3.1 總線與接口概述 3.1.1 總線和接口及其標(biāo)準(zhǔn)的概念 總線：是在模塊和模塊之間或設(shè)備與設(shè)備之間的一組進(jìn)行互連和傳輸信息的信號線，信息包括指令、數(shù)據(jù)和地址。 總線標(biāo)準(zhǔn) 指芯片之間、擴(kuò)展卡之間以及系統(tǒng)之間，通過總線進(jìn)行連接和傳輸信息時(shí)，應(yīng)該遵守的一些協(xié)議與規(guī)范。 接口標(biāo)準(zhǔn) 外設(shè)接口的規(guī)范，涉及接口信號線定義、信號傳輸速率、傳輸方向和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以及電氣特性和機(jī)械特性等多個(gè)方面。 3.1.2 總線的分類 1) 按總線功能或信號類型劃分為： 數(shù)據(jù)總線：雙向三態(tài)邏輯，線寬表示了總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰Α５刂房偩€：單向三態(tài)邏輯，線寬決定了系統(tǒng)的尋址能力。控制總線：就某根來說是單向或雙向。控制總線最能體現(xiàn)總線特點(diǎn)，決定總線功能的強(qiáng)弱和適應(yīng)性。2) 按總線的層次結(jié)構(gòu)分為： CPU總線：微機(jī)系統(tǒng)中速度最快的總線，主要在CPU內(nèi)部，連接CPU內(nèi)部部件，在CPU周圍的小范圍內(nèi)也分布該總線，提供系統(tǒng)原始的控制和命令。局部總線：在系統(tǒng)總線和CPU總線之間的一級總線，提供CPU和主板器件之間以及CPU到高速外設(shè)之間的快速信息通道。系統(tǒng)總線：也稱為I/O總線，是傳統(tǒng)的通過總線擴(kuò)展卡連接外部設(shè)備的總線。由于速度慢，其功能已經(jīng)被局部總線替代。通信總線：也稱為外部總線，是微機(jī)與微機(jī)，微機(jī)與外設(shè)之間進(jìn)行通信的總線。3.1.3 總線的主要性能參數(shù)1．總線頻率：MHz表示的工作頻率，是總線速率的一個(gè)重要參數(shù)。2．總線寬度：指數(shù)據(jù)總線的位數(shù)。3．總線的數(shù)據(jù)傳輸率 總線的數(shù)據(jù)傳輸率=(總線寬度/8位)×總線頻率 例：PCI總線的總線頻率為33.3MHz，總線寬度為64位的情況下，總線數(shù)據(jù)傳輸率為266MB/s 。
標(biāo)簽： 微機(jī) 總線 接口標(biāo)準(zhǔn)
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7-1. 設(shè)計(jì)范例——數(shù)碼管顯示7-2. 51單片機(jī)的并行I/O接口的使用方法7-3. 數(shù)碼管的知識和使用方法7-4. 傳送類指令的功能7-5. 匯編語言程序設(shè)計(jì)的一般步驟要求在最左側(cè)的數(shù)碼管上顯示數(shù)字1。范例分析：硬件分析 電路中用到了單片機(jī)的并行I/O口和數(shù)碼管軟件設(shè)計(jì) 由于硬件電路中數(shù)碼管接在單片機(jī)的P0口上，故將顯示內(nèi)容送至單片機(jī)的P0口就可以在數(shù)碼管上看到顯示內(nèi)容。8051單片機(jī)的并口是幾位的？在四個(gè)并口中，真正的雙向口是哪一個(gè)？它的用法有多少種？四個(gè)并口中功能相對較為簡單的是哪一個(gè)？在作為輸入、輸出口使用時(shí)有何不同？在實(shí)際應(yīng)用中，并口的使用要考慮其負(fù)載能力，在四個(gè)并口中負(fù)載力相對較強(qiáng)的是哪一個(gè)？
標(biāo)簽： 指令 匯編語言 程序設(shè)計(jì)
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MCS-51系列單片機(jī)指令A(yù)表MCS-51系列單片機(jī)指令d表MCS-51系列單片機(jī)指令c表MCS-51系列單片機(jī)指令i表MCS-51系列單片機(jī)指令j表MCS-51系列單片機(jī)指令l表MCS-51系列單片機(jī)指令m表MCS-51系列單片機(jī)指令n表MCS-51系列單片機(jī)指令i表MCS-51系列單片機(jī)指令s表MCS-51系列單片機(jī)指令x表
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微型計(jì)算機(jī)課程設(shè)計(jì)論文—通用微機(jī)發(fā)聲程序的匯編設(shè)計(jì) 本文講述了在微型計(jì)算機(jī)中利用可編程時(shí)間間隔定時(shí)器的通用發(fā)聲程序設(shè)計(jì)，重點(diǎn)講述了程序的發(fā)聲原理，節(jié)拍的產(chǎn)生，按節(jié)拍改變的動(dòng)畫程序原理，并以設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的樂曲評分程序?yàn)橐樱治龀绦蛟O(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)。關(guān)鍵字：微機(jī) 8253 通用發(fā)聲程序 動(dòng)畫技術(shù) 直接寫屏 1. 可編程時(shí)間間隔定時(shí)器8253在通用個(gè)人計(jì)算機(jī)中，有一個(gè)可編程時(shí)間間隔定時(shí)器8253，它能夠根據(jù)程序提供的計(jì)數(shù)值和工作方式,產(chǎn)生各種形狀和各種頻率的計(jì)數(shù)/定時(shí)脈沖,提供給系統(tǒng)各個(gè)部件使用。本設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)控制發(fā)聲的原理,編寫演奏樂曲的程序。 在8253/54定時(shí)器內(nèi)部有3個(gè)獨(dú)立工作的計(jì)數(shù)器:計(jì)數(shù)器0,計(jì)數(shù)器1和計(jì)數(shù)器2,每個(gè)計(jì)數(shù)器都分配有一個(gè)斷口地址,分別為40H,41H和42H.8253/54內(nèi)部還有一個(gè)公用的控制寄存器,端地址為43H.