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汇编与接口-接口技术详解-精

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汇编语言与接口技术

汇编语言与接口技术

输出指令
把AX（16位）和AL（8位）中的数输出到指定端口
LEA
LEAr16（r16是16位通用寄存器）,mem（mem是存储单元）
取有效地址指令
将有效地址（地址偏移值）送到通用寄存器，而不是将存储单元的内容送通用寄存器
LDS
LDSdest，src
装入地址指令
把src操作数所指的内存中连续4个字节单元内容的低16位数据存入dest指定的通用寄存器中，高16位存入DS中
汇编语言与接口技术
指令标识
指令格式
指令注释
指令名称
指令作用
注意点
MOV
MOV dest,src
dest<-src
MOV指令
数据传送
XCHG
XCHG dest,src
dest<->src
交换指令
交换两个操作数
IN
IN累加器，端口
输入指令
把一个字节/字由输入端口传送到AL/AX中
OUT
OUT端口，累加器
LES
LESdest，src
装入地址指令
把src操作数所指的内存中连续4个字节单元内容的低16位数据存入dest指定的通用寄存器中，高16位存入ES中
LAHF/SAHF
标志传送指令
取标志指令（LAHF）用于将标志寄存器的低8位送入AH和存标志指令（SAHF）将AH的内容送入标志寄存器的低8位
XLAT
src为16位寄存器或存储单元
POP
POP dest
栈顶的数据弹出到通用寄存器或存储器中
dest为16位寄存器或存储单元
CBW
字节扩展指令
将AL中的单字节数的符号扩展到AH中。
CWD
汇编语言与接口技术实验课件

汇编语言与接口技术实验课件


详细描述
使用接口技术实现数据传输，如 通过串口发送和接收数据。
总结词：了解接口技术及其在数 据传输中的应用
学习接口技术的基本概念和工作 原理，了解常见的接口类型如串 口、并口、USB等。
掌握接口编程的基本方法，了解 接口的硬件连接和驱动程序开发 。
实验三：编写基于接口的驱动程序
详细描述
学习驱动程序的基本概念和开发 流程，了解常见的驱动程序模型 如WinDriver、Linux Driver等。
PCIe接口
用于连接高速扩展卡和计算机主板， 如显卡、声卡等。PCIe接口具有高 速数据传输和低延迟的特点。
接口技术的实现方式
硬件接口
通过物理连接器、电缆和电路板等硬件实现不同系统或设备 之间的连接。硬件接口具有稳定性和可靠性高的特点。
软件接口
通过软件编程和协议实现不同系统或设备之间的通信和数据 交换。软件接口具有灵活性和可扩展性强的特点。
汇编语言与接口技术实验课件
contents
目录
• 汇编语言概述 • 汇编语言基础 • 接口技术基础 • 实验操作与演示 • 实验总结与思考
01 汇编语言概述
汇编语言的定义和特点
总结词
汇编语言是一种低级编程语言，它使用助记符和操作码来描述计算机指令。
பைடு நூலகம்详细描述
汇编语言是计算机程序设计语言中的一种，它直接与计算机硬件交互，使用助 记符和操作码来表示指令。汇编语言具有高度的可移植性和可维护性，同时能 够提供对计算机硬件的直接控制。
接口技术的安全性
问题
接口技术实验中，我意识到了硬 件编程可能带来的安全风险，如 缓冲区溢出、非法访问等。
技术与应用的结合
如何将汇编语言与接口技术更好 地应用于实际问题解决，是值得 进一步探讨的方向。
汇编语言与接口技术

