計算機(jī)組成原理

1、計算機(jī)組成原理第三章14.有一個處理機(jī)，主存容量1mb,字長1b,塊大小16b, cache容量64kb，若cache采用直接映射式，請給出2個不同標(biāo)記的內(nèi)存地址，他們映射到同一個cache行。解：主存塊數(shù)=1mb/16b=2A16緩存行數(shù)=64kb/16b=2A12因?yàn)閴K大小=16b=2A4所以w=4則 s=16;設(shè) r=0;則 tab1=s-r=16 ;Tab2=s- (r+12) =4;16044124(1) 作通用I /O時，選擇輸出功能”應(yīng)保持高電平，(2) 工作于第二功能時，該位鎖存器應(yīng)置1,(3) 作輸入口時，輸出鎖存器和選擇輸出功能端都應(yīng)置1讀領(lǐng)存器Vcc替代輸出功能內(nèi)部總統(tǒng)閂

2、鎖存器讀引腳待代輸入功能上抵電阻P3. I 引腳成存器+ CL(4) 第二功能專用輸入，取自輸入通道第一緩沖器( G1)輸出端，通用輸入信號取自 引腳”。P3第二功能各引腳功能定義：P3.0: RXD串行口輸入P3.1: TXD串行口輸出P3.2: INTO外部中斷0輸入P3.3: INT1外部中斷1輸入P3.4: TO定時器0外部輸入P3.5: T1定時器1外部輸入P3.6: WR外部寫控制P3.7: RD外部讀控制第二章單片機(jī)中斷系統(tǒng)與定時/計數(shù)器2.1單片機(jī)中斷系統(tǒng)2.1.1中1斷的基本概念所謂中斷是指CPU對系統(tǒng)中或系統(tǒng)外發(fā)生的某個事件的一種響應(yīng)過程，即CPU暫時停止現(xiàn)行程序的執(zhí)行，而

3、自動轉(zhuǎn)去執(zhí)行預(yù)先安排好的處理該事件的服務(wù)子程序。當(dāng)處理結(jié)束后，再返回到被暫停程序的斷點(diǎn)處，繼續(xù)執(zhí)行原來的程序。 實(shí)現(xiàn)這種中斷功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)統(tǒng)稱為中斷系統(tǒng)。中斷系統(tǒng)是計算機(jī)的重要組成部分。實(shí)時控制、故障自動處理時往往用到中斷系統(tǒng)，計算機(jī)與外部設(shè)備間傳送數(shù)據(jù)及實(shí)現(xiàn)人機(jī)聯(lián)系也常常采用中斷方式。引起CPU中斷的根源，稱為中斷源。中斷源向CPU提出的中斷請求。 CPU暫時中斷原來的事務(wù) A,轉(zhuǎn)去處理事件 B。對事件B處理完畢后，再回到原來被中斷的地方（即斷 點(diǎn)），稱為中斷返回。實(shí)現(xiàn)上述中斷功能的部件稱為中斷系統(tǒng)。中斷源 說明INTOP32引腳輸入，低電平/負(fù)跳變有效，在每個機(jī)器周期的S5P2采

4、樣 并建立IE0標(biāo)志定時器0當(dāng)定時器TO產(chǎn)生溢出時，置位內(nèi)部中斷請求標(biāo)志TFQ,發(fā)中斷申請INT1P3. 3引腳輸入，低電平/負(fù)跳變有效，在每個機(jī)器周期的S5P2采樣 芝建立IE1標(biāo)志定時器1當(dāng)定時器T1產(chǎn)生溢出時，置位內(nèi)部中斷請求標(biāo)志TF1,發(fā)中斷申清串行口當(dāng)一個串行幀接收/發(fā)送完時，使中斷請求標(biāo)志RI/TI置位，發(fā)中斷 請求80C51的中斷系統(tǒng)有5個中斷源(8052有6個)，2個優(yōu)先級，可實(shí)現(xiàn)二級中斷嵌套 。TCONIEIP硬件查詢2.1.2單片機(jī)中斷系統(tǒng)串行口控制寄存器 SCON2 SCON奇存黯結(jié)構(gòu)SCOKD6D5D4D3B2D1DOT工KI位地址99H98HRI (SCON.0),串

5、行口接收中斷標(biāo)志位。當(dāng)允許串行口接收數(shù)據(jù)時，每接收完一個串行 幀，由硬件置位 RI。但是CPU響應(yīng)中斷請求后，轉(zhuǎn)向執(zhí)行中斷服務(wù)程序時，并不清零RI,RI必須由軟件清除。TI (SCON.1 )，串行口發(fā)送中斷標(biāo)志位。當(dāng) CPU將一個發(fā)送數(shù)據(jù)寫入串行口發(fā)送緩沖 器時，就啟動了發(fā)送過程。每發(fā)送完一個串行幀，由硬件置位TI。CPU響應(yīng)中斷時，不能自動清除TI , TI必須由軟件清除。MCS-51的對中斷的開放和屏蔽是由中斷允許寄存器IE控制來實(shí)現(xiàn)的，IE的結(jié)構(gòu)格式如下:位F5/3+2#1，3字節(jié)地址：A8H+-EAESET1EX1ETOEXOIE-EA:中斷總控制位，EA=1 , CPU開放中斷。E