端口地址輸入到8253/54的CS,AL,A0端,分別對3個(gè)計(jì)數(shù)器和控制器尋址. 對8353/54編程時(shí),先要設(shè)定控制字,以選擇計(jì)數(shù)器,確定工作方式和計(jì)數(shù)值的格式.每計(jì)數(shù)器由三個(gè)引腳與外部聯(lián)系,見教材第320頁圖9-1.CLK為時(shí)鐘輸入端,GATE為門控信號輸入端,OUT為計(jì)數(shù)/定時(shí)信號輸入端.每個(gè)計(jì)數(shù)器中包含一個(gè)16位計(jì)數(shù)寄存器,這個(gè)計(jì)數(shù)器時(shí)以倒計(jì)數(shù)的方式計(jì)數(shù)的,也就是說,從計(jì)數(shù)初值逐次減1,直到減為0為止. 8253/54的三個(gè)計(jì)數(shù)器是分別編程的,在對任一個(gè)計(jì)數(shù)器編程時(shí),必須首先講控制字節(jié)寫入控制寄存器.控制字的作用是告訴8253/54選擇哪個(gè)計(jì)數(shù)器工作,要求輸出什么樣的脈沖波形.另外,對8253/54的初始化工作還包括,向選定的計(jì)數(shù)器輸入一個(gè)計(jì)數(shù)初值,因?yàn)檫@個(gè)計(jì)數(shù)值可以是8為的,也可以是16為的,而8253/5的數(shù)據(jù)總線是8位的,所以要用兩條輸出指令來寫入初值.下面給出8253/54初始化程序段的一個(gè)例子,將計(jì)數(shù)器2設(shè)定為方式3,(關(guān)于計(jì)數(shù)器的工作方式參閱教材第325—330頁)計(jì)數(shù)初值為65536. MOV AL,10110110B ;選擇計(jì)數(shù)器2,按方式3工作,計(jì)數(shù)值是二進(jìn)制格式 OUT 43H,AL ; j將控制字送入控制寄存器 MOV AL,0 ;計(jì)數(shù)初值為0 OUT 42H,AL ;將計(jì)數(shù)初值的低字節(jié)送入計(jì)數(shù)器2 OUT 42H,AL ;將計(jì)數(shù)初值的高字節(jié)送入計(jì)數(shù)器2 在IBM PC中8253/54的三個(gè)時(shí)鐘端CLK0,CLK1和CLK2的輸入頻率都是1.1931817MHZ. PC機(jī)上的大多數(shù)I/O都是由主板上的8255(或8255A)可編程序外圍接口芯片(PPI)管理的.關(guān)于8255A的結(jié)構(gòu)和工作原理及應(yīng)用舉例參閱教材第340—373頁.教材第364頁的”PC/XT機(jī)中的揚(yáng)聲器接口電路”一節(jié)介紹了揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)原理,并給出了通用發(fā)聲程序.本設(shè)計(jì)正是基于這個(gè)原理,通過編程,控制加到揚(yáng)聲器上的信號的頻率,奏出樂曲的.2．發(fā)聲程序的設(shè)計(jì)下面是能產(chǎn)生頻率為f的通用發(fā)聲程序:MOV AL, 10110110B ;8253控制字:通道2,先寫低字節(jié),后寫高字節(jié) ;方式3,二進(jìn)制計(jì)數(shù)OUT 43H, AL ;寫入控制字MOV DX, 0012H ;被除數(shù)高位MOV AX, 35DEH ;被除數(shù)低位 DIV ID ;求計(jì)數(shù)初值n,結(jié)果在AX中OUT 42H, AL ;送出低8位MOV AL, AHOUT 42H,AL ;送出高8位IN AL, 61H ;讀入8255A端口B的內(nèi)容MOV AH, AL ;保護(hù)B口的原狀態(tài)OR AL, 03H ;使B口后兩位置1,其余位保留OUT 61H,AL ;接通揚(yáng)聲器,使它發(fā)聲
標(biāo)簽： 微型計(jì)算機(jī) 發(fā)聲程序 論文 微機(jī)
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1、程序的基本格式先介紹二條偽指令：EQU ——標(biāo)號賦值偽指令ORG ——地址定義偽指令PIC16C5X在RESET后指令計(jì)算器PC被置為全“1”，所以PIC16C5X幾種型號芯片的復(fù)位地址為：PIC16C54/55：1FFHPIC16C56：3FFHPIC16C57/58：7FFH一般來說，PIC的源程序并沒有要求統(tǒng)一的格式，大家可以根據(jù)自己的風(fēng)格來編寫。但這里我們推薦一種清晰明了的格式TITLE This is ⋯⋯ ；程序標(biāo)題；--------------------------------------；名稱定義和變量定義；--------------------------------------F0 EQU 0RTCC EQU 1PC EQU 2STATUS EQU 3FSR EQU 4RA EQU 5RB EQU 6RC EQU 7┋PIC16C54 EQU 1FFH ；芯片復(fù)位地址PIC16C56 EQU 3FFHPIC16C57 EQU 7FFH；-----------------------------------------ORG PIC16C54 GOTO MAIN ；在復(fù)位地址處轉(zhuǎn)入主程序ORG 0 ；在0000H開始存放程序；-----------------------------------------；子程序區(qū)；-----------------------------------------DELAY MOVLW 255┋RETLW 0；------------------------------------------；主程序區(qū)；------------------------------------------MAINMOVLW B‘00000000’TRIS RB ；RB已由偽指令定義為6，即B口┋LOOPBSF RB，7 CALL DELAYBCF RB，7 CALL DELAY┋GOTO LOOP；-------------------------------------------END ；程序結(jié)束注:MAIN標(biāo)號一定要處在0頁面內(nèi)。2、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