汇编语言与接口技术

汇编语言与接口技术汇编语言是一种低级程序设计语言，用于编写微处理器或计算机的机器语言指令。

它提供了直接控制硬件的能力，使得程序员可以更精确地控制计算机的操作。

接口技术则是指计算机系统中各个模块之间的通信和数据交换方式。

汇编语言的优势在于其对硬件的直接控制能力。

使用汇编语言可以充分利用计算机的资源，提高程序运行的效率。

此外，汇编语言可以精确地指定操作，使得程序更加灵活和可靠。

然而，相较于高级编程语言，汇编语言的编写和调试过程较为繁琐，需要具备一定的硬件和底层知识。

在汇编语言中，接口技术是必不可少的。

接口技术是指计算机硬件设备与外部设备或其他硬件设备之间的通信接口。

这些接口可以是物理接口，如端口、插槽、电路等，也可以是逻辑接口，如中断、DMA （直接内存访问）等。

通过接口技术，汇编语言程序可以与其他设备或模块进行数据交换，实现功能的扩展。

接口技术在计算机系统中发挥着重要的作用。

它可以使得各种硬件设备与计算机系统实现有效的沟通与协作。

例如，计算机的外部设备如打印机、鼠标和键盘等都需要通过接口与计算机进行连接，完成数据的输入输出。

此外，接口技术还可以将不同模块之间的数据传递和处理分离，提高系统的可维护性和可扩展性。

汇编语言与接口技术的结合可以带来更强大的功能和性能。

通过汇编语言的直接控制能力，程序员可以更好地优化程序，提高计算机的运行效率。

同时，接口技术可以扩展计算机系统的功能，与其他设备进行数据交换，实现更多的应用场景。

需要注意的是，在编写汇编语言程序时，必须遵循相应的编译与链接规范。

不同的处理器架构和操作系统可能有不同的汇编语言格式和指令集。

因此，程序员需要在了解具体系统的基础上，选择合适的格式来编写程序。

此外，汇编语言的编写过程需要仔细检查和验证，确保程序的正确性和可靠性。

总结而言，汇编语言与接口技术是紧密联系的。

汇编语言提供了直接控制硬件的能力，而接口技术则提供了计算机与其他设备之间的数据传递和交换方式。

汇编语言与接口技术(第三章)

汇编语言与接口技术(第三章)

程概念，如结构化编程和模块化设计，使得汇编语言更加易读、易写和维护。
汇编语言的应用场景
总结词
汇编语言在系统级编程、嵌入式系统、操作 系统内核开发等领域具有广泛应用。
详细描述
由于汇编语言具有高度的硬件控制能力，因 此它在系统级编程、嵌入式系统、操作系统 内核开发等领域具有广泛应用。在这些领域 中，程序员需要直接与硬件交互，控制硬件 资源，实现高效的性能优化。此外，汇编语 言在某些特定领域的应用也十分广泛，如加
详细描述
汇编语言是计算机程序设计语言中的一种，它直接对 应于计算机硬件指令集。汇编语言使用助记符来表示 计算机指令，这些助记符通常是英文缩写或简写，例 如MOV表示数据传输，ADD表示加法运算等。由于 汇编语言与机器指令集紧密相关，因此它具有高度的 硬件控制能力，允许程序员直接访问内存、寄存器和 I/O端口等硬件资源。
并行接口
并行接口是一种数据传输方式，它通过多个数据线同时 传输多个数据位。
并行接口的数据传输速率比串行接口快，但需要更多的 数据线，因此成本较高。
并行接口通常用于连接打印机、磁盘驱动器等高速设备， 因为这些设备需要大量数据传输。
并行接口的常见标准包括ECP、EPP和USB。
串行接口
01
02
03
04
01 02 03 04
DMA控制器是计算机中的一个重要组件，它负责管理直接内存访问 操作。
DMA控制器通过接收来自各种设备的DMA请求，并根据优先级和 DMA通道来决定哪个请求应该得到优先处理。
DMA控制器接口是DMA控制器与处理器之间的连接，它负责将 DMA请求传递给处理器，并处理处理器对DMA的处理结果。
数据类型
数据类型是指数据的取值范围和表示方式，包括整型、实型、字 符型等。
汇编语言与接口技术

