單片機仿真軟件Proteus是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件,下面不僅介紹了它的使用方法和Proteus 特色功能,以下還有Proteus的安裝方法。Proteus它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內推廣剛起步,但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發應用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件),從原理圖布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協同仿真,一鍵切換到PCB設計,真正實現了從概念到產品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺,其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器,并持續增加其他系列處理器模型。在編譯方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。 proteusV7.5 SP3中文版安裝方法 1.執行setup75 Sp3.exe安裝proteus 7.5 Sp3; 2.添加licence時指定到Grassington North Yorkshire.lxk; 3.安裝完成后執行LXK Proteus 7.5 SP3 v2.1.,將目錄指定到X:\Program Files\Labcenter Electronics\Proteus 7 Professional (X是你安裝的盤符), 然后執行update; 漢化方法 將漢化文件解壓覆蓋到X:\Program Files\Labcenter Electronics\Proteus 7 Professional \BIN 單片機仿真軟件Proteus 使用方法 Proteus軟件破解版是根據官方放出的Demo版制作而成,其中有很多器件由于沒有仿真模型而無法使用,該軟件最大的優點在于能夠對常用微控制器進行仿真,適合于剛剛接觸單片機以及進行數模電綜合仿真的用戶使用,但是由于仿真精度等等原因,仿真結果不夠精細,甚至可能有錯誤,不要盲目信任仿真結果。 Proteus(海神)的ISIS是一款Labcenter出品的電路分析實物仿真系統,可仿真各種電路和IC,并支持單片機,元件庫齊全,使用方便,是不可多得的專業的單片機軟件仿真系統。 單片機仿真軟件Proteus 特色功能 ① 全部滿足我們提出的單片機軟件仿真系統的標準,并在同類產品中具有明顯的優勢。 ②具有模擬電路仿真、數字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統的仿真、RS-232動態仿真、C調試器、SPI調試器、鍵盤和LCD系統仿真的功能;有各種虛擬儀器,如示波器、邏輯分析儀、信號發生器等。 ③ 目前支持的單片機類型有:68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。 ④ 支持大量的存儲器和外圍芯片。總之該軟件是一款集單片機和SPICE分析于一身的仿真軟件,功能極其強大 ,可仿真51、AVR、PIC。
上傳時間: 2013-11-08
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附件下載proteus7.8破解版包含了Proteus中文入門教程在內 Proteus Pro 7.8 sp2 漢化破解版,該Proteus 漢化破解版解決了7.2版本運行10分鐘就自動關閉的問題,是目前最Protus中最高的版本。Proteus 不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機及外圍器件,它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。從原理圖布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協同仿真,一鍵切換到PCB設計,真正實現了從概念到產品的完整設計。 Proteus 是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺,其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,Proteus為您建立完整的電子設計開發環境。中文系統可用,不需修改 “非unicode程序的語言”設置,不用改區域語言設置,也不要安裝其他破解。 