微机原理与单片机(部分知识点)
微机原理-单片机知识点整理
2、微型计算机中，CPU通过AB、DB、CB与存储器、I/O接口电路互联，实现信息交换。
3、（10011.101）B=1X24+0X23+0X22+1X21+1X20+1X2-1+0X2-2+1X2-34、常用的ASCII码字符：0—9的ASCII码30H—39H；A-Z的ASCII码41H—5AH；a—z的ASCII码61H—7AH。
5、十进制的15,压缩BCD码为00010101,非压缩BCD码为0000000100000101。
6、正数：原，反，补相同；负数：原，反，补不同，但最高位为1。
负数：原一反，符号位不变，尾数按位求反原一补，符号位不变，尾数按位求反+1补一原，符号位不变，尾数求反+1反一原，符号位不变，尾数求反.7、振荡周期:也称时钟周期,是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期。
单片机外接晶振的倒数，例如12MHz的晶振，时钟周期是1/12口s。
状态周期:每个状态周期为时钟周期的2倍,是振荡周期经二分频后得到的。
机器周期:一个机器周期包含6个状态周期S1~S6,也就是12个时钟周期。
在一个机器周期内,CPU可以完成一个独立的操作。
晶振是12MHz，一个机器周期就是1U S,晶振是6MHz,机器周期是2呼指令周期：它是指CPU完成一条操作所需的全部时间。
每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。
MCS-51系统中，有单周期指令、双周期指令和四周期指令。
8、单片机的控制口线包括再"卜"Q:\pp.REXE1P5EN片外取指信号（片外程序存储器读）输出端，低电平有效。
通过P0口读回指令或常数。
控制的是片外程序存储器。
在访问外部程序存储器时，该信号自动产生，每个机器周期输出2个脉冲。
访问片外数据存储器时，不会有脉冲输出。
ALE地址锁存信号。
ALE低电平时，P0口出现数据信息；ALE高电平时，P0口出现地址信息。
用下降沿锁存P0口的低8位地址到外部锁存器程序存储器选择信号。
微机原理-1,单片机
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1.5 单片机的应用
◆分布式系统的前端模块
在较复杂的工业系统中，经常要采用分布式测控系统 完成大量的分布参数的采集。在这类系统中，采用单片机 作为分布式系统的前端采集模块，系统具有运行可靠，数 据采集方便灵活，成本低廉等一系列优点。
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EDVAC -- 冯.诺依曼机
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（EDVAC-ELECTRONIC DISCRETE VARIABLE AUTOMATIC COMPUTER）
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1.1 单片机的由来
电子技术的发展
电子管计算机 晶体管计算机 集成电路计算机 大规模集成电路计算机 超大规模集成电路计算机
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思考题与习题
1.第一台计算机的问世有何意义？ 2.计算机由哪几部分组成？ 3.微型计算机由哪几部分构成？ 4.微处理器与微型计算机有何区别？ 5.什么叫单片机？其主要特点有哪些？ 6.微型计算机有哪些应用形式？各适于什么场合？ 7.当前单片机的主要产品有哪些？各有何特点？ 8.简述单片机的开发过程。 9.常用的单片机应用系统开发方法有哪些？
1.5 单片机的应用 ◆家用电器
家用电器是单片机的又一重要应用领域，前景十分 广阔。如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴 设备、高档玩具等。 另外，在交通领域中，汽车、火车、飞机、航天器 等均有单片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天 测控系统、黑匣子等 。
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◆利用独立型仿真器开发