汇编语言与接口技术


第 5章
软件接口技术
• VXD
–VXD目的： • 为硬件提供多任务的支持， • 增强操作系统对于硬件设备的适应能力 –VXD中的X是指某类设备 （鼠标的虚拟设备驱动程序称 为VMD，通过VMD就可直接驱动鼠标；键盘的虚拟设备 驱动程序称为VKD ）
• VMM
–位于虚拟设备驱动层VXD之上 –用户通过调用Win32的接口API函数，就可以通过VMM获 得系统内核及设备驱动的功能服务
第 5章 软件接口技术
NEAR
3．键盘服务
• 键盘ISR（键盘中断服务程序） INT 09H硬件中断 • 键盘DSR（键盘设备服务程序），INT 16H软件中断 – BIOS键盘服务包括3个子功能：0号功能、1号功能、 2号功能
第 5章
软件接口技术
子功能号 含 AH=0
义
出
口
参
数
从键盘输入一 AL=ASCII码（或0） 个字符 AH=扫描码（或扩展扫描码）
• 包括如下功能：
第 5章
软件接口技术
– – – –
– – – – – – – – –
DriveEnty 驱动程序入口 Dispatch entry point 分发入口 ISR（Interrupt Service Routine） 中断服务程序入口 DPC For ISR/Custom DPC 中断的延迟调用或定制延 迟调用入口 DPC For ISR/Custom DPC 中断的延迟调用或定制延 迟调用入口。 Complete Request 完成例程入口。 Cancel Reinitialize StartIo Unload IoTimer AdapterControl Time Dpc
第 5章 软件接口技术
汇编语言程序设计第五章 接口技术

汇编语言程序设计第五章 接口技术


Intel系列微机系统仅支持I/O独立编址方式。
3. 8086/8088的I/O端口访问
I/O端口地址空间：8086用于寻址外设端口的地址线为16条， 端口最多64K个，端口号为0000H ~ FFFFH。
IBM-PC/XT机在制造中只使用A9～A0 10位地址来表示I/O空间，因 此其I/O端口的地址为000H～3FFH，共1 KB。
个时钟周期采样中断请求输入引脚
三. DMA方式
DMA（Direct Memory Access）方式:是在外部设备和存储 器之间开辟直接的数据传送通路，数据传送不是靠执行I/O指 令，数据不经过CPU内的任何寄存器，也就不破坏任何寄存 器原来的内容，而是在存储器和外部设备之间的通路上直接 传送数据。这种I/O方式的实现主要是靠硬件（DMA控制器） 实现的。
就绪
读状态
N 就绪？ Y
数据交换
二. 中断控制方式
CPU在执行程序 中，被内部或外 部的事件所打断， 转去执行一段预 先安排好的中断 服务程序；服务 结束后，又返回 原来的断点，继 续执行原来的程 序
主程序
中断请求 断点
继续执行
中断服务程序
对外设 进行处理
返回断点
中断传送与接口
中断传送是一种效率更高的程序传送方式 中断服务程序是预先设计好的 中断请求是外设随机向CPU提出的 CPU对请求的检测是有规律的：一般是在每条指令的最后一
FFFFF
优点：
对I/O端口的访问命令与对存储器单元访问相同，
不必使用专用I/O指令；
存储器
外设数目或I/O寄存器数几乎不受限制。 系统读写控制逻辑较简单。
空间
缺点：
I/O端口要占去部分存储器地址空间。 程序不易阅读。
汇编语言与接口技术习题答案

汇编语言与接口技术习题答案

第 3 章80X86 的指令系统和寻址方式本章主要讲授：80X86 的数据类型、寻址方式、指令格式、指令系统（数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、串操作数指令、控制转移指令、处理机指令和高级语言指令）和80486 指令等。

通过本章的学习，注意下面几方面的内容：一、掌握80X86 的数据类型；二、掌握80X86 的寻址方式；三、掌握80X86 的指令系统及它们的一些使用实例。

四、了解保护属性检查指令、高级语言指令以及Cache 管理指令等。

习题精解1 已知DS= 2000H, BX= 0100H, SI = 0002H,存储单元［20100H］〜［20103H］依次存放12 3456 78H , ［21200H］〜［21203H］依次存放2A 4C B7 65H，说明下列每条指令执行后AX寄存器的内容。

（1）MOV AX，1200H（2）MOV AX，BX（3）MOV AX，[1200H]（4）MOV AX，[BX]（5）MOV AX，[BX+1100H]（6）MOV AX，[BX + SI]（7）MOV AX，[BX][SI+1100H]参考答案：根据物理地址形成公式：物理地址=段基址x 16 +有效地址，得:1）1200H2）0100H3）4C2AH4）3412H5）4C2AH6）7856H(7) 65B7H分析：本题主要考查点是数据寻址方式，寻址方式就是指令中用于说明操作数所在地址的方法，或者是寻找操作数有效地址的方法。