proteus7.8破解版安裝步驟: 先安裝P7.8sp2.exe,再運行"Proteus Pro 7.8 SP2破解1.0.exe"破解,再漢化。這個漢化補丁用7.5的漢化修改而來,覆蓋前注意備份原文件,如果漢化報錯,就將“漢化報錯.exe” 復制到安裝文件夾再運行。 Proteus 不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機及外圍器件,它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。從原理圖布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協同仿真,一鍵切換到PCB設計,真正實現了從概念到產品的完整設計。 Proteus中文入門教程 Proteus ISIS是英國Labcenter公司開發的電路分析與實物仿真軟件。它運行于Windows操作系統上,可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路,該軟件的特點是:①實現了單片機仿真和SPICE電路仿真相結合。具有模擬電路仿真、數字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統的仿真、RS232動態仿真、I2C調試器、SPI調試器、鍵盤和LCD系統仿真的功能;有各種虛擬儀器,如示波器、邏輯分析儀、信號發生器等。②支持主流單片機系統的仿真。目前支持的單片機類型有:68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。③提供軟件調試功能。在硬件仿真系統中具有全速、單步、設置斷點等調試功能,同時可以觀察各個變量、寄存器等的當前狀態,因此在該軟件仿真系統中,也必須具有這些功能;同時支持第三方的軟件編譯和調試環境,如Keil C51 uVision2等軟件。④具有強大的原理圖繪制功能。總之,該軟件是一款集單片機和SPICE分析于一身的仿真軟件,功能極其強大。本章介紹Proteus ISIS軟件的工作環境和一些基本操作。 Proteus中文入門教程目 錄 第一章 概述 2 一、進入Proteus ISIS 2 二、工作界面 3 三、基本操作 3 圖形編輯窗口 3 預覽窗口(The Overview Window) 4 對象選擇器窗口 5 圖形編輯的基本操作 5 參考1 10 參考2作原理圖仿真調試 12 四、實例一 16 電路圖的繪制 17 KeilC與Proteus連接調試 26 五、實例二 30 使用元件工具箱 30 使用狀態信息條 30 使用對話框 30 使用仿真信息窗口 30 關閉Proteus ISIS 30 四、菜單命令簡述 31 主窗口菜單 31 表格輸出窗口(Table)菜單 33 方格輸出窗口(Grid)菜單 33 Smith圓圖輸出窗口(Smith)菜單 33 直方圖輸出窗口(Histogram)菜單 33 第二章 基于51的PID爐溫度調節器的硬件設計及仿真 34
上傳時間: 2013-11-20
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8086指令系統目錄 概述 2.1節 目錄 2.1.1--2.1.5(傳送) 2.1.1 目錄:1~3 2.1.1-1 mov類例1 mov類例2 mov類例3 mov類例4(END) 2.1.1-2. xchg --3.XLAT 查表示意圖(end) 2.1.2堆棧操作指令(1) 堆棧操作指令(2) 堆棧操作指令(3) 堆棧操作指令(4) 堆棧操作指令(5)(END) 2.1.3標志傳送指令(1) 標志傳送指令(2)(end) 2.1.4地址傳送指令(1) 地址傳送指令(2) 地址傳送指令(3)(end) 2.1.5輸入輸出指令(1) 輸入輸出指令(2) 輸入輸出指令(3)(end) 2.2節 目錄 2.2.1--2.2.6(算術) 2.2.1加法指令(1) 加法指令(2) 加法指令(3) 加法指令(4) 加法指令5 end 2.2.2減法指令(1) 減法指令(2) 減法指令(3) 減法指令(4) 減法指令(5) 減法指令(6)(end) 2.2.3乘法指令(1) 乘法指令(2) 乘法指令(3)(end) 2.2.4除法指令(1) 除法指令(2)(end) 2.2.5符號擴展指令(end) 符號擴展說明 2.2.6十進制調整指令(1) 十進制調整指令(2) 十進制調整指令(3) 十進制調整指令(4) 十進制調整指令(5) 十進制調整指令(6) 十進制調整指令(7) 十進制調整指令(8) 十進制調整指令(9)(end) 2.3節 目錄 2.3.1--2. 