴(kuò)展,考試必考(教科書P71習(xí)題2、習(xí)題6)
    74LS138的綜合應(yīng)用必須熟練掌握,考試必考:(教科書P55 ~ P58;P71 ~ P72習(xí)題7、習(xí)題8;P231第五。2題)
    1.存儲(chǔ)器芯片的地址范圍
    2.地址線的連接(片內(nèi)地址,片外地址)
    3.數(shù)據(jù)線的連接
    4.控制線的連接(片選信號(hào)CE,寫信號(hào)WE,輸出信號(hào)OE等,以上信號(hào)都為低電平)
    第4章 輸入輸出與中斷
    I/O接口——把外圍設(shè)備同微型計(jì)算機(jī)連接起來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的控制電路稱為“外設(shè)接口電路”,即I/O接口
    I/O端口——I/O接口中可以由CPU進(jìn)行讀或?qū)懙募拇嫫鞅环Q為“端口”
    外設(shè)接口與CPU的信息傳送:
    1.外設(shè)接口通過(guò)微機(jī)總線(片總線、內(nèi)總線、外總線)與CPU連接
    2. CPU同外設(shè)接************************************換的三種信息:
    (1)數(shù)據(jù)信息,包括數(shù)字量、模擬量和開(kāi)關(guān)量
    (2)狀態(tài)信息,表示外設(shè)當(dāng)前所處的工作狀態(tài)
    (3)控制信息用于控制外設(shè)接口的工作
    3.數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息、控制信息都是通過(guò)數(shù)據(jù)總線來(lái)傳送的
    I/O端口的編址方式及其特點(diǎn):
    1.獨(dú)立編址(專用的I/O端口編址)——存儲(chǔ)器和I/O端口在兩個(gè)獨(dú)立的地址空間中
    (1)優(yōu)點(diǎn):I/O端口的地址碼較短,譯碼電路簡(jiǎn)單,存儲(chǔ)器同I/O端口的操作指令不同,程序比較清晰;存儲(chǔ)器和I/O端口的控制結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立,可以分別設(shè)計(jì)
    (2)缺點(diǎn):需要有專用的I/O指令,程序設(shè)計(jì)的靈活性較差
    2.統(tǒng)一編址(存儲(chǔ)器映像編址)——存儲(chǔ)器和I/O端口共用統(tǒng)一的地址空間,當(dāng)一個(gè)地址空間分配給I/O端口以后,存儲(chǔ)器就不能再占有這一部分的地址空間
    (1)優(yōu)點(diǎn):不需要專用的I/O指令,任何對(duì)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的指令都可用于I/O端口的數(shù)據(jù)操作,程序設(shè)計(jì)比較靈活;由于I/O端口的地址空間是內(nèi)存空間的一部分,這樣,I/O端口的地址空間可大可小,從而使外設(shè)的數(shù)量幾乎不受限制
    (2)缺點(diǎn):I/O端口占用了內(nèi)存空間的一部分,影響了系統(tǒng)的內(nèi)存容量;訪問(wèn)I/O端口也要同訪問(wèn)內(nèi)存一樣,由于內(nèi)存地址較長(zhǎng),導(dǎo)致執(zhí)行時(shí)間增加
    微機(jī)系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)傳送的控制方式:
    1.程序控制方式,以CPU為中心,數(shù)據(jù)傳送的控制來(lái)自CPU,通過(guò)預(yù)先編制好的程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送
    2. DMA方式,直接存儲(chǔ)器訪問(wèn),不需要CPU干預(yù),也不需要軟件介入的高速傳送方式
    程序控制傳送方式分為三種:
    1.無(wú)條件傳送方式,又稱“同步傳送方式”,用于外設(shè)的定時(shí)是固定的而且是已知的場(chǎng)合,外設(shè)必須在微處理器限定的指令時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)備就緒,并完成數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送