包括数据寻址和转移地址寻址两大类。

80X86的数据寻址方式总结如下：（1）立即寻址方式操作数作为指令的一部分而直接写在指令中， 这种操作数称为立即数， 这种寻址方式就 称为立即数寻址方式。

注： 1、使用立即寻址的指令主要用来给寄存器赋初值，并且只能用于源操作数字段 2 、不能直接给段寄存器和标志寄存器赋予立即数。

例： MOV AL,5MOV AX,1234H MOV EAX,12345678H(2) 寄存器寻址方式操作数存放在指令规定的某个寄存器(如：对于 16 位操作数，寄存器可以是 AX ，BX ， CX DX SI ,DL ,SP 或BP;而对8位操作数，寄存器可以是AH AL ,BH, BL , CH CL , DH或DL )中。

16、32位微机原理、汇编语言和接口技术教程课后习题答案解析

16、32位微机原理、汇编语言和接口技术教程课后习题答案解析

《16/32 位微机原理、汇编语言及接口技术教程》部分习题参考解答第1 章微型计算机系统概述〔习题1.2 〕什么是通用微处理器、单片机（微控制器）、芯片、嵌入式系统？〔解答〕通用微处理器：适合较广的应用领域的微处理器，例如装在机、笔记本电脑、工作站、服务器上的微处理器。

单片机：是指通常用于控制领域的微处理器芯片，其内部除外还集成了计算机的其他一些主要部件，只需配上少量的外部电路和设备，就可以构成具体的应用系统。

芯片：称数字信号处理器，也是一种微控制器，其更适合处理高速的数字信号，内部集成有高速乘法器，能够进行快速乘法和加法运算。

嵌入式系统：利用微控制器、数字信号处理器或通用微处理器，结合具体应用构成的控制系统，其典型的特点是把计算机直接嵌入到应用系统之中。

〔习题1.5 〕说明微型计算机系统的硬件组成及各部分作用。

〔解答〕：也称处理器，是微机的核心。

它采用大规模集成电路芯片，芯片内集成了控制器、运算器和若干高速存储单元（即寄存器）处理器及其支持电路构成了微机系统的控制中心，对系统的各个部件进行统一的协调和控制。

存储器：存储器是存放程序和数据的部件。

外部设备：外部设备是指可与微机进行交互的输入（）设备和输出（）设备，也称设备。

设备通过接口与主机连接。

总线：互连各个部件的共用通道，主要含数据总线、地址总线和控制总线信号。

习题1.6 〕什么是总线？微机总线通常有哪3 组信号？各组信号的作用是什么？〔解答〕总线：传递信息的共用通道，物理上是一组公用导线。

3 组信号线：数据总线、地址总线和控制总线。

（1）地址总线：传输将要访问的主存单元或端口的地址信息。

（2）数据总线：传输读写操作的数据信息。

（3）控制总线：协调系统中各部件的操作。

习题1.7 〕简答如下概念：（1）计算机字长（2）取指－译码－执行周期（3）（4）中断（5）总线解答〕（1）处理器每个单位时间可以处理的二进制数据位数称计算机字长。