3.3(位) 2.3.1 邏輯運算指令(1) 邏輯運算指令(2) 邏輯運算指令(3) 邏輯運算指令(4) 邏輯運算指令(END) 2.3.2 移位指令(1) 移位指令(2) 移位指令(3) 移位指令(4)(end) 2.3.3 循環移位指令(1) 循環移位指令(2)(end) 2.4節 目錄 2.4.1 無條件轉移指令(1) 短轉移的轉移范圍 無條件轉移指令(2) 無條件轉移指令(3) 無條件轉移指令(4)(end) 2.4.2 條件轉移指令(1) 條件轉移指令(2) 條件轉移指令(3) 條件轉移指令(4) 條件轉移指令(5)(end) 2.4.3 循環控制指令(1) 循環控制指令(2)(end) 2.4.4 子程序調用及返回指令(1) 子程序調用及返回指令(2) 子程序調用及返回指令(3) 子程序調用及返回指令(4) 子程序調用及返回指令(5) 子程序調用及返回指令(6) (end) 2.4.5 中斷控制指令(1) 中斷控制指令(2) 中斷控制指令(3) 中斷控制指令(4) 中斷控制指令(5) 中斷控制指令(6) 中斷控制指令(7) 中斷控制指令(8)(end) 2.4.6 系統功能調用(1) 系統功能調用(2) 系統功能調用(3)(end) 2.5節 目錄 1---6(串操作) 串操作(1)傳送 串操作(2) 串操作(3) 串操作(4)存串 串操作(5)讀串、比較 串操作(6)搜索、重復前綴 串操作(7)REP 串操作(8)REPZ/REPNZ 串操作(9)前綴注釋 串操作(10)例題 串操作(11)注釋(end) 2.6 處理機控制類指令(1)(end)
上傳時間: 2013-10-30
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一、實驗目的1.掌握定時/計數器、輸入/輸出接口電路設計方法。 2.掌握中斷控制編程技術的方法和應用。3.掌握8086匯編語言程序設計方法。 二、實驗內容與要求 微機燈光控制系統主要用于娛樂場所的彩燈控制。系統的彩燈共有12組,在實驗時用12個發光二極管模擬。1. 基本要求:燈光控制共有8種模式,如12個燈依次點亮;12個燈同時閃爍等八種。系統可以通過鍵盤和顯示屏的人機對話,將8種模式進行任意個數、任意次序的連接組合。系統不斷重復執行輸入的模式組合,直至鍵盤有任意一個鍵按下,退出燈光控制系統,返回DOS系統。2. 提高要求:音樂彩燈控制系統,根據音樂的變化控制彩燈的變化,主要有以下幾種:第一種為音樂節奏控制彩燈,按音樂的節拍變換彩燈花樣。第二種音律的強弱(信號幅度大小)控制彩燈。強音時,燈的亮度加大,且被點亮的數目增多。第三種按音調高低(信號頻率高低)控制彩燈。低音時,某一部分燈點亮;高音時,另一部分點亮。 三、實驗報告要求 1.設計目的和內容 2.總體設計 3.硬件設計:原理圖(接線圖)及簡要說明 4.軟件設計框圖及程序清單5.設計結果和體會(包括遇到的問題及解決的方法) 四、設計原理我們以背景霓虹燈的一種顯示效果為例,介紹控制霓虹燈顯示的基本原理。設有一排 n 段水平排列的霓虹燈,某種顯示方式為從左到右每0.2 秒逐個點亮。其控制過程如下: 若以“ 1 ”代表霓虹燈點亮,以“ 0 ”代表霓虹燈熄滅,則開始時刻, n 段霓虹燈的控制信號均為“ 0 ”,隨后,控制器將一幀 n 個數據送至 n 段霓虹燈的控制端,其中,最左邊的一段霓虹燈對應的控制數據為“ 1 ”,其余的數據均為零,即 1000 … 000 。當 n 個數據送完以后,控制器停止送數,保留這種狀態(定時) 0.2 秒,此時,第 1 段霓虹燈被點亮,其余霓虹燈熄滅。隨后,控制器又在極短的時間內將數據 1100 … 000 送至霓虹燈的控制端,并定時 0.2 秒,這段時間,前兩段霓虹燈被點亮。由于送數據的過程很快,我們觀測到的效果是第一段霓虹燈被點亮 0.2 秒后,第 2 段霓虹燈接著被點亮,即每隔 0.2 秒顯示一幀圖樣。如此下去,最后控制器將數據 1111 … 111 送至 n 段霓虹燈的控制端,則 n 段霓虹燈被全部點亮。 只要改變送至每段霓虹燈的數據,即可改變霓虹燈的顯示方式,顯然,我們可以通過合理地組合數據(編程)來得到霓虹燈的不同顯示方式。 五、總體方案論證分析系統設計思路如下:1) 采集8位開關輸入信號,若輸入數據為0時,將其修改為1。確定輸入的硬件接口電路。采樣輸入開關量,并存入NUM的軟件程序段。2) 以12個燈依次點亮為例(即燈光控制模式M1),考慮與其相應的燈光顯示代碼數據。確定顯示代碼數據輸出的接口電路。輸出一個同期顯示代碼的軟件程序段(暫不考慮時隙的延時要求)。3) 應用定時中斷服務和NUM數據,實現t=N×50ms的方法。4) 實現某一種模式燈光顯示控制中12個時隙一個周期,共重復四次的控制方法。要求在初始化時采樣開關輸入數據NUM,并以此控制每一時隙的延時時間;在每一時隙結束時,檢查有無鍵按下,若是退出鍵按下,則結束燈光控制,返回DOS系統,若是其他鍵就返回主菜單,重新輸入控制模式數據。5) 通過人機對話,輸入8種燈光顯示控制模式的任意個數、任意次序連接組合的控制模式數據串(以ENTER鍵結尾)。