標(biāo)簽： PIC 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)
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6.1 存儲器概述1、存儲器定義 在微機(jī)系統(tǒng)中凡能存儲程序和數(shù)據(jù)的部件統(tǒng)稱為存儲器。2、存儲器分類 微機(jī)系統(tǒng)中的存儲器分為內(nèi)存和外存兩類。3、內(nèi)存儲器的組成 微機(jī)系統(tǒng)中的存儲器由半導(dǎo)體存儲器芯片組成。 單片機(jī)內(nèi)部有存儲器，當(dāng)單片機(jī)內(nèi)部的存儲器不夠用時(shí)，可以外擴(kuò)存儲器。外擴(kuò)的存儲器就是由半導(dǎo)體存儲器芯片組成的。 當(dāng)用半導(dǎo)體存儲器芯片組成內(nèi)存時(shí)必須滿足個(gè)要求：①每個(gè)存儲單元一定要有8個(gè)位。②存儲單元的個(gè)數(shù)滿足系統(tǒng)要求。注意：內(nèi)存的容量是指它所含存儲單元的個(gè)數(shù)（每個(gè)存儲單元一定要有8個(gè)位，可以存儲8位二進(jìn)制信息）。6.2 半導(dǎo)體存儲器由于集成工藝水平的限制，一個(gè)半導(dǎo)體存儲器芯片上所集成的單元個(gè)數(shù)和每個(gè)單元的位數(shù)有限，用它構(gòu)成內(nèi)存時(shí)必須滿足：內(nèi)存容量和一個(gè)存儲單元有8個(gè)位的要求，因此內(nèi)存常常由多個(gè)半導(dǎo)體存儲器芯片構(gòu)成。 半導(dǎo)體存儲器芯片的存儲容量是指其上所含的基本存儲電路的個(gè)數(shù)，用單元個(gè)數(shù)×位數(shù)表示。掌握：① 已知內(nèi)存容量和半導(dǎo)體存儲器芯片的容量，求用半導(dǎo)體存儲器芯片構(gòu)成內(nèi)存時(shí)需要的芯片個(gè)數(shù)。② 內(nèi)存的容量=末地址—首地址+1 半導(dǎo)體存儲器芯片分成ROM和RAM兩類。6.2.1 ROM芯片6.2.2 RAM芯片6.3 MCS-51單片機(jī)存儲器擴(kuò)展 在微機(jī)系統(tǒng)中存儲器是必不可少。MCS51系列單片機(jī)內(nèi)部的存儲器不夠用時(shí)需要外擴(kuò)半導(dǎo)體存儲器芯片，外擴(kuò)的半導(dǎo)體存儲器芯片與MCS51系列單片機(jī)通過三總線交換信息。二者連接時(shí)必須考慮如下問題：1．二者地址線、數(shù)據(jù)線、控制線的連接。2．工作速度的匹配。CPU在取指令和存儲器讀或?qū)懖僮鲿r(shí)，是有固定時(shí)序的，用戶要根據(jù)這些來確定對存儲器存取速度的要求，或在存儲器已經(jīng)確定的情況下，考慮是否需要Tw周期，以及如何實(shí)現(xiàn)。3．片選信號的產(chǎn)生。目前生產(chǎn)的存儲器芯片，單片的容量仍然是有限的，通常總是要由許多片才能組成一個(gè)存儲器，這里就有一個(gè)如何產(chǎn)生片選信號的問題。4．CPU的驅(qū)動(dòng)能力 。在設(shè)計(jì)CPU芯片時(shí)，一般考慮其輸出線的直流負(fù)載能力，為帶一個(gè)TTL負(fù)載。現(xiàn)在的存儲器一般都為MOS電路，直流負(fù)載很小，主要的負(fù)載是電容負(fù)載，故在小型系統(tǒng)中，CPU是可以直接與存儲器相連的，而較大的系統(tǒng)中，若CPU的負(fù)載能力不能滿足要求，可以（就要考慮CPU能否帶得動(dòng)，需要時(shí)就要加上緩沖器，）由緩沖器的輸出再帶負(fù)載。6.3.1 ROM芯片的擴(kuò)展6.3.2 RAM芯片的擴(kuò)展
標(biāo)簽： 存儲器接口
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微機(jī)接口技術(shù)試題：《微機(jī)接口技術(shù)》模擬試題 一、 選擇題：（每空1分，共20分）1． CPU與外設(shè)之間交換數(shù)據(jù)常采用 、 、 和 四種方式，PC機(jī)鍵盤接口采用 傳送方式。 ⒉ 當(dāng)進(jìn)行DMA方式下的寫操作時(shí)，數(shù)據(jù)是從 傳送到 __中。 ⒊ PC總線、ISA總線和EISA總線的地址線分別為： 、 和 根。 ⒋ 8254定時(shí)/計(jì)數(shù)器內(nèi)部有 個(gè)端口、共有 種工作方式。 ⒌8255的A1和A0引腳分別連接在地址總線的A1和A0，當(dāng)命令端口的口地址為317H時(shí)，則A口、B口、C口的口地址分別為 、 、 。 ⒍ PC微機(jī)中最大的中斷號是 、最小的中斷號是 。 ⒎PC微機(jī)中鍵盤是從8255的 口得到按鍵數(shù)據(jù)。 ⒏ 串行通信中傳輸線上即傳輸_________，又傳輸_________。 二、選擇題：（每題2分，共10分）⒈ 設(shè)串行異步通信每幀數(shù)據(jù)格式有8個(gè)數(shù)據(jù)位、無校驗(yàn)、一個(gè)停止位，若波特率為9600B/S，該方式每秒最多能傳送（ ）個(gè)字符。 ① 1200 ② 150 ③ 960 ④ 120 2．輸出指令在I/O接口總線上產(chǎn)生正確的命令順序是（ ）。① 先發(fā)地址碼，再發(fā)讀命令，最后讀數(shù)據(jù)。② 先發(fā)讀命令、再發(fā)地址碼，最后讀數(shù)據(jù)。③ 先送地址碼，再送數(shù)據(jù)，最后發(fā)寫命令。④ 先送地址碼，再發(fā)寫命令、最后送數(shù)據(jù)。3 使用8254設(shè)計(jì)定時(shí)器，當(dāng)輸入頻率為1MHZ并輸出頻率為100HZ時(shí)，該定時(shí)器的計(jì)數(shù)初值為（ ）。 ① 100 ② 1000 ③ 10000 ④ 其它 4 在PC機(jī)中5號中斷，它的中斷向地址是（ ）。 ① 0000H：0005H ② 0000H：0010H ③ 0000H：0014H ④ 0000H：0020H 5． 四片8259級聯(lián)時(shí)可提供的中斷請求總數(shù)為（ ）。 ① 29個(gè) ② 30個(gè) ③ 31個(gè) ④ 32個(gè) 6． 下述總線中，組內(nèi)都是外設(shè)串行總線為（ ）組。① RS-485、IDE、ISA。② RS-485、IEEE1394、USB。③ RS-485、PCI、IEEE1394。④ USB、SCSI、RS-232。 7. DMA在（ ）接管總線的控制權(quán)。① 申請階段 ② 響應(yīng)階段 ③ 數(shù)據(jù)傳送階段 ④ 結(jié)束階段 8. 中斷服務(wù)程序入口地址是（ ）。 ① 中斷向量表的指針 ② 中斷向量 ③ 中斷向量表 ④ 中斷號