    2.查詢傳送方式,當(dāng)CPU同外設(shè)工作不同步時(shí),為保證數(shù)據(jù)傳送的正確而提出的,CPU必須先對(duì)外設(shè)進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè),若外設(shè)已“準(zhǔn)備好”,才進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送
    3.中斷傳送方式,解決了“無(wú)條件傳送方式”和“查詢傳送方式”只能串行工作的缺點(diǎn),為了使CPU和外設(shè)之間可以并行工作,提出中斷傳送方式,采用中斷方式傳送數(shù)據(jù)時(shí),CPU從啟動(dòng)外設(shè)到外設(shè)就緒這段時(shí)間,仍在執(zhí)行主程序,當(dāng)“中斷服務(wù)程序”執(zhí)行完畢后,則重新返回主程序
    DMA操作的基本方法:
    1.周期挪用,DMA乘存儲(chǔ)器空閑時(shí)訪問(wèn)存儲(chǔ)器,周期挪用不減慢CPU的操作
    2.周期擴(kuò)展,CPU與DMA交替訪問(wèn)存儲(chǔ)器,這種方法會(huì)使CPU處理速度減慢,只能傳送一個(gè)字節(jié)
    3. CPU停機(jī)方式,CPU等待DMA的操作,這是常用的DMA方式,由于CPU處于空閑狀態(tài),所以會(huì)降低CPU的利用率
    DMAC及其傳送方式:
    1.在DMA傳送方式中,對(duì)數(shù)據(jù)傳送過(guò)程進(jìn)行控制的硬件稱為DMA控制器,即:DMAC
    2. DMAC的三種傳送方式:
    (1)單字節(jié)傳送方式
    (2)成組傳送方式
    (3)請(qǐng)求傳送方式
    DMAC的基本功能:
    1.能接收外設(shè)的DMA請(qǐng)求信號(hào),并能向外設(shè)發(fā)出DMA響應(yīng)信號(hào)
    2.能向CPU發(fā)出總線請(qǐng)求信號(hào),當(dāng)CPU發(fā)出總線響應(yīng)信號(hào)后,能接管對(duì)總線的控制權(quán),進(jìn)入DMA方式
    3.能發(fā)出地址信息,對(duì)存儲(chǔ)器尋址并修改地址指針
    4.能發(fā)出讀、寫等控制信號(hào),包括存儲(chǔ)器訪問(wèn)信號(hào)和I/O訪問(wèn)信號(hào)
    5.能決定傳送的字節(jié)數(shù),并能判斷DMA傳送是否結(jié)束
    6.能發(fā)出DMA結(jié)束信號(hào),釋放總線,使CPU恢復(fù)正常工作
    8086中斷的特點(diǎn):
    1.多可處理256種不同的中斷類型,每個(gè)中斷都有一個(gè)中斷類型碼
    2.外部中斷(硬件中斷);內(nèi)部中斷(軟件中斷)
    8086內(nèi)部中斷的特點(diǎn):
    1.中斷類型碼或者包含在指令中,或者是預(yù)先規(guī)定的
    2.不執(zhí)行INTA總線周期
    3.除單步中斷外,任何內(nèi)部中斷都無(wú)法禁止
    4.除單步中斷外,任何內(nèi)部中斷的優(yōu)先級(jí)都比任何外部中斷的高
    中斷向量表:
    1.中斷向量表是存放中斷服務(wù)程序入口地址(即:中斷向量)的表格
    2.它存放在存儲(chǔ)器的低端,共1024個(gè)字節(jié),每4個(gè)字節(jié)存放一個(gè)中斷向量(形成一個(gè)單元),一共可存256個(gè)中斷向量
    3.每個(gè)單元(4字節(jié))高地址的兩個(gè)字節(jié)存放中斷向量的段基值,低地址存放偏移量
    4.每個(gè)單元(4字節(jié))的低地址為向量表地址指針,其值為對(duì)應(yīng)的中斷類型碼乘4
    8086中斷系統(tǒng)、中斷分類(南京大學(xué)出版的《應(yīng)試指導(dǎo)》P50表格)
    中斷控制器的基本要求:
    1.能控制多個(gè)中斷源,實(shí)現(xiàn)中斷傳送
    2.能對(duì)多個(gè)中斷源同時(shí)發(fā)出的中斷請(qǐng)求進(jìn)行優(yōu)先級(jí)判別
    3.能實(shí)現(xiàn)中斷嵌套
    4.能提供對(duì)應(yīng)中斷源的中斷類型碼
    可編程中斷控制器8259A的主要功能:
    1.每一片8259A可管理8級(jí)優(yōu)先權(quán)中斷源,通過(guò)8259A的級(jí)聯(lián),多可管理64級(jí)優(yōu)先權(quán)的中斷源