（2）指令的处理过程，即指处理器从主存储器读取指令（简称取指），翻译指令代码的功能（简称译码），然后执行指令所规定的操作（简称执行）的过程。

汇编输入输出与接口技术 8255

汇编输入输出与接口技术 8255


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例1. 简单输入接口设计
2.检测一个开关的状态。若开关为闭合（0）状态，TEMP 单元为1；若开关为断开（1）状态，TEMP单元为0。(设端 口地址仅为380H)
硬件电路： 控制程序： TEMP DB 0
MOV DX,380H IN AL,DX AND AL,80H JZ ON MOV TEMP,0 JMP BAK MOV TEMP,1 ret
完成全部接口 控制操作
协调CPU与外设动作
匹配速度
3
一. 接口的基本概念
3.接口控制方式
①查询方式
中央处理器在数据传送之前通过接口的状态设置存 储电路询问外设，待外设允许传送数据后才传送数据。 CPU需要完成以下操作： CPU向接口发出传送命令，输入数据或输出数据； 中央处理器查询外设是否允许传送。 在查询方式下，中央处理器需要花费较多的时间去不 断地“询问” 外设，外设的接口电路处于被动状态。
端口地址译码部分
PC机的I/O端口地址译码仅使用了地址总线的低 10位，即只有地址线A9～A0用于I/O地址译码。
14
二. I/O指令和I/OAEN（地 址允许）参与译码。AEN=1， DMA控制三总线，进行DMA传 送； AEN=0开启译码器
A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 X
10
二. I/O指令和I/O地址译码
1.输入输出指令 （1）输入指令IN
IN ACC，PORT ;直接端口寻址。端口地址由指令
中的8位立即数指定，所以直接寻址地址为00H～ 0FFH，256个端口
IN ACC，DX；间接端口寻址。端口地址由DX内容
确定，即端口地址＞0FFH时，应使用DX间址
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习题一解答：1.3（1）[0.0000]原=0.0000 [0.0000]反=0.0000 [0.0000]补=0.0000（2）[0.1001]原=0.1001 [0.1001]反=0.1001 [0.1001]补=0.1001（3）[-1001]原=11001 [-1001]反=10110 [-1001]补=101111.4[N]反=1.0101 [N]原=1.1010 [N]补=1.0110 N=-0.10101.5(1)原码运算：比较可知，正数较大，用正数减负数，结果为正反码运算：01010011-00110011=[01010011]反+[-00110011]反=001010011 +[100110011]反=001010011+111001100=000100000补码运算：01010011-00110011=[01010011]补+[-00110011]补=001010011 +[100110011]补=001010011+111001101=000100000(2)原码运算：比较可知，负数较大，用负数减正数，结果为负反码运算：0.100100-0.110010=0.100100+[1.110010]反=0.100100+1.001101=1.110001补码运算：0.100100-0.110010=0.100100+[1.110010]补=0.100100+1.001110=1.1100101.6(1) (11011011)2=(219)10=(001000011001)BCD(2) (456)10=(010*********)BCD(3) (174)8=(124)10=(000100100100)BCD(4) (2DA)16=(730)10=(011100110000)BCD1.7(1)9876H看成有符号数时，默认为负数的补码，转换为十进制数是：-26506(2)9876H看成无符号数时，转换为十进制数是：390301.8（1）98的压缩BCD码为：10011000B（2）98的非压缩BCD码为：0000100100001000B1.9(1)[S1+S2]补=[S1]补+[S2]补=00010110+00100001=00110111，无溢出[S1-S2]补=[S1]补+[-S2]补=00010110+11011111=11110101，无溢出(2)[S1+S2]补=[S1]补+[S2]补=00010110+11011111=11110101，无溢出[S1-S2]补=[S1]补+[-S2]补=00010110+00100001=00110111，无溢出(3)[S1+S2]补=[S1]补+[S2]补=01100100+00011110=10000010，有溢出[S1-S2]补=[S1]补+[-S2]补=01100100+11100010=01000110，无溢出(4)[S1+S2]补=[S1]补+[S2]补=10011100+11100010=01111110，有溢出[S1-S2]补=[S1]补+[-S2]补=10011100+00011110=10111010，无溢出习题二解答：2.1答：8086有哪些寄存器组？各有什么用途？①通用寄存器AX、BX、CX、DX它既可用作16位寄存器，又可将它拆成高、低8位，分别作为两个独立的8位寄存器使用。