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微處理器指令集設(shè)計(jì)垂直指令格式指令類型及其使用頻度CISC指令集特點(diǎn) RISC指令集特點(diǎn)指令集設(shè)計(jì)的發(fā)展微處理器指令集設(shè)計(jì)的基本要求處理器設(shè)計(jì)的藝術(shù)就是定義一個(gè)指令集在軟件方面，支持對程序員有用的功能在硬件實(shí)現(xiàn)方面，的實(shí)現(xiàn)要盡可能有效率具有較長的生命周期，最好是這個(gè)指令集還應(yīng)使以后更復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)也有同樣的效率
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AVR高速嵌入式單片機(jī)原理與應(yīng)用(修訂版)詳細(xì)介紹ATMEL公司開發(fā)的AVR高速嵌入式單片機(jī)的結(jié)構(gòu)；講述AVR單片機(jī)的開發(fā)工具和集成開發(fā)環(huán)境（IDE）,包括Studio調(diào)試工具、AVR單片機(jī)匯編器和單片機(jī)串行下載編程；學(xué)習(xí)指令系統(tǒng)時(shí),每條指令均有實(shí)例,邊學(xué)習(xí)邊調(diào)試,使學(xué)習(xí)者看得見指令流向及操作結(jié)果,真正理解每條指令的功能及使用注意事項(xiàng)；介紹AVR系列多種單片機(jī)功能特點(diǎn)、實(shí)用程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用實(shí)例；作為提高篇,講述簡單易學(xué)、適用AVR單片機(jī)的高級語言BASCOMAVR及ICC AVR C編譯器。 AVR高速嵌入式單片機(jī)原理與應(yīng)用(修訂版) 目錄 第一章ATMEL單片機(jī)簡介1.1ATMEL公司產(chǎn)品的特點(diǎn)11.2AT90系列單片機(jī)簡介21.3AT91M系列單片機(jī)簡介2第二章AVR單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1AVR單片機(jī)總體結(jié)構(gòu)42.2AVR單片機(jī)中央處理器CPU62.2.1結(jié)構(gòu)概述72.2.2通用寄存器堆92.2.3X、Y、Z寄存器92.2.4ALU運(yùn)算邏輯單元92.3AVR單片機(jī)存儲器組織102.3.1可下載的Flash程序存儲器102.3.2內(nèi)部和外部的SRAM數(shù)據(jù)存儲器102.3.3EEPROM數(shù)據(jù)存儲器112.3.4存儲器訪問和指令執(zhí)行時(shí)序112.3.5I/O存儲器132.4AVR單片機(jī)系統(tǒng)復(fù)位162.4.1復(fù)位源172.4.2加電復(fù)位182.4.3外部復(fù)位192.4.4看門狗復(fù)位192.5AVR單片機(jī)中斷系統(tǒng)202.5.1中斷處理202.5.2外部中斷232.5.3中斷應(yīng)答時(shí)間232.5.4MCU控制寄存器 MCUCR232.6AVR單片機(jī)的省電方式242.6.1休眠狀態(tài)242.6.2空閑模式242.6.3掉電模式252.7AVR單片機(jī)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器252.7.1定時(shí)器／計(jì)數(shù)器預(yù)定比例器252.7.28位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器0252.7.316位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器1272.7.4看門狗定時(shí)器332.8AVR單片機(jī)EEPROM讀／寫訪問342.9AVR單片機(jī)串行接口352.9.1同步串行接口 SPI352.9.2通用串行接口 UART402.10AVR單片機(jī)模擬比較器452.10.1模擬比較器452.10.2模擬比較器控制和狀態(tài)寄存器ACSR462．11AVR單片機(jī)I/O端口472.11.1端口A472.11.2端口 B482.11.3端口 C542.11.4端口 D552.12AVR單片機(jī)存儲器編程612.12.1編程存儲器鎖定位612.12.2熔斷位612.12.3芯片代碼612.12.4編程 Flash和 EEPROM612.12.5并行編程622.12．