對輸入的數據進行檢查,若數據都在1 - 8之間,則存入INBUF;若有錯誤,則通過屏幕顯示輸入錯誤,準備重新輸入燈光顯示控制模式數據。6) 依次讀取INBUF中的控制模式數據進行不同模式的燈光顯示控制,在沒有任意鍵按下的情況下,系統從第一個控制模式數據開始,順序工作到最后一個控制模式數據后,又返回到第一個控制模式數據,不斷重復循環進行燈光顯示控制。7) 本系統的軟件在總體上有兩部份,即主程序(MAIN)和實時中斷服務程序(INTT)。討論以功能明確、相互界面分割清晰的軟件程序模塊化設計方法。即確定有關功能模塊,并畫出以功能模塊表示的主程序(MAIN)流程框圖和定時中斷服務程序的流程框圖。 六、硬件電路設計 以微機實驗平臺和PC機資源為硬件設計的基礎,不需要外加電路。主要利用了以下的資源:1.8255并行口電路8255并行口電路主要負責數據的輸入與輸出,可以輸出數據控制發光二極管的亮滅和讀取乒乓開關的數據。實驗時可以將8255的A口、B口和一組發光二極管相連,C口和乒乓開關相連。2.8253定時/計數器8253定時/計數器和8259中斷控制器一起實現時隙定時。本設計的定時就是采用的t=N×50ms的方法,50ms由8253定時/計數器的計數器0控制定時,N是在中斷服務程序中軟件計時。8253的OUT0接到IRQ2,產生中斷請求信號。8253定時/計數器定時結束會發出中斷信號,進入中斷服務程序。3.PC機資源本設計除了利用PC機作為控制器之外,還利用了PC機的鍵盤和顯示器。鍵盤主要是輸入控制模式數據,顯示器就是顯示提示信息。 七、軟件設計 軟件主要分為主程序(MAIN)和中斷服務程序(INTT),主程序包含系統初始化、讀取乒乓開關、讀取控制模式數據以及按鍵處理等模塊。中斷服務程序主要是定時時間到后根據控制模式數據點亮相應的發光二極管。1.主程序主程序的程序流程圖如圖1所示。
上傳時間: 2014-04-05
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掌握先進微處理器芯片結構、微型計算機實現技術、計算機主板構成、各種接口技術原理及其應用編程方法;掌握匯編語言程序的編寫方法,尤其掌握接口訪問的方法。了解微機技術新的發展趨勢,系統科學地獲得分析問題和解決問題的訓練;提高分析和設計接口的能力。不僅要學習微機各種接口電路的原理與作用,熟悉PC系列機接口電路,而且還要掌握常用接口的設計與分析方法,學會使用匯編語言和C語言對接口進行編程,并具有一定的動手實驗能力和接口應用程序的編寫能力,為微機的深入應用和嵌入式系統SOC設計等的學習與實踐打下良好基礎。同時有興趣的同學自學Windows 2000/XP驅動程序的編寫方法。一定要下載和打印或復印電子講義,課堂上注意聽講并及時記錄教師課堂上補充的內容,認真獨立完成作業,做好課程實驗和自修實驗、做好課前預習和課后復習。1)抓住IBM PC/XT機基本結構這條主線,分析其基本結構,掌握各接口電路及可編程接口芯片的應用。2)進一步擴展和延伸CPU—從8086~Core 2 Duo,從實模式~保護模式;匯編語言-CPU及接口直接控制,16位~32位匯編;總線—PCI,USB等; 中斷—從實模式下的中斷向量~保護模式下的中斷描述符;從傳統中斷~PCI中斷~串行中斷 芯片組—從中大規模集成電路(8237、8254、8255、8259等)~ 超大規模集成電路(82815EP、82801BA)。第1章—CPU與整機:CPU的信號與工作模式、PC結構第11章--軟件如何控制CPU和接口:指令系統和匯編編程(在教師講授重點的基礎上,通過預習、實驗與練習自學) 第2章--CPU如何與MEM或I/O設備通信:I/O接口與譯碼 第3章--總線如何工作:總線標準(PCI、USB) 第4章--I/O接口直接和MEM通信:DMA(8237,全自學) 第5章--I/O接口如何主動與CPU通信:中斷技術(8259) 第6章--I/O接口的定時與計數功能:(8254) 第7章--I/O接口的并行通信:8255與打印機接口標準 第8章--I/O接口的串行通信:串行通信協議與8250 第10章--I/O軟接口技術:保護模式存儲,WDM驅動程序編寫(全自學)
上傳時間: 2014-01-21
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8086總線操作:8086微處理器與片外存儲器或I/O接口進行數據傳輸時,經BIU執行8086規定的總線操作。總線周期的組成:8086的基本總線周期為4個時鐘周期,每個時鐘周期間隔稱為一個T狀態。8086的中斷系統:8086微處理器可處理256種中斷。8086對外部硬件中斷請求INTR的響應: 當INTR有一高電平,即有可屏蔽中斷請求。若此時IF=1且當前指令執行完,進入中斷響應周期,處理過程如下:INTA#在兩個總線周期中分別發出有效信號,第二周期中8086讀到中斷類型碼保護現場:標志寄存器入棧,清除IF和TF標志位,保護斷點(下一條指令地址入棧)。8086總線請求:在一個系統中,若存在多個可控制總線的主模塊時,總線使用權的轉移存在著一個請求與響應的過程。