6、A=0 , CPU禁止所有中斷。-ES:串行口中斷控制位，ES=1允許串行口中斷，ES=0,屏蔽串行口中斷。-ET1:定時/計數(shù)器T1中斷控制位。ET1=1，允許T1中斷，ET1=0，禁止T1中斷。-EX1:外中斷1中斷控制位，EX1=1 ,允許外中斷1中斷，EX1=0，禁止外中斷1中斷。-ET0:定時/計數(shù)器T0中斷控制位。ET1=1，允許T0中斷，ET1=0，禁止T0中斷。-EX0:外中斷0中斷控制位，EX1=1 ,允許外中斷0中斷，EX1=0，禁止外中斷0中斷。80C51單片機(jī)有兩個中斷優(yōu)先級，即可實(shí)現(xiàn)二級中斷服務(wù)嵌套。每個中斷源的中斷優(yōu)先級都是由中斷優(yōu)先級寄存器IP中的相應(yīng)位的狀態(tài)來規(guī)

7、定的：錚7*如如字節(jié)地址：B8H口PSPT1PX1PTOPXOIP-PS:串行口中斷口優(yōu)先級控制位，PS=1，串行口中斷聲明為高優(yōu)先級中斷，PS=0,串行口定義為低優(yōu)先級中斷。-PT1:定時器中斷。1優(yōu)先級控制位。PT1=1,聲明定時器1為高優(yōu)先級中斷，PT1=0定義定時器1為低優(yōu)先級-PX1:外中斷中斷。1優(yōu)先級控制位。PX1=1 ,聲明外中斷1為高優(yōu)先級中斷，PX1=0定義外中斷1為低優(yōu)先級-PT0:定時器 中斷。0優(yōu)先級控制位。PT0=1,聲明定時器0為高優(yōu)先級中斷，PT1=0定義定時器0為低優(yōu)先級-PX0:外中斷中斷。0優(yōu)先級控制位。PX0=1 ,聲明外中斷0為高優(yōu)先級中斷，PX1=0

8、定義外中斷0為低優(yōu)先級同一優(yōu)先級中的中斷申請不止一個時，則有中斷優(yōu)先權(quán)排隊(duì)問題。同一優(yōu)先級的中斷優(yōu)先權(quán)排隊(duì)，由中 斷系統(tǒng)硬件確定的自然優(yōu)先級形成，其排列如所示：各中斷源帆優(yōu)先級及中娜務(wù)程序入口表中斷源中斷標(biāo)志中觥務(wù)程序入口優(yōu)燧賄外部中斷0 (INTO) pIE0.00跚定時/楨器。(TO八TFO<000職1 <外部中斷1 (麗)?IEU-0013K定時/計蠕1 (T1).邛LOOIBHp串行6RI 或 TL0023H.中斷響應(yīng)條件?中斷源有中斷請求;?此中斷源的中斷允許位為1;? CPU開中斷(即EA=1 )。同時滿足時，CPU才有可能響應(yīng)中斷。CPU每個機(jī)器周期都順序檢查每個中斷

9、源，當(dāng)檢測到有中斷請求時，能否響應(yīng)，還要看下 述情況是否存在：(1) CPU正處理相同級別或更高級別的中斷；(2) 正在執(zhí)行指令，還未到最后一個機(jī)器周期；(3) 正在執(zhí)行的指令是 RETI或訪問IP、IE指令，則執(zhí)行完上述指令后，再執(zhí)行一條指令 后，才會響應(yīng)新中斷。中斷響應(yīng)過程單片機(jī)一旦響應(yīng)中斷請求，就由硬件完成以下功能：(1) 根據(jù)響應(yīng)的中斷源的中斷優(yōu)先級 ，使相應(yīng)的優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器置1；(2) 執(zhí)行硬件中斷服務(wù)子程序調(diào)用，并把當(dāng)前程序計數(shù)器 PC的內(nèi)容壓入堆棧；(3) 清除相應(yīng)的中斷請求標(biāo)志位(串行口中斷請求標(biāo)志 RI和 TI除外)；(4) 把被響應(yīng)的中斷源所對應(yīng)的中斷服務(wù)程序的入口地址(

10、中斷向量)送入 PC,從而 轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。中斷返回中斷服務(wù)程序從入口地址開始執(zhí)行，到返回指令RETI為止。RETI指令的具體功能是：將中斷響應(yīng)時壓入堆棧保存的斷點(diǎn)地址從棧頂彈出送回PC, CPU從原來中斷的地方繼續(xù)執(zhí)行程序；將相應(yīng)中斷優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器清0,通知中斷系統(tǒng)，中斷服務(wù)程序已執(zhí)行完畢。注意，不能用RET指令代替RETI指令。在中斷服務(wù)程序中 PUSH指令與POP指令必須成 對使用，否則不能正確返回斷點(diǎn)。中斷請求的撤除定時器0, 1和邊緣觸發(fā)的外部中斷，在CPU響應(yīng)中斷后，內(nèi)部硬件自動清除相應(yīng)的中 斷請求標(biāo)志。電平觸發(fā)的外部中斷，在CPU響應(yīng)中斷時不會自動清除相應(yīng)的中斷請求標(biāo)志。因此，在CPU響應(yīng)中斷后，應(yīng)囪利撤階NT1和弓I腳上的低電平。對于串行口中斷， 在CPU