6串行下載662.12.7可編程特性67第三章AVR單片機(jī)開發(fā)工具3.1AVR實(shí)時(shí)在線仿真器ICE200693.2JTAG ICE仿真器693.3AVR嵌入式單片機(jī)開發(fā)下載實(shí)驗(yàn)器SL?AVR703.4AVR集成開發(fā)環(huán)境(IDE)753.4.1AVR Assembler編譯器753.4.2AVR Studio773.4.3AVR Prog783.5SL?AVR系列組態(tài)開發(fā)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)793.6SL?AVR*.ASM源文件說明81第四章AVR單片機(jī)指令系統(tǒng)4.1指令格式844.1.1匯編指令844.1.2匯編器偽指令844.1.3表達(dá)式874.2尋址方式894.3數(shù)據(jù)操作和指令類型924.3.1數(shù)據(jù)操作924.3.2指令類型924.3.3指令集名詞924.4算術(shù)和邏輯指令934.4.1加法指令934.4.2減法指令974.4.3乘法指令1014.4.4取反碼指令1014.4.5取補(bǔ)指令1024.4.6比較指令1034.4.7邏輯與指令1054.4.8邏輯或指令1074.4.9邏輯異或指令1104.5轉(zhuǎn)移指令1114.5.1無條件轉(zhuǎn)移指令1114.5.2條件轉(zhuǎn)移指令1144.6數(shù)據(jù)傳送指令1354.6.1直接數(shù)據(jù)傳送指令1354.6.2間接數(shù)據(jù)傳送指令1374.6.3從程序存儲器直接取數(shù)據(jù)指令1444.6.4I／O口數(shù)據(jù)傳送指令1454.6.5堆棧操作指令1464.7位指令和位測試指令1474.7.1帶進(jìn)位邏輯操作指令1474.7.2位變量傳送指令1514.7.3位變量修改指令1524.7.4其它指令1614.8新增指令（新器件）1624.8.1EICALL-- 延長間接調(diào)用子程序1624.8.2EIJMP--擴(kuò)展間接跳轉(zhuǎn)1634.8.3ELPM--擴(kuò)展裝載程序存儲器1644.8.4ESPM--擴(kuò)展存儲程序存儲器1644.8.5FMUL--小數(shù)乘法1664.8.6FMULS--有符號數(shù)乘法1664.8.7FMULSU--有符號小數(shù)和無符號小數(shù)乘法1674.8.8MOVW--拷貝寄存器字1684.8.9MULS--有符號數(shù)乘法1694.8.10MULSU--有符號數(shù)與無符號數(shù)乘法1694.8.11SPM--存儲程序存儲器170 第五章AVR單片機(jī)AT90系列5.1AT90S12001725.1.1特點(diǎn)1725.1.2描述1735.1.3引腳配置1745.1.4結(jié)構(gòu)縱覽1755.2AT90S23131835.2.1特點(diǎn)1835.2.2描述1845.2.3引腳配置1855.3ATmega8/8L1855.3.1特點(diǎn)1865.3.2描述1875.3.3引腳配置1895.3.4開發(fā)實(shí)驗(yàn)工具1905.4AT90S2333/44331915.4.1特點(diǎn)1915.4.2描述1925.4.3引腳配置1945.5AT90S4414/85151955.5.1特點(diǎn)1955.5.2AT90S4414和AT90S8515的比較1965.5.3引腳配置1965.6AT90S4434/85351975.6.1特點(diǎn)1975.6.2描述1985.6.3AT90S4434和AT90S8535的比較1985.6.4引腳配置2005.6.5AVR RISC結(jié)構(gòu)2015.6.6定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2125.6.7看門狗定時(shí)器 2175.6.8EEPROM讀/寫2175.6.9串行外設(shè)接口SPI2175.6.10通用串行接口UART2175.6.11模擬比較器 2175.6.12模數(shù)轉(zhuǎn)換器2185.6.13I/O端口2235.7ATmega83/1632285.7.1特點(diǎn)2285.7.2描述2295.7.3ATmega83與ATmega163的比較2315.7.4引腳配置2315.8ATtiny10/11/122325.8.1特點(diǎn)2325.8.2描述2335.8.3引腳配置2355.9ATtiny15/L2375.9.1特點(diǎn)2375.9.2描述2375.9.3引腳配置2395 .10ATmega128/128L2395.10.1特點(diǎn)2405.10.2描述2415.10.3引腳配置2435.10.4開發(fā)實(shí)驗(yàn)工具2455.11ATmega1612465.11.1特點(diǎn)2465.11.2描述2475.11.3引腳配置2475.12AVR單片機(jī)替代MCS51單片機(jī)249第六章實(shí)用程序設(shè)計(jì)6．1程序設(shè)計(jì)方法2506.1.1程序設(shè)計(jì)步驟2506．1．2程序設(shè)計(jì)技術(shù)2506.2應(yīng)用程序舉例2516.2.1內(nèi)部寄存器和位定義文件2516.2.2訪問內(nèi)部 EEPROM2546.2.3數(shù)據(jù)塊傳送2546.2.4乘法和除法運(yùn)算應(yīng)用一2556.2.5乘法和除法運(yùn)算應(yīng)用二2556.2.616位運(yùn)算2556.2.7BCD運(yùn)算2556.2.8冒泡分類算法2556.2.9設(shè)置和使用模擬比較器2556.2.10半雙工中斷方式UART應(yīng)用一2556.2.11半雙工中斷方式UART應(yīng)用二2566.2.128位精度A／D轉(zhuǎn)換器2566.2.13裝載程序存儲器2566.2.14安裝和使用相同模擬比較器2566.2.15CRC程序存儲的檢查2566.2.164×4鍵區(qū)休眠觸發(fā)方式2576.2.17多工法驅(qū)動(dòng)LED和4×4鍵區(qū)掃描2576.2.18I2C總線2576.2.19I2C工作2586.2.20SPI軟件2586.2.21驗(yàn)證SLAVR實(shí)驗(yàn)器及AT90S1200的口功能12596.2.22驗(yàn)證SLAVR實(shí)驗(yàn)器及AT90S1200的口功能22596.2.23驗(yàn)證SLAVR實(shí)驗(yàn)器及具有DIP40封裝的口功能第七章AVR單片機(jī)的應(yīng)用7.1通用延時(shí)子程序2607.2簡單I/O口輸出實(shí)驗(yàn)2667.2.1SLAVR721.ASM 