    2.對(duì)任何一級(jí)中斷源都可單獨(dú)進(jìn)行屏蔽,使該級(jí)中斷請(qǐng)求暫時(shí)被掛起,直到取消屏蔽時(shí)為止
    3.能向CPU提供可編程的標(biāo)識(shí)碼,對(duì)于8086CPU來(lái)說(shuō)就是中斷類型碼
    4.具有多種中斷優(yōu)先權(quán)管理方式:
    (1)完全嵌套方式
    (2)自動(dòng)循環(huán)方式
    (3)特殊循環(huán)方式
    (4)特殊屏蔽方式
    (5)查詢排序方式
    8259A的結(jié)構(gòu),由8個(gè)基本組成部分:
    1. IRR,8位中斷請(qǐng)求寄存器,用來(lái)存放從外設(shè)來(lái)的中斷請(qǐng)求信號(hào)IR0 ~ IR7
    2. IMR,8位中斷屏蔽寄存器,用來(lái)存放CPU送來(lái)的屏蔽信號(hào)
    3. ISR,8位中斷服務(wù)寄存器,用來(lái)記憶正在處理中的中斷級(jí)別
    4. PR,優(yōu)先級(jí)判別器,也稱優(yōu)先級(jí)分析器
    5.控制邏輯
    6.數(shù)據(jù)總線緩沖器
    7.讀/寫邏輯
    8.級(jí)聯(lián)緩沖器/比較器
    其中,IRR、IMR、ISR、PR和控制邏輯五個(gè)部分是實(shí)現(xiàn)中斷優(yōu)先管理的核心部件
    8259A的中斷結(jié)束方式:
    1. EOI命令方式:
    (1)普通EOI命令
    (2)特殊EOI命令
    2.自動(dòng)EOI方式
    8259A的中斷工作順序(教科書P93 ~ P94)
    第5章 并行接口
    片選——CE(低電平),確定當(dāng)前對(duì)哪個(gè)芯片進(jìn)行操作
    讀寫——RD/WR(WR為低電平),決定CPU對(duì)I/O接口執(zhí)行取出(讀)操作還是存入(寫)操作
    可編程——通過(guò)計(jì)算機(jī)指令來(lái)選擇接口芯片的不同功能和不同通道
    聯(lián)絡(luò)——CPU通過(guò)外設(shè)接口芯片同外設(shè)交換信息時(shí),接口芯片與外設(shè)間有一定的“聯(lián)絡(luò)”信號(hào):
    (1) STB(低電平),選通信號(hào)
    (2) RDY,就緒信號(hào)
    接口電路應(yīng)包含的電路單元:
    1.輸入/輸出數(shù)據(jù)鎖存器和緩沖器
    2.控制命令和狀態(tài)寄存器
    3.地址譯碼器
    4.讀寫控制邏輯
    5.中斷控制邏輯
    簡(jiǎn)單I/O接口芯片和可編程I/O接口芯片的異同處:
    1.相同點(diǎn):都可實(shí)現(xiàn)CPU與外設(shè)間的數(shù)據(jù)傳送,都具有暫存信息的數(shù)據(jù)緩沖器或鎖存器
    2.不同點(diǎn):
    (1)簡(jiǎn)單接口芯片功能單一
    (2)可編程接口芯片具有多種工作方式,可用程序來(lái)改變其基本功能
    74LS373鎖存器、74LS244緩沖器、74LS245數(shù)據(jù)收發(fā)器的外特性(教科書P100 ~ P103)
    可編程并行接口芯片8255A的結(jié)構(gòu):
    1.數(shù)據(jù)總線緩沖器
    2.三個(gè)8位端口:PA、PB、PC
    3. A組和B組的控制電路:A組控制PA和PC7 ~ PC4,B組控制PB和PC3 ~ PC0
    4.讀/寫控制邏輯
    8255A的工作方式:
    1.方式0——基本輸入/輸出,輸出鎖存
    2.方式1——單向選通輸入/輸出,輸入輸出均鎖存
    3.方式2——雙向選通輸入/輸出,輸入輸出均鎖存,僅限于A組使用
    8255A的應(yīng)用要重點(diǎn)掌握,考試必考:
    1.教科書P110 ~ P111表格
    2.教科書P111 ~ P112 8255A的初始化
    3.教科書P113應(yīng)用舉例
    4.教科書P117習(xí)題7
    8255A聯(lián)絡(luò)信號(hào)的作用:
    1. STB(低電平):輸入選通信號(hào)
    2. IBF:輸入緩沖器滿信號(hào)
    3. OBF(低電平):輸出緩沖器滿信號(hào)