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微机原理-单片机知识点整理
3、(10011.101)B＝1×24＋0×23＋0×22＋1×21＋1×20＋1×2－1＋0×2－2＋1×2－34、常用的ASCII码字符：0—9的ASCⅡ码30H—39H；A—Z的ASCⅡ码41H—5AH；a—z的ASCⅡ码61H—7AH。
5、十进制的15，压缩BCD码为0001 0101，非压缩BCD码为0000 0001 0000 0101。
6、正数：原，反，补相同；负数：原，反，补不同，但最高位为1。
负数: 原→反，符号位不变，尾数按位求反原→补，符号位不变，尾数按位求反+1补→原，符号位不变，尾数求反+1反→原，符号位不变，尾数求反.7、振荡周期: 也称时钟周期, 是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期。
单片机外接晶振的倒数，例如12MHz的晶振，时钟周期是1/12μs。
状态周期: 每个状态周期为时钟周期的 2 倍, 是振荡周期经二分频后得到的。
机器周期: 一个机器周期包含 6 个状态周期S1~S6, 也就是12 个时钟周期。
在一个机器周期内, CPU可以完成一个独立的操作。
晶振是12MHz，一个机器周期就是1μs，晶振是6MHz，机器周期是2μs。
指令周期: 它是指CPU完成一条操作所需的全部时间。
每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。
MCS - 51 系统中, 有单周期指令、双周期指令和四周期指令。
8、单片机的控制口线包括片外取指信号（片外程序存储器读）输出端，低电平有效。
通过P0口读回指令或常数。
控制的是片外程序存储器。
在访问外部程序存储器时，该信号自动产生，每个机器周期输出2个脉冲。
访问片外数据存储器时，不会有脉冲输出。
地址锁存信号。
ALE低电平时，P0口出现数据信息；ALE高电平时，P0口出现地址信息。
用下降沿锁存P0口的低8位地址到外部锁存器程序存储器选择信号。
=0时，选外部ROM，=1时，地址小于4k时，选内部ROM；地址大于4k时，选外部ROM。
第1章 微型计算机和单片机基础
例：【+38】原=00100110B 【－6】原=10000110B 0的原码有两种形式：00000000B和10000000B 8位微机中原码表示数的范围为-127～+127
3 计算机中的编码 3.1 ASCII码 是美国信息交换标准代码的简称。 通常由7位二进制代码组成，可为128个字符编码
3.2 BCD码 是一种具有十进制位权的二进制编码，也就是用二进 制编码表示的十进制数。 将一个十进制数的每一位用等值的四位二进制数表示， 即得到该十进制数的BCD码。 例：十进制数76的BCD码为01110110B即76H 而它的等值二进制数为：01001100B即4CH 【45D】BCD =01000101B
1 B E 3 9 4 1101111100011.10010100B=1BE3.94H
1.2 十六进制数转换成二进制数 把十六进制数的每位分别用四位二进制数码表示，然 后把它们连成一体。
二、微型计算机码制和编码
1、无符号数和有符号数 无符号数：没有符号位的数。 01010101代表64+16+4+1=85 10101010代表128+32+8+2=170 有符号数：有符号位的数：一般最高位为符号位，负数的符 号位为“1”，正数的符号位为“0”。 01010101代表64+16+4+1=+85 10101010代表32+8+2=-42
2 机器数和真值 机器数：机器能识别的数（二进制 ） 为表示符号数，通常规定数的最高位为符号 位。符号位通常用“0”表示正，用“1”表示负。 连同符号位一起作为能被计算机识别的一个 数称为机器数，而它所代表的真实值称为机器数 的真值。 例：01001100B为机器数，真值为+76 （机器数和真值的差别：机器数的正负号用0或1 表示，然后加数的绝对值；真值的正负号用“+” 或“-”加数的绝对值））
精品课件-微机原理及单片机应用技术(王维新-第1章 概述
电子元件
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第一代（1946---1957年） • 电子管式 • 机器语言 • 速度几千次
到几万次/秒 • 应用范围：
科学计算.