2667.2.2SLAVR722.ASM2677.2.3SLAVR723.ASM2687.2.4SLAVR724.ASM2707.2.5SLAVR725.ASM2717.2.6SLAVR726.ASM2727.2.7SLAVR727.ASM2737.3綜合程序2747.3.1LED/LCD/鍵盤掃描綜合程序2747.3.2LED鍵盤掃描綜合程序2757.3.3在LED上實(shí)現(xiàn)字符8的循環(huán)移位顯示程序2757.3.4電腦放音機(jī)2777.3.5鍵盤掃描程序2857.3.6十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示2867.3.7廉價(jià)的A/D轉(zhuǎn)換器2897.3.8高精度廉價(jià)的A/D轉(zhuǎn)換器2947.3.9星星燈2977.3.10按鈕猜數(shù)程序2987.3.11漢字的輸入3047.4復(fù)雜實(shí)用程序3067.4.110位A/D轉(zhuǎn)換3067.4.2步進(jìn)電機(jī)控制程序3097.4.3測脈沖寬度3127.4.4LCD顯示8字循環(huán)3187.4.5LED電腦時(shí)鐘3247.4.6測頻率3307.4.7測轉(zhuǎn)速3327.4.8AT90S8535的A/D轉(zhuǎn)換334第八章BASCOMAVR的應(yīng)用8.1基于高級語言BASCOMAVR的單片機(jī)開發(fā)平臺3408.2BASCOMAVR軟件平臺的安裝與使用3418.3AVR I/O口的應(yīng)用3458.3.1LED發(fā)光二極管的控制3458.3.2簡易手控廣告燈3468.3.3簡易電腦音樂放音機(jī)3478.4LCD顯示器3498.4.1標(biāo)準(zhǔn)LCD顯示器的應(yīng)用3498.4.2簡單游戲機(jī)--按鈕猜數(shù)3518.5串口通信UART3528.5.1AVR系統(tǒng)與PC的簡易通信3538.5.2PC控制的簡易廣告燈3548.6單總線接口和溫度計(jì)3568.7I2C總線接口和簡易IC卡讀寫器359第九章ICC AVR C編譯器的使用9.1ICC AVR的概述3659.1.1介紹ImageCraft的ICC AVR3659.1.2ICC AVR中的文件類型及其擴(kuò)展名3659.1.3附注和擴(kuò)充3669.2ImageCraft的ICC AVR編譯器安裝3679.2.1安裝SETUP.EXE程序3679.2.2對安裝完成的軟件進(jìn)行注冊3679.3ICC AVR導(dǎo)游3689.3.1起步3689.3.2C程序的剖析3699.4ICC AVR的IDE環(huán)境3709.4.1編譯一個(gè)單獨(dú)的文件3709.4.2創(chuàng)建一個(gè)新的工程3709.4.3工程管理3719.4.4編輯窗口3719.4.5應(yīng)用構(gòu)筑向?qū)?719.4.6狀態(tài)窗口3719.4.7終端仿真3719.5C庫函數(shù)與啟動(dòng)文件3729.5.1啟動(dòng)文件3729.5.2常用庫函數(shù)3729.5.3字符類型庫3739.5.4浮點(diǎn)運(yùn)算庫3749.5.5標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出庫3759.5.6標(biāo)準(zhǔn)庫和內(nèi)存分配函數(shù)3769.5.7字符串函數(shù)3779.5.8變量參數(shù)函數(shù)3799.5.9堆棧檢查函數(shù)3799.6AVR硬件訪問的編程3809.6.1訪問AVR的底層硬件3809.6.2位操作3809.6.3程序存儲器和常量數(shù)據(jù)3819.6.4字符串3829.6.5堆棧3839.6.6在線匯編3839.6.7I/O寄存器3849.6.8絕對內(nèi)存地址3849.6.9C任務(wù)3859.6.10中斷操作3869.6.11訪問UART3879.6.12訪問EEPROM3879.6.13訪問SPI3889.6.14相對轉(zhuǎn)移/調(diào)用的地址范圍3889.6.15C的運(yùn)行結(jié)構(gòu)3889.6.16匯編界面和調(diào)用規(guī)則3899.6.17函數(shù)返回非整型值3909.6.18程序和數(shù)據(jù)區(qū)的使用3909.6.19編程區(qū)域3919.6.20調(diào)試3919.7應(yīng)用舉例*3929.7.1讀/寫口3929.7.2延時(shí)函數(shù)3929.7.3讀/寫EEPROM3929.7.4AVR的PB口變速移位3939.7.5音符聲程序3939.7.68字循環(huán)移位顯示程序3949.7.7鋸齒波程序3959.7.8正三角波程序3969.7.9梯形波程序396附錄1AT89系列單片機(jī)簡介398附錄2AT94K系列現(xiàn)場可編程系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)集成電路401附錄3指令集綜合404附錄4AVR單片機(jī)選型表408參 考 文 獻(xiàn)412
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九.輸入/輸出保護(hù)為了支持多任務(wù)，80386不僅要有效地實(shí)現(xiàn)任務(wù)隔離，而且還要有效地控制各任務(wù)的輸入/輸出，避免輸入/輸出沖突。本文將介紹輸入輸出保護(hù)。 這里下載本文源代碼。 <一>輸入/輸出保護(hù)80386采用I/O特權(quán)級IPOL和I/O許可位圖的方法來控制輸入/輸出，實(shí)現(xiàn)輸入/輸出保護(hù)。 1.I/O敏感指令輸入輸出特權(quán)級(I/O Privilege Level)規(guī)定了可以執(zhí)行所有與I/O相關(guān)的指令和訪問I/O空間中所有地址的最外層特權(quán)級。IOPL的值在如下圖所示的標(biāo)志寄存器中。 標(biāo) 志寄存器 BIT31—BIT18 BIT17 BIT16 BIT15 BIT14 BIT13—BIT12 BIT11 BIT10 BIT9 BIT8 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 00000000000000 VM RF 0 NT IOPL OF DF IF TF SF ZF 0 AF 0 PF 1 CF I/O許可位圖規(guī)定了I/O空間中的哪些地址可以由在任何特權(quán)級執(zhí)行的程序所訪問。