微机系统与接口技术课程设计

II

目录

郑 重 声 明.......................................................................................................... I

目录....................................................................................................................... II

第 1 章 基础设计.............................................................................................. 4

1.1 CPU .......................................................................................................... 4

1.1.1 问题一.......................................................................................... 4

1.3.1 8259A 芯片 ................................................................................... 8

1.3.2 问题描述...................................................................................... 9

1.4 8250........................................................................................................ 11

1.4.1 8250 芯片.................................................................................... 11

1.4.2 问题描述.................................................................................... 11

1.5 8255A ..................................................................................................... 14

1.5.1 8255A 芯片 ................................................................................. 14

1.5.2 问题描述.................................................................................... 14

1.6 8237........................................................................................................ 16

1.6.1 8237 芯片.................................................................................... 16

2.2.2 问题描述.................................................................................... 19

III

2.2.3 实现原理.................................................................................... 20

2.3 串行通信周期性发送控制................................................................... 22

2.3.1 实验目的.................................................................................... 22

2.3.2 问题描述.................................................................................... 22

2.3.3 实现原理.................................................................................... 23

参考文献.............................................................................................................. 25

附件...................................................................................................................... 26

附件 A：猜数字游戏代码 .......................................................................... 26

附件 B：扬声器节奏控制代码 .................................................................. 30

4

1.直接调用

可通过 CALL 和 JMP 指令直接调用，此时无特权级变换的转移。过程如下：

1）通过段选择子在全局描述符表（GDT）或局部描述符表（LDT）中取得

目标代码段描述符，装载到 CS 告诉缓存寄存器；

2）将段选择子装入 CS 段寄存器，偏移地址装入指令指针寄存器 EIP，CPL

存入 CS 内选择子的 RPL 字段；

3）若是执行 CALL 指令，还需将返回地址指针压栈，从而完成向目标代码

段的转移。

2.通过调用门调用

调用门的访问一般通过 CALL、JMP 指令的操作数提供的一个远指针，该指

3）调用门描述符中的 RPL；

5

4）目的代码描述符的 DPL；

5）目标代码段描述符中的一致性标志 C（一致与非一致下面会提到）。如下

图：

对于 CALL 和 JMP 指令，有着不同的优先级检查规则的：

1）CALL 指令

对 CALL 来说：当前 CPL<=调用门描述符 DPL，RPL<=调用门描述符 DPL，

当前 CPL>=目的代码段描述符 DPL；

若改变了 CPL，则必须切换栈，即从当前任务的固有栈切换到与目标代码段

特权级相同的栈上。栈切换过程如下：

1）根据目标代码段的 DPL（也就是新的 CPL）到当前任务的 TSS 中读取新

4）根据调用门描述符中“参数个数”字段，把旧栈中的所有参数复制到新

栈中。如果参数个数为 0，则不复制参数。

5）将当前 CS 和 EIP 的内容压入新栈。

6）从调用门描述符中把目标代码段的选择子和段内偏移值传送到 CS 和 EIP

中，开始执行被调用过程。

相反，如果没有改变特权级别，则不切换栈，继续使用调用者当前的栈，只

是在原来的基础上压入当前 CS 和 EIP 的内容。

6

2）JMP 指令

对 JMP 来说：除了跟 CALL 的“当前 CPL<=调用门描述符 DPL，RPL<=调

用门描述符 DPL”一样外，如果目的代码段的一致的话，CPL>=目的代码段的

DPL，而如果目的代码段是非一致的话，CPL=目的代码段的 DPL。

此时无需切换栈，也无特权级变化。

1.1.2 问题二

问题描述：32 位 x86 CPU 工作在分页的保护模式下，DS 寄存器中事先已填

入内容。现要将 DS 段的某个逻辑地址转换为物理地址，简述该转换过程。

2.线性地址转化为物理地址

32 位系统中通过页式管理机制实现线性地址到物理地址的转换，如下图：