上傳時間: 2013-10-21
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九.輸入/輸出保護為了支持多任務,80386不僅要有效地實現任務隔離,而且還要有效地控制各任務的輸入/輸出,避免輸入/輸出沖突。本文將介紹輸入輸出保護。 這里下載本文源代碼。 <一>輸入/輸出保護80386采用I/O特權級IPOL和I/O許可位圖的方法來控制輸入/輸出,實現輸入/輸出保護。 1.I/O敏感指令輸入輸出特權級(I/O Privilege Level)規定了可以執行所有與I/O相關的指令和訪問I/O空間中所有地址的最外層特權級。IOPL的值在如下圖所示的標志寄存器中。 標 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許可位圖規定了I/O空間中的哪些地址可以由在任何特權級執行的程序所訪問。I/O許可位圖在任務狀態段TSS中。 I/O敏感指令 指令 功能 保護方式下的執行條件 CLI 清除EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL STI 設置EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL IN 從I/O地址讀出數據 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地址寫數據 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,并且只有在滿足所列條件時才可以執行,所以把它們稱為I/O敏感指令。從表中可見,當前特權級不在I/O特權級外層時,可以正常執行所列的全部I/O敏感指令;當特權級在I/O特權級外層時,執行CLI和STI指令將引起通用保護異常,而其它四條指令是否能夠被執行要根據訪問的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行,那么將引起出錯碼為0的通用保護異常。 由于每個任務使用各自的EFLAGS值和擁有自己的TSS,所以每個任務可以有不同的IOPL,并且可以定義不同的I/O許可位圖。注意,這些I/O敏感指令在實模式下總是可執行的。 2.I/O許可位圖如果只用IOPL限制I/O指令的執行是很不方便的,不能滿足實際要求需要。因為這樣做會使得在特權級3執行的應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。實際需要與此剛好相反,只允許任務甲的應用程序訪問部分I/O地址,只允許任務乙的應用程序訪問另一部分I/O地址,以避免任務甲和任務乙在訪問I/O地址時發生沖突,從而避免任務甲和任務乙使用使用獨享設備時發生沖突。 因此,在IOPL的基礎上又采用了I/O許可位圖。I/O許可位圖由二進制位串組成。位串中的每一位依次對應一個I/O地址,位串的第0位對應I/O地址0,位串的第n位對應I/O地址n。如果位串中的第位為0,那么對應的I/O地址m可以由在任何特權級執行的程序訪問;否則對應的I/O地址m只能由在IOPL特權級或更內層特權級執行的程序訪問。如果在I/O外層特權級執行的程序訪問位串中位值為1的位所對應的I/O地址,那么將引起通用保護異常。 I/O地址空間按字節進行編址。一條I/O指令最多可涉及四個I/O地址。在需要根據I/O位圖決定是否可訪問I/O地址的情況下,當一條I/O指令涉及多個I/O地址時,只有這多個I/O地址所對應的I/O許可位圖中的位都為0時,該I/O指令才能被正常執行,如果對應位中任一位為1,就會引起通用保護異常。 80386支持的I/O地址空間大小是64K,所以構成I/O許可位圖的二進制位串最大長度是64K個位,即位圖的有效部分最大為8K字節。一個任務實際需要使用的I/O許可位圖大小通常要遠小于這個數目。 當前任務使用的I/O許可位圖存儲在當前任務TSS中低端的64K字節內。I/O許可位圖總以字節為單位存儲,所以位串所含的位數總被認為是8的倍數。從前文中所述的TSS格式可見,TSS內偏移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8K字節,所以開始偏移應小于56K,但必須大于等于104,因為TSS中前104字節為TSS的固定格式,用于保存任務的狀態。 1.I/O訪問許可檢查細節保護模式下處理器在執行I/O指令時進行許可檢查的細節如下所示。 (1)若CPL<=IOPL,則直接轉步驟(8);(2)取得I/O位圖開始偏移;(3)計算I/O地址對應位所在字節在I/O許可位圖內的偏移;(4)計算位偏移以形成屏蔽碼值,即計算I/O地址對應位在字節中的第幾位;(5)把字節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,則產生出錯碼為0的通用保護故障;(6)若不越界,則從位圖中讀對應字節及下一個字節;(7)把讀出的兩個字節與屏蔽碼進行與運算,若結果不為0表示檢查未通過,則產生出錯碼為0的通用保護故障;(8)進行I/O訪問。設某一任務的TSS段如下: TSSSEG SEGMENT PARA USE16 TSS <> ;TSS低端固定格式部分 DB 8 DUP(0) ;對應I/O端口00H—3FH DB 10000000B ;對應I/O端口40H—47H DB 01100000B ;對用I/O端口48H—4FH DB 8182 DUP(0ffH) ;對應I/O端口50H—0FFFFH DB 0FFH ;位圖結束字節TSSLen = $TSSSEG ENDS 再假設IOPL=1,CPL=3。那么如下I/O指令有些能正常執行,有些會引起通用保護異常: in al,21h ;(1)正常執行 in al,47h ;(2)引起異常 out 20h,al ;(3)正常實行 out 4eh,al ;(4)引起異常 in al,20h ;(5)正常執行 out 20h,eax ;(6)正常執行 out 4ch,ax ;(7)引起異常 in ax,46h ;(8)引起異常 in eax,42h ;(9)正常執行 由上述I/O許可檢查的細節可見,不論是否必要,當進行許可位檢查時,80386總是從I/O許可位圖中讀取兩個字節。目的是為了盡快地執行I/O許可檢查。一方面,常常要讀取I/O許可位圖的兩個字節。例如,上面的第(8)條指令要對I/O位圖中的兩個位進行檢查,其低位是某個字節的最高位,高位是下一個字節的最低位。可見即使只要檢查兩個位,也可能需要讀取兩個字節。另一方面,最多檢查四個連續的位,即最多也只需讀取兩個字節。所以每次要讀取兩個字節。這也是在判別是否越界時再加1的原因。為此,為了避免在讀取I/O許可位圖的最高字節時產生越界,必須在I/O許可位圖的最后填加一個全1的字節,即0FFH。此全1的字節應填加在最后一個位圖字節之后,TSS界限范圍之前,即讓填加的全1字節在TSS界限之內。 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TSS的界限大于I/O許可位圖開始偏移加8K時,I/O許可位圖的有效部分就有8K字節,I/O許可檢查全部根據全部根據該位圖進行。當TSS的界限不大于I/O許可位圖開始偏移加8K時,I/O許可位圖有效部分就不到8K字節,于是對較小I/O地址訪問的許可檢查根據位圖進行,而對較大I/O地址訪問的許可檢查總被認為不可訪問而引起通用保護故障。因為這時會發生字節越界而引起通用保護異常,所以在這種情況下,可認為不足的I/O許可位圖的高端部分全為1。利用這個特點,可大大節約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>重要標志保護輸入輸出的保護與存儲在標志寄存器EFLAGS中的IOPL密切相關,顯然不能允許隨便地改變IOPL,否則就不能有效地實現輸入輸出保護。類似地,對EFLAGS中的IF位也必須加以保護,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中的這三個字段的處理比較特殊,只有在較高特權級執行的程序才能執行IRET、POPF、CLI和STI等指令改變它們。下表列出了不同特權級下對這三個字段的處理情況。 不同特權級對標志寄存器特殊字段的處理 特權級 VM標志字段 IOPL標志字段 IF標志字段 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,只有在特權級0執行的程序才可以修改IOPL位及VM位;只能由相對于IOPL同級或更內層特權級執行的程序才可以修改IF位。與CLI和STI指令不同,在特權級不滿足上述條件的情況下,當執行POPF指令和IRET指令時,如果試圖修改這些字段中的任何一個字段,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指令所壓入的標志中的VM位總為0。 <三>演示輸入輸出保護的實例(實例九)下面給出一個用于演示輸入輸出保護的實例。演示內容包括:I/O許可位圖的作用、I/O敏感指令引起的異常和特權指令引起的異常;使用段間調用指令CALL通過任務門調用任務,實現任務嵌套。 1.演示步驟實例演示的內容比較豐富,具體演示步驟如下:(1)在實模式下做必要準備后,切換到保護模式;(2)進入保護模式的臨時代碼段后,把演示任務的TSS段描述符裝入TR,并設置演示任務的堆棧;(3)進入演示代碼段,演示代碼段的特權級是0;(4)通過任務門調用測試任務1。測試任務1能夠順利進行;(5)通過任務門調用測試任務2。測試任務2演示由于違反I/O許可位圖規定而導致通用保護異常;(6)通過任務門調用測試任務3。測試任務3演示I/O敏感指令如何引起通用保護異常;(7)通過任務門調用測試任務4。測試任務4演示特權指令如何引起通用保護異常;(8)從演示代碼轉臨時代碼,準備返回實模式;(9)返回實模式,并作結束處理。