I/O許可位圖在任務(wù)狀態(tài)段TSS中。 I/O敏感指令 指令 功能 保護(hù)方式下的執(zhí)行條件 CLI 清除EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL STI 設(shè)置EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL IN 從I/O地址讀出數(shù)據(jù) CPL<=IOPL或I/O位圖許可 INS 從I/O地址讀出字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUT 向I/O地址寫數(shù)據(jù) CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUTS 向I/O地址寫字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 上表所列指令稱為I/O敏感指令，由于這些指令與I/O有關(guān)，并且只有在滿足所列條件時(shí)才可以執(zhí)行，所以把它們稱為I/O敏感指令。從表中可見，當(dāng)前特權(quán)級不在I/O特權(quán)級外層時(shí)，可以正常執(zhí)行所列的全部I/O敏感指令；當(dāng)特權(quán)級在I/O特權(quán)級外層時(shí)，執(zhí)行CLI和STI指令將引起通用保護(hù)異常，而其它四條指令是否能夠被執(zhí)行要根據(jù)訪問的I/O地址及I/O許可位圖情況而定(在下面論述)，如果條件不滿足而執(zhí)行，那么將引起出錯(cuò)碼為0的通用保護(hù)異常。 由于每個(gè)任務(wù)使用各自的EFLAGS值和擁有自己的TSS，所以每個(gè)任務(wù)可以有不同的IOPL，并且可以定義不同的I/O許可位圖。注意，這些I/O敏感指令在實(shí)模式下總是可執(zhí)行的。 2.I/O許可位圖如果只用IOPL限制I/O指令的執(zhí)行是很不方便的，不能滿足實(shí)際要求需要。因?yàn)檫@樣做會使得在特權(quán)級3執(zhí)行的應(yīng)用程序要么可訪問所有I/O地址，要么不可訪問所有I/O地址。實(shí)際需要與此剛好相反，只允許任務(wù)甲的應(yīng)用程序訪問部分I/O地址，只允許任務(wù)乙的應(yīng)用程序訪問另一部分I/O地址，以避免任務(wù)甲和任務(wù)乙在訪問I/O地址時(shí)發(fā)生沖突，從而避免任務(wù)甲和任務(wù)乙使用使用獨(dú)享設(shè)備時(shí)發(fā)生沖突。 因此，在IOPL的基礎(chǔ)上又采用了I/O許可位圖。I/O許可位圖由二進(jìn)制位串組成。位串中的每一位依次對應(yīng)一個(gè)I/O地址，位串的第0位對應(yīng)I/O地址0，位串的第n位對應(yīng)I/O地址n。如果位串中的第位為0，那么對應(yīng)的I/O地址m可以由在任何特權(quán)級執(zhí)行的程序訪問；否則對應(yīng)的I/O地址m只能由在IOPL特權(quán)級或更內(nèi)層特權(quán)級執(zhí)行的程序訪問。如果在I/O外層特權(quán)級執(zhí)行的程序訪問位串中位值為1的位所對應(yīng)的I/O地址，那么將引起通用保護(hù)異常。 I/O地址空間按字節(jié)進(jìn)行編址。一條I/O指令最多可涉及四個(gè)I/O地址。在需要根據(jù)I/O位圖決定是否可訪問I/O地址的情況下，當(dāng)一條I/O指令涉及多個(gè)I/O地址時(shí)，只有這多個(gè)I/O地址所對應(yīng)的I/O許可位圖中的位都為0時(shí)，該I/O指令才能被正常執(zhí)行，如果對應(yīng)位中任一位為1，就會引起通用保護(hù)異常。 80386支持的I/O地址空間大小是64K，所以構(gòu)成I/O許可位圖的二進(jìn)制位串最大長度是64K個(gè)位，即位圖的有效部分最大為8K字節(jié)。一個(gè)任務(wù)實(shí)際需要使用的I/O許可位圖大小通常要遠(yuǎn)小于這個(gè)數(shù)目。 當(dāng)前任務(wù)使用的I/O許可位圖存儲在當(dāng)前任務(wù)TSS中低端的64K字節(jié)內(nèi)。I/O許可位圖總以字節(jié)為單位存儲，所以位串所含的位數(shù)總被認(rèn)為是8的倍數(shù)。從前文中所述的TSS格式可見，TSS內(nèi)偏移66H的字確定I/O許可位圖的開始偏移。由于I/O許可位圖最長可達(dá)8K字節(jié)，所以開始偏移應(yīng)小于56K，但必須大于等于104，因?yàn)門SS中前104字節(jié)為TSS的固定格式，用于保存任務(wù)的狀態(tài)。 1.I/O訪問許可檢查細(xì)節(jié)保護(hù)模式下處理器在執(zhí)行I/O指令時(shí)進(jìn)行許可檢查的細(xì)節(jié)如下所示。 (1)若CPL<=IOPL，則直接轉(zhuǎn)步驟(8)；(2)取得I/O位圖開始偏移；(3)計(jì)算I/O地址對應(yīng)位所在字節(jié)在I/O許可位圖內(nèi)的偏移；(4)計(jì)算位偏移以形成屏蔽碼值，即計(jì)算I/O地址對應(yīng)位在字節(jié)中的第幾位；(5)把字節(jié)偏移加上位圖開始偏移，再加1，所得值與TSS界限比較，若越界，則產(chǎn)生出錯(cuò)碼為0的通用保護(hù)故障；(6)若不越界，則從位圖中讀對應(yīng)字節(jié)及下一個(gè)字節(jié)；(7)把讀出的兩個(gè)字節(jié)與屏蔽碼進(jìn)行與運(yùn)算，若結(jié)果不為0表示檢查未通過，則產(chǎn)生出錯(cuò)碼為0的通用保護(hù)故障；(8)進(jìn)行I/O訪問。設(shè)某一任務(wù)的TSS段如下： TSSSEG SEGMENT PARA USE16 TSS <> ;TSS低端固定格式部分 DB 8 DUP(0) ;對應(yīng)I/O端口00H—3FH DB 10000000B ;對應(yīng)I/O端口40H—47H DB 01100000B ;對用I/O端口48H—4FH DB 8182 DUP(0ffH) ;對應(yīng)I/O端口50H—0FFFFH DB 0FFH ;位圖結(jié)束字節(jié)TSSLen = $TSSSEG ENDS 再假設(shè)IOPL=1，CPL=3。