    4. ACK(低電平):輸出時(shí)響應(yīng)信號(hào)
    5. INTR:中斷請(qǐng)求信號(hào)
    6. INTE:中斷允許信號(hào)
    7. INTE1:方式2,由PC6置/復(fù)位
    8. INTE2:方式2,由PC4置/復(fù)位
    8255A初始化的兩種控制命令字:
    1.方式選擇控制字(D7=1)
    2. C口按位置/復(fù)位控制字(D7=0)
    16位系統(tǒng)中并行接口的特點(diǎn):
    1. 8086小方式的微機(jī)系統(tǒng),8255A芯片多可有16片,分為兩組掛到系統(tǒng)總線上
    2.一組8255A的端口地址在奇地址邊界上,另一組在偶地址邊界上
    3.每片8255A多可提供3個(gè)8位端口(PA、PB、PC),每一組多可有192條I/O線
    第6章 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器電路
    定時(shí)器/計(jì)數(shù)器在微機(jī)系統(tǒng)中的作用:
    1.外部實(shí)時(shí)時(shí)鐘,以實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制或定時(shí)
    2.能對(duì)外部事件計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器
    可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的典型結(jié)構(gòu):
    1.控制寄存器
    2.控制邏輯
    3.計(jì)數(shù)初值寄存器CR
    4.計(jì)數(shù)執(zhí)行單元CE
    5.計(jì)數(shù)輸出鎖存器OL
    可編程間隔定時(shí)器8253-5具有三個(gè)獨(dú)立的16位減法計(jì)數(shù)器,三個(gè)計(jì)數(shù)器中每一個(gè)都有三條信號(hào)線:
    (1) CLK——計(jì)數(shù)輸入,用于輸入定時(shí)基準(zhǔn)脈沖或計(jì)數(shù)脈沖
    (2) OUT——輸出信號(hào),以相應(yīng)的電平指示計(jì)數(shù)的完成,或輸出脈沖波形
    (3) GATE——選通輸入,用于啟動(dòng)或禁止計(jì)數(shù)器的操作
    每個(gè)計(jì)數(shù)器都有三個(gè)寄存器:
    (1)控制寄存器
    (2)計(jì)數(shù)初值寄存器
    (3)減1計(jì)數(shù)寄存器
    8253-5的初始化:(教科書P121;P135習(xí)題5;P231第五。1題)
    1.寫入方式控制字
    2.寫入計(jì)數(shù)初始值
    注意此2項(xiàng)對(duì)應(yīng)不同的端口地址
    8253-5的工作方式(教科書P122 ~ P127)
    8253-5的工作方式計(jì)數(shù)器啟動(dòng)方式輸出波形(N為計(jì)數(shù)初值)
    方式0,計(jì)數(shù)結(jié)束中斷方式軟件啟動(dòng)OUT在計(jì)數(shù)為0時(shí),由L > H
    方式1,硬件可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)方式硬件啟動(dòng)N * TCLK的負(fù)脈沖
    方式2,速率發(fā)生器軟/硬件啟動(dòng)N * TCLK的重復(fù)負(fù)脈沖
    方式3,方波方式軟/硬件啟動(dòng)重復(fù)的方波
    方式4,軟件觸發(fā)選通方式軟件啟動(dòng)一個(gè)TCLK的負(fù)脈沖
    方式5,硬件觸發(fā)選通方式硬件啟動(dòng)一個(gè)TCLK的負(fù)脈沖
    第7章 串行接口
    在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中,有兩種數(shù)據(jù)通信方式:串行傳輸、并行傳輸,二者區(qū)別:
    1.距離:并行通信適用于近距離,串行通信適用于遠(yuǎn)距離
    2.速度:并行接口的速度快于串行接口
    3.費(fèi)用:串行通信費(fèi)用低于并行通信
    串行通信有兩種基本通信方法:
    1.異步通信(ASYNC),CPU與外設(shè)之間有兩項(xiàng)約定:字符格式、波特率