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第二代（1958-1964年）晶体管计算机 • 晶体管式 • 高级语言 • 体积小 • 速度几十万次/ 秒 • 应用范围扩大：数据处理, 自动控制
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第三代（1965-1970年） • 中、小规模集成电路 • 体积更小 • 速度几十万次/ 秒~几百万次/秒 • 操作系统 • 应用范围扩大：企业管理, 辅助设计
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1.2.2 微型计算机系统的组成
存储器
输
运算器
输
入
接
接
出
设
口
控制器
口
设
备
备
微处理器芯片
输入输出接口芯片
微型计算机
微计算机硬件结构
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系统软件：对电脑的软硬件资源进行管理，为用户提供各种服 务，是用户与硬件之间沟通的桥梁，用来启动、运行、管理和 维护计算机硬件和应用软件，是保障计算机系统正常运作的基 础环境。 程序设计语言：将用户语言编译成计算机可以识别的机器语言 ，主要有机器语言、汇编语言和高级语言。 应用软件：为解决各种应用问题而编制的应用软件。
为了区别3种不同数制，约定 数后加B表示二进制数 带D或不带字母符号表示十进制数 带H表示十六进制数
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十进制、二进制、十六进制数之间的关系表
十进制 0 1 2 3 4 5 6 7
二进制 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7
→ 1 1111 1100 0111B → 0001 1111 1100 0111B = 1FC7H
微机原理与单片机
微机原理与单片机微机原理与单片机是计算机科学中两个重要的概念。
微机原理是指微型计算机的基本原理和操作方式，而单片机则是一种集成了中央处理器、存储器和输入输出接口等功能于一体的微型计算机电子芯片。
在本文中，我将详细介绍微机原理和单片机的工作原理、应用领域以及它们之间的联系和区别。
首先，我们来了解微机原理。
微机原理主要涉及到计算机硬件的基本组成和工作原理。
一台微机通常由中央处理器（CPU）、主存储器（RAM）、辅助存储器（硬盘、光盘等）、输入输出设备（键盘、鼠标、显示器等）和总线等几个部分组成。
中央处理器是微机的核心部件，它负责执行计算机的指令集并处理数据。
CPU 由运算器和控制器组成，运算器负责进行算术和逻辑运算，而控制器负责控制数据流和指令执行的顺序。
主存储器是用于存放程序和数据的地方，它的数据可以被CPU直接访问。
辅助存储器则用于长期存储数据，它的速度比主存储器慢但容量更大。
输入输出设备用于用户与计算机之间的交互。
键盘和鼠标用于输入数据，而显示器用于输出结果。
总线则是连接各个硬件设备的通信通道，它可以传输数据和控制信号。
通过总线，CPU可以与主存储器和输入输出设备进行数据交换。
而单片机是一种在微机基础上进一步集成的特殊计算机，它在一个芯片上集成了CPU、RAM、ROM、输入输出端口等功能。
与传统的微机相比，单片机更加紧凑、节省成本，并且功耗更低。
因此，单片机常被应用于嵌入式系统中，例如家电控制、汽车电子、机器人等领域。
单片机的工作原理是通过执行存储在ROM中的程序来控制外部设备的工作。
它可以通过引脚和外围电路连接到各种外部设备，如LED、电机、显示器等。
程序在RAM中进行执行，而数据则可以从RAM中读取或写入。
单片机还可以通过输入输出端口与外部设备进行数据的输入和输出。
通过这种方式，单片机可以实现各种功能，如温度控制、电机驱动、无线通信等。
微机原理和单片机之间存在联系和区别。
微机原理是单片机的基础理论，它涵盖了计算机硬件的基本组成和工作原理。
微机原理与单片机接口技术(第2版)李精华 第4章 单片机C51语言程序设计
4.2.3 数据类型
数据类型
类型名称
长位度/
bit sbit sfr sfr16
位类型
1
可寻址位型
1
特殊功能寄存器型
8
16位特殊功能寄存器型
16
取值范围
0,1 0,1 0～255 0～65536
4.2.3 数据类型
1．字符型char