汇编与接口-3

汇编与接口-3

• NT（Nest Task），嵌套任务位，此位只用于保护模式，如果保护 模式下当前的任务嵌套在其他任务中，此位为1，否则为0。IRET 指令会检测NT的值。若NT=0，则执行中断的正常返回；若NT＝ 1，则执行任务切换操作。
• VM（Virtual 8086 Mode），V86模式位。VM=1时，表示当前 CPU正工作在V86模式下；VM=0，表示当前CPU工作在实模式或 保护模式下。VM位只能在保通过任务切换而置位。
• VIP（Virtual Interrupt Pending），虚拟中断挂起标志，为 Pentium~Pentium 4处理器提供有关虚拟模式中断的信息，它用 于多任务环境下，为操作系统提供虚拟中断标志和中断挂起信息。
• ID（Identification）微处理器标识标志，用来指示 Pentium~Pentium 4处理器，支持CPUID指令。CPUID指令是Intel IA-32架构下获得CPU信息的汇编指令，可以得到CPU类型、型号、 制造商、商标、序列号、缓存等一系列CPU相关的信息。
• 在字节操作时若低半字节（一个字节的低4位）向高半字节有进 位或借位；在字操作时若低位字节向高位字节有进位或借位，则 AF＝1，否则AF＝0。
• 这个标志用于十进制算术运算指令中，即通过二进制数运算调整 为十进制数表示的结果。(BCD）
• 零标志ZF（Zero Flag），当运算结果为零时，ZF为1；否则为0。
• 86模式是以任务形式在保护模式上执行的，每个任务都有自己的 任务状态段，各个V86任务所拥有的1MB地址空间相互独立
• 特权指令，如屏蔽中断指令CLI、中断指令INT、中断返回指令 IRET等，在DOS程序中是合法的。如果不让这些指令在V86模式 中执行，DOS程序就无法工作。为了解决这个问题，V86管理程 序采用模拟的方法来完成这些指令。

汇编语言_接口技术

第二章8086微处理器一、8086/8088的内部结构8086／8088 是Intel 公司于1978年6月推出的16 位微处理器，它们的主要特点是：数据线为16 位，可进行8 位（字节）和16 位（字）运算；地址线为20 位，可寻址1MB 存储空间；时钟频率为5～8 MHz。

内部结构由执行单元EU和总线接口单元BIU两部分构成，其内部结构框图如图2—1所示。

2．总线接口单元（BIU）BIU包括4个16位段寄存器（CS、DS、ES、SS）、1个16位指令指针（IP）、1个地址加法器、1个6字节（8088为4字节）的指令队列和总线控制电路，它负责从存储器中取指令并存放在指令队列中供CPU执行。

在执行指令过程中，使用的操作数地址由段基址和偏移量组成，其中16位偏移量先由EU计算得出，再由BIU 将其与段基址（段寄存器的内容）合在一起形成20位物理地址。

BIU的功能是实现CPU与内存的数据交换，并可根据EU的请求与I／O接口电路交换数据。

二、8086的内部寄存器组8086CPU的寄存器结构如右图所示，它包含13个16位的寄存器和1个16位的状态标志寄存器。

1．通用寄存器作用：操作数据可直接存放在通用寄存器中，可减少访问存储器的次数，使用寄存器的指令长度也较短。

这样，即提高了数据处理速度，也减少了指令存放的内存空间。

分类：通用寄存器是指EU中的4个16位寄存器：AX、BX、CX和DX。

一般用来存放16位的数据，它又可以分为高字节H和低字节L两组，用以存放8位数据。

通用寄存器多数被用在算术逻辑运算指令中，有些指令中，则有隐含的特定的用途，如AX在字乘字除运算中规定存放被乘数和被除数；CX在数据串操作中用来存放循环次数等等，这些内容在讲解第三章的指令系统的过程中都会涉及到。

2．专用寄存器专用寄存器包含4个16位寄存器。

其中SP用来指示位于当前堆栈段中数据的偏移地址，BP一般用来存放访问内存时的基地址，SP和BP称为指针寄存器；SI和DI用来存放当前数据段中数据的偏移地址，称为变址寄存器。

汇编与接口-6


14H 1EH 00401000 ESP,8 [00405428],EAX 0FFFFFFFFH EAX,[00405428] EAX 00401000 ESP,8 [0040542C],EAX EBP
stdcall方式
• stdcall方式的调用规则也是使用堆栈传递参数，使用从右向左的 顺序将参数入栈。
• .data
• szFmt byte '%d + %d=%d', 0ah, 0
•x
dword
?
•y
dword
?
•z
dword
?
;输出结果格式字符串
• .code
• AddProc1
proc
•
mov
eax, esi
•
add
eax, edi
•
ret
• AddProc1
endp
• AddProc2
proc
方式
• .386
• .model flat,stdcall
• .data
• .code
• SubProc1 proc
;使用堆栈传递参数
•
push ebp
•
mov ebp,esp
•
mov eax,dword ptr [ebp+8] ;取出第1个参数
•
sub eax,dword ptr [ebp+12] ;取出第2个参数
• 第1次除法所得的余数是最低位，应该放在最后面，作为字符串 的最后一个字符；最后1次除法所得的余数是最高位，应该作为 字符串的第一个字符。
• szStr • • • • • a10: • • • • • • •
BYTE MOV XOR XOR MOV