上傳時間: 2013-12-11
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微處理器及微型計算機的發展概況 第一代微處理器是以Intel公司1971年推出的4004,4040為代表的四位微處理機。 第二代微處理機(1973年~1977年),典型代表有:Intel 公司的8080、8085;Motorola公司的M6800以及Zlog公司的Z80。 第三代微處理機 第三代微機是以16位機為代表,基本上是在第二代微機的基礎上發展起來的。其中Intel公司的8088。8086是在8085的基礎發展起來的;M68000是Motorola公司在M6800 的基礎發展起來的; 第四代微處理機 以Intel公司1984年10月推出的80386CPU和1989年4月推出的80486CPU為代表, 第五代微處理機的發展更加迅猛,1993年3月被命名為PENTIUM的微處理機面世,98年PENTIUM 2又被推向市場。 INTEL CPU 發展歷史Intel第一塊CPU 4004,4位主理器,主頻108kHz,運算速度0.06MIPs(Million Instructions Per Second, 每秒百萬條指令),集成晶體管2,300個,10微米制造工藝,最大尋址內存640 bytes,生產曰期1971年11月. 8085,8位主理器,主頻5M,運算速度0.37MIPs,集成晶體管6,500個,3微米制造工藝,最大尋址內存64KB,生產曰期1976年 8086,16位主理器,主頻4.77/8/10MHZ,運算速度0.75MIPs,集成晶體管29,000個,3微米制造工藝,最大尋址內存1MB,生產曰期1978年6月. 80486DX,DX2,DX4,32位主理器,主頻25/33/50/66/75/100MHZ,總線頻率33/50/66MHZ,運算速度20~60MIPs,集成晶體管1.2M個,1微米制造工藝,168針PGA,最大尋址內存4GB,緩存8/16/32/64KB,生產曰期1989年4月 Celeron一代, 主頻266/300MHZ(266/300MHz w/o L2 cache, Covington芯心 (Klamath based),300A/333/366/400/433/466/500/533MHz w/128kB L2 cache, Mendocino核心 (Deschutes-based), 總線頻率66MHz,0.25微米制造工藝,生產曰期1998年4月) Pentium 4 (478針),至今分為三種核心:Willamette核心(主頻1.5G起,FSB400MHZ,0.18微米制造工藝),Northwood核心(主頻1.6G~3.0G,FSB533MHZ,0.13微米制造工藝, 二級緩存512K),Prescott核心(主頻2.8G起,FSB800MHZ,0.09微米制造工藝,1M二級緩存,13條全新指令集SSE3),生產曰期2001年7月. 更大的緩存、更高的頻率、 超級流水線、分支預測、亂序執行超線程技術 微型計算機組成結構單片機簡介單片機即單片機微型計算機,是將計算機主機(CPU、 內存和I/O接口)集成在一小塊硅片上的微型機。 三、計算機編程語言的發展概況 機器語言 機器語言就是0,1碼語言,是計算機唯一能理解并直接執行的語言。匯編語言 用一些助記符號代替用0,1碼描述的某種機器的指令系統,匯編語言就是在此基礎上完善起來的。高級語言 BASIC,PASCAL,C語言等等。用高級語言編寫的程序稱源程序,它們必須通過編譯或解釋,連接等步驟才能被計算機處理。 面向對象語言 C++,Java等編程語言是面向對象的語言。 1.3 微型計算機中信息的表示及運算基礎(一) 十進制ND有十個數碼:0~9,逢十進一。 例 1234.5=1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1加權展開式以10稱為基數,各位系數為0~9,10i為權。 一般表達式:ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+… (二) 二進制NB兩個數碼:0、1, 逢二進一。 例 1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-3 加權展開式以2為基數,各位系數為0、1, 2i為權。 一般表達式: NB = bn-1×2n-1 + bn-2×2n-2 +…+b0×20 +b-1×2-1+… (三)十六進制NH十六個數碼0~9、A~F,逢十六進一。 