那么如下I/O指令有些能正常執(zhí)行，有些會引起通用保護(hù)異常： in al,21h ;(1)正常執(zhí)行 in al,47h ;(2)引起異常 out 20h,al ;(3)正常實(shí)行 out 4eh,al ;(4)引起異常 in al,20h ;(5)正常執(zhí)行 out 20h,eax ;(6)正常執(zhí)行 out 4ch,ax ;(7)引起異常 in ax,46h ;(8)引起異常 in eax,42h ;(9)正常執(zhí)行 由上述I/O許可檢查的細(xì)節(jié)可見，不論是否必要，當(dāng)進(jìn)行許可位檢查時(shí)，80386總是從I/O許可位圖中讀取兩個(gè)字節(jié)。目的是為了盡快地執(zhí)行I/O許可檢查。一方面，常常要讀取I/O許可位圖的兩個(gè)字節(jié)。例如，上面的第(8)條指令要對I/O位圖中的兩個(gè)位進(jìn)行檢查，其低位是某個(gè)字節(jié)的最高位，高位是下一個(gè)字節(jié)的最低位。可見即使只要檢查兩個(gè)位，也可能需要讀取兩個(gè)字節(jié)。另一方面，最多檢查四個(gè)連續(xù)的位，即最多也只需讀取兩個(gè)字節(jié)。所以每次要讀取兩個(gè)字節(jié)。這也是在判別是否越界時(shí)再加1的原因。為此，為了避免在讀取I/O許可位圖的最高字節(jié)時(shí)產(chǎn)生越界，必須在I/O許可位圖的最后填加一個(gè)全1的字節(jié)，即0FFH。此全1的字節(jié)應(yīng)填加在最后一個(gè)位圖字節(jié)之后，TSS界限范圍之前，即讓填加的全1字節(jié)在TSS界限之內(nèi)。 I/O許可位圖開始偏移加8K所得的值與TSS界限值二者中較小的值決定I/O許可位圖的末端。當(dāng)TSS的界限大于I/O許可位圖開始偏移加8K時(shí)，I/O許可位圖的有效部分就有8K字節(jié)，I/O許可檢查全部根據(jù)全部根據(jù)該位圖進(jìn)行。當(dāng)TSS的界限不大于I/O許可位圖開始偏移加8K時(shí)，I/O許可位圖有效部分就不到8K字節(jié)，于是對較小I/O地址訪問的許可檢查根據(jù)位圖進(jìn)行，而對較大I/O地址訪問的許可檢查總被認(rèn)為不可訪問而引起通用保護(hù)故障。因?yàn)檫@時(shí)會發(fā)生字節(jié)越界而引起通用保護(hù)異常，所以在這種情況下，可認(rèn)為不足的I/O許可位圖的高端部分全為1。利用這個(gè)特點(diǎn)，可大大節(jié)約TSS中I/O許可位圖占用的存儲單元，也就大大減小了TSS段的長度。 <二>重要標(biāo)志保護(hù)輸入輸出的保護(hù)與存儲在標(biāo)志寄存器EFLAGS中的IOPL密切相關(guān)，顯然不能允許隨便地改變IOPL，否則就不能有效地實(shí)現(xiàn)輸入輸出保護(hù)。類似地，對EFLAGS中的IF位也必須加以保護(hù)，否則CLI和STI作為敏感指令對待是無意義的。此外，EFLAGS中的VM位決定著處理器是否按虛擬8086方式工作。 80386對EFLAGS中的這三個(gè)字段的處理比較特殊，只有在較高特權(quán)級執(zhí)行的程序才能執(zhí)行IRET、POPF、CLI和STI等指令改變它們。下表列出了不同特權(quán)級下對這三個(gè)字段的處理情況。 不同特權(quán)級對標(biāo)志寄存器特殊字段的處理 特權(quán)級 VM標(biāo)志字段 IOPL標(biāo)志字段 IF標(biāo)志字段 CPL=0 可變(初POPF指令外) 可變 可變 0 不變 不變 可變 CPL>IOPL 不變 不變 不變 從表中可見，只有在特權(quán)級0執(zhí)行的程序才可以修改IOPL位及VM位；只能由相對于IOPL同級或更內(nèi)層特權(quán)級執(zhí)行的程序才可以修改IF位。與CLI和STI指令不同，在特權(quán)級不滿足上述條件的情況下，當(dāng)執(zhí)行POPF指令和IRET指令時(shí)，如果試圖修改這些字段中的任何一個(gè)字段，并不引起異常，但試圖要修改的字段也未被修改，也不給出任何特別的信息。此外，指令POPF總不能改變VM位，而PUSHF指令所壓入的標(biāo)志中的VM位總為0。 <三>演示輸入輸出保護(hù)的實(shí)例(實(shí)例九)下面給出一個(gè)用于演示輸入輸出保護(hù)的實(shí)例。演示內(nèi)容包括：I/O許可位圖的作用、I/O敏感指令引起的異常和特權(quán)指令引起的異常；使用段間調(diào)用指令CALL通過任務(wù)門調(diào)用任務(wù)，實(shí)現(xiàn)任務(wù)嵌套。 1.演示步驟實(shí)例演示的內(nèi)容比較豐富，具體演示步驟如下：(1)在實(shí)模式下做必要準(zhǔn)備后，切換到保護(hù)模式；(2)進(jìn)入保護(hù)模式的臨時(shí)代碼段后，把演示任務(wù)的TSS段描述符裝入TR，并設(shè)置演示任務(wù)的堆棧；(3)進(jìn)入演示代碼段，演示代碼段的特權(quán)級是0；(4)通過任務(wù)門調(diào)用測試任務(wù)1。測試任務(wù)1能夠順利進(jìn)行；(5)通過任務(wù)門調(diào)用測試任務(wù)2。測試任務(wù)2演示由于違反I/O許可位圖規(guī)定而導(dǎo)致通用保護(hù)異常；(6)通過任務(wù)門調(diào)用測試任務(wù)3。測試任務(wù)3演示I/O敏感指令如何引起通用保護(hù)異常；(7)通過任務(wù)門調(diào)用測試任務(wù)4。測試任務(wù)4演示特權(quán)指令如何引起通用保護(hù)異常；(8)從演示代碼轉(zhuǎn)臨時(shí)代碼，準(zhǔn)備返回實(shí)模式；(9)返回實(shí)模式，并作結(jié)束處理。
上傳時(shí)間： 2013-12-11
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