字符型char包括无符号字符型unsigned char和带符号字符型signed
double，float占4字节存储容量，double占8字节存储容 量。浮点型数据可以直接表示小数，因此许多复杂的数 学表达式都采用浮点型数据。51单片机使用浮点型数据 进行运算时消耗资源较大，运行速度也慢，因而在实时 性要求非常高的程序中不做浮点型数据的运算。
4.2.3 数据类型
5.位类型bit
4.2.2 关键字
又称保留字，是程序设计语言中规定的、有固定含义 的单词符号。（32个）
auto break case
Байду номын сангаас
char const continue default do
(完整word版)单片机原理及接口技术复习要点
单片机原理及接口技术复习要点第一章：微机基础知识1.微处理器：小型计算机或微型计算机的控制和处理部分。
主要包括运算器和控制器。
2.存储器：微机内部的存储器，主要包括ROM ：只读存储器；RAM ：读写存储器；EPROM ：可擦写可编程只读存储器。
3.程序计数器：用于存放下一条指令所在单元的地址的地方。
通常又称为指令地址计数器。
4.单片机：将微处理器，一定容量的RAM 和ROM 以及I/O 口，定时器等电路集成在一块芯片上构成的单片微型计算机。
intel 公司1976年推出的MCS -48系列8位单片机。
1980年推出MCS -51系列高档8位单片机。
第二章：89C51/S51单片机的硬件结构和原理1..C51/S51单片机内部结构：CPU 是单片机的核心，是单片机的控制和指挥中心，由运算器和控制器等部件组成；存储器，含有ROM(地址为000H 开始)和RAM （地址为00H~7FH ）；I/O 接口：四个与外部交换信息的8位并行接口，即P0~P3.2.PP V /EA 引脚：外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端；当引脚接高电平时CPU 只访问Flash ROM 并执行内部程序存储器中的指令；当引脚接低电平(接地)时，CPU 只访问片外ROM 并执行片外程序存储器中的指令。
3.P0端口：P0端口是一个漏极开路的准双向I/O 端口，作输入口使用时要先写1，这就是准双向的含义，作输出口时接上拉电阻。
P1端口：是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O 端口。
4.访问指令：CPU 访问片内，片外ROM 指令用MOVX ；访问片外RAM 用MOVX ；访问片内RAM 用MOV 。
5.低128字节RAM 区：分为通用工作区，可位寻址区，通用工作寄存器区。
6.堆栈：在片内RAM 中专门开辟出来的一个区域，数据的存取是以先进后出的结构方式处理的。
7.时钟发生器：是一个2分频的触发器电路，它将震荡气的信号频率f ocs 除以2，向CPU 提供两相时钟信号P1和P2。
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1.8086CPU 是16位微处理器，具有16根数据线和20根地址线可以和浮点计算器，I/O 处理器或其他处理器组成多处理系统。
2.总线接口单元的功能是负责完成CPU 与储存器或I/O 设备之间的数据传送。
总线接口单元内有4个16位段寄存器：代码段寄存器CS 、数据段寄存器DS 、堆栈段寄存器SS 、附加数据段寄存器ES,一个16位的指令指针寄存器IP ，一个20位地址加法器，6字节指令队列缓冲器，一个与EU 通信的内部寄存器以及总线控制电路等。
3.代码段寄存器（CS ）用来存储程序当前使用的代码段和段地址。
下一条要读取得指令在代码段中的偏移地址由指令指针寄存器IP 提供。
数据段寄存器DS 用来存放程序当前使用的数据段地址。
4.每个源程序必须至少有一个代码段，而数据段，堆栈段和附加数据段则根据程序的需要决定是否设置。
5.由CS 和IP 的内容决定了程序的执行顺序。
6.段内偏移地址段地址物理地址+⨯=H 10。
7.执行单元EU 不与系统外部直接相连，功能:只是负责执行指令。
执行的指令从BIU 的指令队列缓冲器中直接得到，执行指令时若需要从存储器或I/O 端口读取操作数，则由EU 向BIU 发出请求，再由BIU 对存储器或I/O 端口进行直接访问。