    (1)字符格式:1位起始位,低電平;5 ~ 8位數(shù)據(jù)位,低位在前,高位在后;1位奇偶校驗(yàn)位;1——2位終止位,高電平
    (2)波特率,單位時(shí)間內(nèi)傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù),以位/秒位單位
    2.同步通信(SYNC)
    串行通信的傳送方向:
    1.單工
    2.半雙工
    3.全雙工
    調(diào)制解調(diào)器(MODEM)的調(diào)制方式:
    1.調(diào)幅
    2.調(diào)頻(常用)
    3.調(diào)相
    通用異步收發(fā)器UART是用硬件實(shí)現(xiàn)串行通信的通信接口電路,由三部分組成:
    1.接收器,將串行碼轉(zhuǎn)換為并行碼
    2.發(fā)送器,將并行碼轉(zhuǎn)換為串行嗎
    3.控制器
    UART的三種出錯(cuò)標(biāo)志:
    1.奇偶錯(cuò)誤PE
    2.幀錯(cuò)誤TE
    3.溢出錯(cuò)誤OE
    RS-232C是應(yīng)用于串行二進(jìn)制交換的數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE和數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE之間的標(biāo)準(zhǔn)接口,其電氣特性:
    1.數(shù)據(jù)“0”,空號(hào),+3V ~ +15V
    2.數(shù)據(jù)“1”,傳號(hào),-3V ~ -15V
    3.規(guī)定使用DB-25插頭座
    DTE——數(shù)據(jù)終端設(shè)備
    是產(chǎn)生二進(jìn)制信號(hào)的數(shù)據(jù)源,也是接受信息的目的,是由數(shù)據(jù)發(fā)送器或數(shù)據(jù)接收器或兼具二者組成的設(shè)備
    DCE——數(shù)據(jù)通信設(shè)備
    是提供DTE與通信線路之間通信的建立,維持和終止連接等功能的設(shè)備,同時(shí)執(zhí)行信號(hào)變換與編碼
    可編程通信接口8251A,四個(gè)與MODEM相連的控制信號(hào):
    1. DTR(低電平),數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好(輸出)
    2. DSR(低電平),數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好(輸入)
    3. RTS(低電平),請(qǐng)求發(fā)送(輸出)
    4. CTS(低電平),清除發(fā)送信號(hào)(輸入)
    8251A的初始化:(教科書P149 ~ P150;P152習(xí)題7)
    1.方式指令字,用來(lái)定義8251A的一般工作特性,必須緊接在復(fù)位后由CPU寫入
    2.命令指令字,用來(lái)指定芯片的實(shí)際操作,只有在已經(jīng)寫入了方式指令字后,才能由CPU寫入命令指令字
    此二者都是由CPU作為控制字寫入的,寫入時(shí)所用的口地址是相同的,復(fù)位后寫入方式指令字,復(fù)位前寫入的控制字都是命令指令字
    8251A在工作中必須要CPU對(duì)它進(jìn)行干預(yù),CPU要做三種干預(yù):
    1.初始化
    2.改變它的工作狀態(tài)
    3.及時(shí)讀寫數(shù)據(jù)
    第8章 模擬接口
    傳感器——把非電量的模擬量轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號(hào)
    模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的過(guò)程:
    1.采樣—保持
    2.量化
    3.編碼
    D/A,數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo):
    1.分辨率
    2.精度
    3.建立時(shí)間
    A/D,模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo):
    1.分辨率
    2.精度
    3.轉(zhuǎn)換時(shí)間