汇编与接口-2

可编程只读存储器)
BIOS及CMOS芯片
• CMOS芯片是电脑主板上的一块可读写的RAM芯片，用它来保存 当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定。现在做到了BIOS 芯片中
• CMOS电池
单通道内存技术
• 单通道系统中，北桥芯片内部只有一个内存控制器，系统安装的 多个内存条连接到同一个内存总线上。多个内存条相当于串行工 作，一次只有一个内存条工作，内存条数目增多，只能增加容量， 并不能增加带宽。
• 2×200M×2×64÷8 = 6400MB/s = s
三通道内存技术
• 随着Intel Core i7平台发布而出现，是双通道内存技术的后续技术 发展
• 将同色的三根内存插槽插上内存即可，系统会自动识别，并进入 三通道模式
• 如果插上非3或非6条的内存，如4根内存，系统会自动进入单通 道模式。
主板插槽
• CPU插槽 • 接口方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式 • 常见的CPU插槽类型可分为Slot架构和Socket架构两种
内存插槽
• 早期的8位和16位SIMM(Single Inline Memory Module)内存模组使 用30Pin接口
• 32位SIMM模组使用72Pin接口 • SDRAM开始使用DIMM结构的插槽 • SDRAM DIMM为168Pin DIMM结构，每面为84Pin，有两个卡口，
• 在CPU和原来的ISA总线之间插入的一级总线 • 工作频率一般为33MHz/66MHz，提供32位和64位两种位宽 • 33MHz下最大数据传输率为133MB/sec(32位)和266MB/sec(64位) • 目前被PCI-E（PCI Express）逐步取代
PCI-E插槽
• 完全兼容PCI • 较短的PCI-E卡可以插入较长的PCI-E插槽中使用，支持热拔插
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• OUT1、OUT2：输出，由MODEM控制寄存器的第2、3位决定。
• K叫做波特率因子，K值意味着接收端能对每一个信息位采样K次， K一般定为16、32或64。上面的公式也叫做时钟频率 = 波特率因 子×波特率。
奇偶校验
• 奇偶校验是以字符为单位进行校验。在每一个字符传输过程中， 增加一位作为校验位。发送方和接收方可以约定是否采用奇偶校 验、以及采用奇校验还是偶校验。
• 通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）
• 二者的区别在于8250的发送和接收数据缓冲器只有一个字节，每 发送或接收一个字节都要求CPU来干预，而16550增加了16个字 节的FIFO（First Input First Output）发送和接收数据缓冲器，可 以连续发送或接收16个字节的数据；16550传输更快，更适合高 速系统通信接口应用。8250的最大通信速率为19200bps，而 16550的最大通信速率可达115200bps。
＝0这3个条件同时满足时，芯片工作。 • A2~A0：输入，地址线，当片选信号有效时，由A2～A0组合选择
内部寄存器。 • ADS#：输入，地址选通信号。当ADS#从高电平变为低电平时，
锁存CS0、CS1、CS2#以及A2～A0的输入状态，保证读写操作期 间的地址稳定。
• CSOUT/TxRDY#：输出，片选输出信号，CSOUT=1时表示8250被 选中，进行工作，通常将其悬空。在16550中表示发送准备就绪， 常用于DMA方式数据传输。
• 5~8位的数据位是从低到高顺序排列的，先传送字符的最低位。 在数据位的后面，有一个可选的奇偶校验位，校验位可有可无。 最后是停止位，停止位总是逻辑“1”，停止位的长度可以是1个、 1.5个或2个。
波特率与比特率
• 比特率是数字信号的传输速率，它用单位时间内传输的二进制代 码的有效位（bit）数来表示，其单位为每秒比特数bps（bit per second）、每秒千比特数（Kbps）或每秒兆比特数（Mbps）来 表示。