8.EU 组成：1）16位算数逻辑单元（ALU ），2)16位标志寄存器FLAGS ，3）数据暂存寄存器，4）通用寄存器，5）EU 控制电路9.8086和8088的差异：1)外部数据总线不同，8086是16位，8088是8位，2)指令队列缓冲器大小不同，8086可容纳6个字节，8088只能容纳4个字节，3）部分引脚的功能定义有所区别8086/8088CPU 中可供编程使用的有14个16位寄存器，按其用途可分为3类：通用寄存器、段寄存器、控制寄存器。
10.通用寄存器（累加器AX 、基址寄存器BX 、计数器CX 、数据寄存器DX ）高8位AH 、BH 、CH 、DH ；底8位AL 、BL 、CL 、DL作控制标志。
状态标志CF ：进位标志，ZF ：零标志位，SF ：符号标志位，IF ：中断允许标志位 12.8084A 位时钟发生器，8282为8位地址锁存器，8086为具有三态输出的8位数据总线收发器13.INTA 引脚24，中断响应信号，作为输出；ALE 引脚25，地址锁存允许信号，作为输出；14.8088与8086引脚不同：1）AD15—A8的定位不同；2)引脚34的定义不同；引脚28的有效电平高低定义不同15.8086/8088CPU 有20条地址线，可直接对1M 个存储单元进行访问。
每个存储单元放一个字节（8位）数据，一个“字”占两个字节即16位，每个存储单元都有一个20位的地址，这1M 个存储单元对应的地址为00000H —FFFFFH （0—1220 ）16.堆栈操作（1）存放指令操作数（2）保护断点和现场；每进行一次进站操作，SP 值减2，每进行一次出栈操作，SP 加2；栈底（先存），栈顶（先取） 17.存储器/IO 读时序：1）T1，IO /M 信号：从存储器读还是从I/O 设备中读数据；ALE ：地址锁存信号，以使地址/数据线分开。
2）T2状态，RD 由高电平变为低电平，开始进行读数据操作。
18..8086/8088有20条地址线，可直接对1 M 个存储单元进行访问。
每个存储单元存放一个字节型数据（8位），一个字占两个字节即16位，存放在两个相邻的存储单元中，高字节存放在高地址单元，低字节存放在低地址单元。
且每个存储单元都有一个20位的地址，这1 M 个存储单元对应的地址为00000H~FFFFFH19.保护断点和现场。
此为堆栈的主要功能。
…(a) 堆栈空(b) 执行PUSH AXPUSH BXPUSH CX 指令后(c) 执行 POP BXPOP CX 指令后A19总线读周期的时序存储器I/O 写周期的时序ALE 地址锁存信号。
20. CPU 中BIU 单元的地址加法器根据指令中给出的段地址和段内偏移地址，通过将段地址乘以10H(16)，即左移4位，再与段内偏移量相加得到一个20位的物理地址，该20位的物理地址加载到20位的地址总线上，即可实现对8086/8088系统1 M 个存储单元的访问。
21.数据传送指令MOV 。
指令格式及操作： MOV dst ，src ；(dst)←(src)指令格式中的dst 表示目的操作数，src 表示源操作数 进栈指令PUSH 。
指令格式及操作：PUSH src ；(SP)←(SP)−2，((SP)+1：(SP))←(src) 出栈指令POP 。
指令格式及操作： POP dest ；(dest)←((SP)+1：(SP))，(SP)←(SP)+2ADD 加法，ADC 带进位位加，SUB 减，SBB 带进位位减，CMP 数据比较22.过程调用指令CALL(Call a procedure)(1) 段内直接调用。
指令格式及操作：CALL near_proc ；(SP)←(SP)-2，((SP)+1：(SP))←(IP) ；(IP)←(IP)+disp相对位移量disp 的范围为-32 768～+32 767，占2个字节，段内直接调用指令为3字节指令（2）段内间接调用。
指令格式及操作：A 19CALL reg16/mem16；(SP)←(SP)-2，((SP)+1：(SP))←(IP)；(IP)←(reg16)/(mem16)指令的操作数是一个16位的寄存器或存储器，其中的内容是一个近过程的入口地址。
(3) 段间直接调用。
指令格式及操作：CALL far_proc；(SP)←(SP)-2， ((SP)+1：(SP))←(CS)；(CS)←SEG far_proc；(SP)←(SP)-2， ((SP)+1：(SP))←(IP)；(IP)←OFFSET far_proc(4) 段间间接调用。