    數(shù)/模轉(zhuǎn)換器芯片DAC0832的數(shù)據(jù)輸出方式:
    1.電流輸出轉(zhuǎn)換為電壓輸出
    2.單極性與雙極性輸出
    DAC0832采用二次緩沖輸入數(shù)據(jù)方式(輸入寄存器及DAC寄存器):
    1. 8位輸入寄存器工作于鎖存狀態(tài),8位DAC寄存器工作于緩沖狀態(tài)
    2. 8位輸入寄存器工作于緩沖狀態(tài),8位DAC寄存器工作于鎖存狀態(tài)
    模/數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片(ADC0809)是8位A/D轉(zhuǎn)換器,采用逐次逼近式進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換:
    1. START,是A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)
    2. EOC,是轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)
    ADC0809同CPU的連接,要會(huì)分析:(教科書P163 ~ P164)
    1.直接連接
    2.通過(guò)并行接口芯片8255A與CPU連接(重點(diǎn))
    8255A與ADC0809的綜合應(yīng)用,要熟練掌握:
    1.教科書P165 ~ P167應(yīng)用舉例
    2.教科書P167習(xí)題6
    3.教科書P232第六題
    第9章 人機(jī)接口
    人機(jī)交互設(shè)備——是人和計(jì)算機(jī)之間建立聯(lián)系,交流信息的外部設(shè)備,包括兩類:
    1.輸入設(shè)備:鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏
    2.輸出設(shè)備:顯示器、打印機(jī)
    人機(jī)接口——是計(jì)算機(jī)同人機(jī)交互設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)目刂齐娐?,有兩個(gè)功能:
    1.信息形式的轉(zhuǎn)換
    2.計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備的速度匹配,即:信息傳輸?shù)目刂?BR>    鍵盤——由一組排列成矩陣形式的按鍵開(kāi)關(guān)組成,通常分為兩類:
    1.編碼鍵盤,當(dāng)某一個(gè)鍵按下后,能夠提供與該按鍵相應(yīng)的編碼信息
    2.非編碼鍵盤,不直接提供按下鍵的編碼信息,而是用較為簡(jiǎn)單的硬件和一套專用程序來(lái)識(shí)別按下鍵的位置,并提供與按下鍵相對(duì)應(yīng)的中間代碼,然后再把中間代碼轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的編碼
    鍵盤的掃描方式:
    1.行反轉(zhuǎn)法
    2.行掃描法
    3.行列掃描法(IBM PC/XT采用)
    七段數(shù)碼管(LED):
    1.共陽(yáng)極接法,“0”==亮,“1”==不亮
    2.共陰極接法,“1”==亮,“0”==不亮
    十六進(jìn)制字符共陽(yáng)極接法共陰極接法
    0 0C0H 3FH
    1 0F9H 06H
    2 0A4H 5BH
    3 0B0H 4FH
    4 99H 66H
    5 92H 6DH
    6 82H 7DH
    7 0F8H 07H
    8 80H 7FH
    9 98H 67H
    A 88H 77H
    B 83H 7CH
    C 0C6H 39H
    D 0A1H 5EH
    E 86H 79H
    F 8EH 71H
    上表主要用于說(shuō)明七段數(shù)碼管(LED)的兩種連接方法,只需理解,不需要重點(diǎn)記憶
    CRT——陰極射線管顯示器
    CRT顯示接口的主要任務(wù):
    1.接收來(lái)自計(jì)算機(jī)的欲顯示字符代碼
    2.按規(guī)定產(chǎn)生各種有用的定時(shí)信息
    3.取出顯示字符,按掃描次序變換成能控制備光點(diǎn)的找點(diǎn)信號(hào)
    4.按時(shí)產(chǎn)生并加入行同步、場(chǎng)同步以及消隱信號(hào),形成“全電視信號(hào)”