例:DFC.8=13×162 +15×161 +12×160 +8×16-1 展開式以十六為基數,各位系數為0~9,A~F,16i為權。 一般表達式: NH= hn-1×16n-1+ hn-2×16n-2+…+ h0×160+ h-1×16-1+… 二、不同進位計數制之間的轉換 (二)二進制與十六進制數之間的轉換 24=16 ,四位二進制數對應一位十六進制數。舉例:(三)十進制數轉換成二、十六進制數整數、小數分別轉換 1.整數轉換法“除基取余”:十進制整數不斷除以轉換進制基數,直至商為0。每除一次取一個余數,從低位排向高位。舉例: 2. 小數轉換法“乘基取整”:用轉換進制的基數乘以小數部分,直至小數為0或達到轉換精度要求的位數。每乘一次取一次整數,從最高位排到最低位。舉例: 三、帶符號數的表示方法 機器數:機器中數的表示形式。真值: 機器數所代表的實際數值。舉例:一個8位機器數與它的真值對應關系如下: 真值: X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B 機器數:[X1]機= 01010100 [X2]機= 11010100(二)原碼、反碼、補碼最高位為符號位,0表示 “+”,1表示“-”。 數值位與真值數值位相同。 例 8位原碼機器數: 真值: x1 = +1010100B x2 =- 1010100B 機器數: [x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100原碼表示簡單直觀,但0的表示不唯一,加減運算復雜。 正數的反碼與原碼表示相同。 負數反碼符號位為 1,數值位為原碼數值各位取反。 例 8位反碼機器數: x= +4: [x]原= 00000100 [x]反= 00000100 x= -4: [x]原= 10000100 [x]反= 111110113、補碼(Two’s Complement)正數的補碼表示與原碼相同。 負數補碼等于2n-abs(x)8位機器數表示的真值四、 二進制編碼例:求十進制數876的BCD碼 876= 1000 0111 0110 BCD 876= 36CH = 1101101100B 2、字符編碼 美國標準信息交換碼ASCII碼,用于計算 機與計算機、計算機與外設之間傳遞信息。 3、漢字編碼 “國家標準信息交換用漢字編碼”(GB2312-80標準),簡稱國標碼。 用兩個七位二進制數編碼表示一個漢字 例如“巧”字的代碼是39H、41H漢字內碼例如“巧”字的代碼是0B9H、0C1H1·4 運算基礎 一、二進制數的運算加法規則:“逢2進1” 減法規則:“借1當2” 乘法規則:“逢0出0,全1出1”二、二—十進制數的加、減運算 BCD數的運算規則 循十進制數的運算規則“逢10進1”。但計算機在進行這種運算時會出現潛在的錯誤。為了解決BCD數的運算問題,采取調整運算結果的措施:即“加六修正”和“減六修正”例:10001000(BCD)+01101001(BCD) =000101010111(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 + 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 + 0 1 1 0 0 1 1 0 ……調整 1 0 1 0 1 0 1 1 1 進位 例: 10001000(BCD)- 01101001(BCD)= 00011001(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 - 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 - 0 1 1 0 ……調整 0 0 0 1 1 0 0 1 三、 帶符號二進制數的運算 1.5 幾個重要的數字邏輯電路編碼器譯碼器計數器微機自動工作的條件程序指令順序存放自動跟蹤指令執行1.6 微機基本結構微機結構各部分組成連接方式1、以CPU為中心的雙總線結構;2、以內存為中心的雙總線結構;3、單總線結構CPU結構管腳特點 1、多功能;2、分時復用內部結構 1、控制; 2、運算; 3、寄存器; 4、地址程序計數器堆棧定義 1、定義;2、管理;3、堆棧形式
上傳時間: 2013-10-17
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微處理器8086的總線結構和時序.pdf
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聲音定位實驗;超聲波測距實驗,電子密碼鎖實驗
上傳時間: 2013-10-17
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