指令格式及操作：CALL mem32 ；(SP)←(SP)-2， ((SP)+1：(SP))←(CS)；(CS)←(mem32+2)；(SP)←(SP)-2， ((SP)+1：(SP))←(IP)；(IP)←(mem32)23.过程返回指令RET指令格式及操作：1）从近过程返回：RET ；(IP)←((SP)+1：(SP))， (SP)←(SP)+2RET pop_value ；(IP)←((SP)+1：(SP))， (SP)←(SP)+2；(SP)←(SP)+pop_value2）从远过程返回：RET ；(IP)←((SP)+1：(SP))， (SP)←(SP)+2；(CS)←((SP)+1：(SP))， (SP)←(SP)+2RET pop_value；(IP)←((SP)+1：(SP))， (SP)←(SP)+2；(CS)←((SP)+1：(SP))， (SP)←(SP)+2；(SP)←(SP)+pop_valueRET指令还允许带一个弹出值(pop_value)，这是一个范围为0～64 K的立即数，通24.DB字节型，每个元素占一个存储单元DW字型，每个元素占两个存储单元25.段定义伪指令段名 SEGMENT..段名 ENDS功能：定义一个逻辑段ASSUME 段寄存器名：段名, 功能：明确段与段寄存器的关系26.随机存取存储器RAM。
只读存储器ROM。
I/O接口的基本结构27.中断源1）中断向量，向量地址=向量表的首地址+中断类型码×4对于8086CPU，中断类型号有256，中断向量表占用256×4=1KB（1）外部硬件中断外部硬件中断是指中断源是外部硬电路，通过CPU的NMI引脚或INTR引脚向CPU 提出中断请求可屏蔽中断INTR，受CPU内标志寄存器中IF位的屏蔽。
非屏蔽中断 NMI，不受IF位的屏蔽，CPU必须响应。
CPU每执行完一条指令，就会检测NMI和INTR引脚上有无中断请求。
（2）内部异常中断内部异常中断是指CPU内部正在执行的过程中发生异常情况，如除法操作时结果太大。
（3）中断优先顺序①除法出错中断，溢出中断，INT n，···②NMI③INTR④单步中断（4）中断类型码中断类型码为8位二进制数，它是连接中断源和中断处理程序的唯一桥梁。
80X86可处理256级中断，中断类型码为0~255，一部分由系统占用，一部分由用户支配，比如除法错误（n=0）、调试异常（n=1）、NMI中断（n=2）、断点中断（n=3）28.中断处理过程中断请求、中断响应和处理、保护现场、恢复现场、开启中断。
29.8259A的编程初始化命令字①ICW1主要用于设置工作方式对A0=0的端口写入一个D4=1的数据，表示初始化编程开始。
D4：特征位，必须为1；D3：LTIM位，设置中断请求信号的触发方式，0为边沿触发，1为高电平触发。
D1：SGNL位，是否工作在单片方式，0为多片级联，1为单片。
D0：IC4 位，是否有ICW4，0表示后面不需设置命令字ICW4，1表示后面还需要设置ICW4。
D2和D7 D5这4位在仅对8080/8085系统有意义，8086/8088系统中这4位不用，通常置为0。
②ICW2用于设置中断类型号，写入A0=1的端口A0：A0=1时表示ICW2必须写入奇地址D7~D3：由用户根据中断向量在中断向量表中的位置确定D2~D0：中断源的IR端号③ICW3用于设置级联，写入A0=1的端口主片A0： A0=1时表示ICW3必须写入奇地址D7~D0：用于说明对应的IR 端上有从片（对应位为1）或无从片（对应位为0） 从片A0： A0=1时表示ICW3必须写入奇地址 D7~D3：不使用时默认为0D2~D0：为从片的识别码，中断源的IR 端号④ICW4用于设置8259A 的工作方式，写入A0=1的端口。
ICW1的IC4位为1时，才写入ICW4。
D4：SFNM 位，设置中断的嵌套方式，0为一般嵌套方式，1为特殊的全嵌套方式。
D3：BUF 位，若该位为1，则8259A 工作于缓冲方式，8259A 通过数据总线收发器和总线相连，SP/EN 引脚为输出；该位为0，8259A 工作于非缓冲方式，SP/EN 引脚为输入，用做主片、从片选择端。
D2：M/S 位，当D3即BUF 位为1时，该位才有效，用于主片/从片选择，0表示本片8259A 为从片，1表示本片8259A 为主片；当BUF 位为0时，该位无效，可设为任意值。
D1：AEOI 位，设置结束中断方式。
0表示中断正常结束，靠中断结束指令清除ISR 相应位；1表示自动结束中断，即CPU 响应中断后，立即自动清除ISR 相应位。
D0：μPM 位，设置微处理器类型。
0表示系统采用8080/8085微处理器；1表示系统采用8086/8088微处理器。