    顯示接口的組成:
    1.顯示緩沖存儲(chǔ)器
    2.字符發(fā)生器
    3.移位寄存器
    4.定時(shí)與控制
    5.光標(biāo)邏輯
    6.行同步驅(qū)動(dòng)和場(chǎng)同步驅(qū)動(dòng)
    并行接口的點(diǎn)陣式打印機(jī)遵從CONTRONICS并行標(biāo)準(zhǔn),為36芯連接口:
    1. STB(低電平):數(shù)據(jù)選通信號(hào),由主機(jī)送往打印機(jī)
    2. ACK(低電平):響應(yīng)信號(hào),向主機(jī)發(fā)出的回答信號(hào)
    3. BUSY:忙信號(hào),由打印機(jī)送主機(jī);造成“忙”的原因:
    (1)打印數(shù)據(jù)緩沖器已滿
    (2)正在打印
    (3)打印機(jī)處于脫機(jī)狀態(tài)
    (4)打印機(jī)有故障
    第10章 微機(jī)系統(tǒng)實(shí)用接口知識(shí)
    每個(gè)總線標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容:
    1.機(jī)械結(jié)構(gòu)規(guī)范
    2.功能規(guī)范
    3.電氣規(guī)范
    總線負(fù)載能力,即:總線驅(qū)動(dòng)能力,指當(dāng)總線接上負(fù)載后必須不影響總線輸入/輸出的邏輯電平
    總線仲裁——按優(yōu)先級(jí)次序,合理分配資源,決定總線歸哪個(gè)設(shè)備控制,應(yīng)用于多處理機(jī)環(huán)境
    三種總線分配的優(yōu)先級(jí)技術(shù):
    1.串聯(lián)優(yōu)先級(jí)判別法
    2.并聯(lián)優(yōu)先級(jí)判別法
    3.循環(huán)優(yōu)先級(jí)判別法
    PC總線:
    1.芯片總線
    2.系統(tǒng)總線
    3.系統(tǒng)擴(kuò)充總線
    ISA總線——在8位PC機(jī)總線基礎(chǔ)上擴(kuò)展而成的16位總線
    EISA總線——32位總線,是ISA總線的擴(kuò)展
    PCI總線——一種局部總線,當(dāng)今被廣泛應(yīng)用
    PCI總線的特點(diǎn):
    1.突出的高性能
    2.良好的兼容性
    3.支持即插即用
    4.多主能力
    5.適度地保證了數(shù)據(jù)的完整性
    6.優(yōu)良的軟件兼容性
    7.定義了5V和3.3V兩種信號(hào)環(huán)境
    8.相對(duì)的低成本
    芯片組——采用VLSI(超大規(guī)模集成電路)技術(shù),把主板上眾多的接口芯片和支持芯片按不同功能分別集成到一塊集成芯片之中,選擇主板的重點(diǎn)是選擇芯片組
    芯片組的作用:
    1.簡(jiǎn)化主板設(shè)計(jì)
    2.降低系統(tǒng)成本
    3.提高系統(tǒng)可靠性
    IDE——硬盤與主板的連接口,集成驅(qū)動(dòng)器電子部件,采用40芯單排電纜連接
    硬盤與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的方式:
    1. PIO模式(編程I/O)
    2. DMA模式
    SCSI——小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口
    U******************——通用串行總線,其主要規(guī)范:
    1.數(shù)據(jù)傳輸速度有兩種:12MB/S、1.5MB/S
    2.多可連接127個(gè)設(shè)備
    3.連接節(jié)點(diǎn)的距離:5M
    4.連接電纜有2種規(guī)格
    IEEE1394(FIREWIRE)——串行接口標(biāo)準(zhǔn),高傳輸速率:1GB/S
    AGP——加速圖形接口,其工作方式:
    1. DMA方式
    2. DIME方式,直接內(nèi)存執(zhí)行
    即插即用——只要將擴(kuò)展卡插入微機(jī)的擴(kuò)展槽,微機(jī)系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)行擴(kuò)展卡的配置工作,無(wú)需操作人員干預(yù)