特点
• 是可编程的串行异步通信接口，支持全双工通信，内部结构分为发送 模块，接收模块和控制模块。
• 可编程设置异步通信格式，如字符数据位数、奇偶校验模式和停止位 宽度等。
• 内部有时钟发生器电路，可编程选择数据传输率，8250的数据传输速 率最大为19200bps，16550的数据传输速率最大为115200bps。
• ②数据传输效率是7 /（1+7+1+1）= 70%。
• ③传送一个字符就需要10个二进制信息位。每秒钟能传输的最大 字符数为9600÷10=960个字符。
• ④每秒钟有效数据传输位=9600×70%=6720 bit。
波特率因子
• 假设时钟频率为fc，而波特率为fd。fc往往是fd的整数倍，即： • fc = fd × K
• 采用奇校验时，总数必须为奇数；采用偶校验时，总数必须为偶 数。如果总数不匹配，则说明数据传送过程中出现了错误。
• 偶校验时，发送字符10010001b，则校验位为1。
பைடு நூலகம்
同步串行通信协议
• SDLC／HDLC协议 • 规定以01111110为标志字段作为起止的标志。
可编程串行通信接口
• 8250/16550功能和基本原理
接口技术
串行接口及应用
异步串行通信协议
• 信息帧包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。一个信息帧 中只能包含一个字符，每个字符的数据位可以是5~8个二进制位。 在发送字符的数据位之前，首先要传送一位起始位，起始位总是 逻辑“0”。在一帧信息传送之前，传输线在逻辑上处于“1”状态， 其状态一旦由1跳变为0，表示一帧信息的开始。
• WR和WR#：输入，数据输出选通信号，即写控制信号，这两个 信号功能一样，信号电平不同。在芯片被选中时，如果WR为高 电平，或者WR#为低电平，CPU把数据写入芯片的寄存器，寄存 器由A2～A0决定。
• DDIS：输出，驱动器禁止信号。
• INTRPT：输出，中断请求信号。在满足一定条件下（如接收数据 准备好，发送保持寄存器空以及允许中断时）变成高电平，产生 中断请求。
• 具有自动奇偶校验、溢出检查和帧格式检查等电路。 • 具有中断优先级控制逻辑，支持4级中断。 • 具有控制MODEM功能和完整的状态报告功能。 • 16550增加了FIFO模式。
引脚信号线
• （1）与CPU或系统连接的信号 • D7~D0： 8位双向数据线，与计算机系统数据总线直接相连，用
于CPU和芯片之间命令、状态和数据的传送。 • CS0、CS1、CS2#：输入，片选信号。当CS0=1，CS1=1，CS2#
• NC/RxRDY#：8250中此引脚没用到，悬空。16550中为输出，低 有效，表示输出接收数据就绪，常用于DMA方式数据传输。
• RD和RD#：输入，数据输入选通信号，即读控制信号，这两个信 号功能一样，信号电平不同。在芯片被选中时，如果RD为高电平， 或者RD#为低电平，CPU就从芯片的寄存器中读出数据，寄存器 由A2～A0决定。
• 假定波特率为9600bps，异步方式下，每个字符对应1个起始位、 7个数据位、1个奇偶校验位和1个停止位。
• ①每传输一个二进制位需要的时间？ • ②数据传输效率是多少？ • ③每秒钟能传输的最大字符数为多少？ • ④每秒钟有效数据传输位是多少？
• ①每传输一个二进制位需要的时间为1÷9600 = 0.0001042秒= 0.1042毫秒。
• 波特率指每秒传输的符号数，指数据信号对载波的调制速率，它 用单位时间内载波调制状态改变次数来表示，其单位为波特 （Baud）。
• 波特率与比特率的关系为：比特率=波特率×单个调制状态对应的 二进制位数。
• 通信产品中有一个标准波特率系列，即最常用的波特率，标准波 特率系列为110、300、600、1200、1800、2400、4800、9600、 19200、38400、57600、115200。波特率提高后，数据传输的速 度加快，但是信号传输的距离则相应地缩短。