微机接口与原理1.ppt

江苏大学 现代微型计算机原理与接口技术教程 微机原理及应用—课程简介 微机原理—— 以Intel 8086为基本模型讲解微型计算机的基本原理、基本方法。 接口原理——基本的输入输出接口的原理及基本应用 接口技术——接口电路（接口芯片）的原理、 接口的编程应用技术。 本课程是软件、硬件相结合，理论联系应用的一门课程。 章节目录 计划学时 第1章 微型计算机与微处理器 4 第2章 存储器 2 第3章 汇编语言基础 10 第4章 汇编语言程序设计 10 第5章 微型计算机输入输出接口 4 第6章 微型计算机的中断系统 4 第7章 可编程接口芯片 3 第8章 DMA传输 第9章 数/模与模/数转换 2 第10章 现代微型计算机 第11章 PC系列微型计算机外部设备接口 第12章 微型计算机总线 第1章 微处理器及其信号 1.1 微型计算机 1946年，世界上出现第一台数字式电子计算机ENIAC（电子数据和计算器） 1.1 微型计算机 1946年6月，美籍匈牙利科学家冯·诺依曼（Johe Von Neumman）提出了“存储程序”的计算机设计方案。 其特点是： 采用二进制数形式表示数据和计算机指令。 指令和数据存储在计算机内部存储器中，能自动依次执行指令。 由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备5大部分组成计算机硬件。 工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。 按照这一原理设计的计算机称为冯·诺依曼型计算机。 1.1.1 电子计算机的基本组成 存储器 运算器 控制器 输入设备 输出设备 1.1.2 微型计算机 微型计算机在基本结构和基本功能上与计算机大致相同。 由于微型计算机采用了大规模和超大规模集成电路组成的功能部件，使微型计算机在系统结构上有着简单、规范和易于扩展的特点。 微型计算机由微处理器、存储器、输入输出接口电路组成。 连接这些功能部件的是三组总线：数据总线、地址总线和控制总线。 1.1.1 微型计算机的发展 第1代：4位和低档8位微机 4004→4040→8008 第2代：中高档8位微机 Z80、I8085、M6800，Apple-II微机 第3代：16位微机 8086→8088→80286，IBM PC系列机 第4代：32位微机 80386→80486→Pentium→Pentium II / III / 4 32位PC机、Macintosh机、PS/2机 第5代：64位微机 Itanium、64位RISC微处理器芯片、Athlon64 微机服务器、工程工作站、图形工作站 Intel4004和采用4004的计算器 Apple微型计算机 IBM PC系列机 英特尔微处理器芯片 微处理器MPU 微机的核心、控制中心，中央处理器CPU 大规模集成电路VLSI芯片，集成 控制器 运算器（整数运算器） 寄存器（高速存储单元） 高性能微处理器内部还有 浮点处理单元甚至多媒体数据运算单元 存储管理单元、代码保护机制 Cache …… 存储器 存储器（Memory）是存放程序和数据的部件 高性能微机的存储系统 微处理器内部的寄存器（Register） 高速缓冲存储器（Cache） 主板上的主存储器 以外设形式出现的辅助存储器 主存储器（主存、内存） 半导体存储器芯片组成 RAM部分断电后信息丢失 相对造价高、速度快、但容量小 辅助存储器（简称辅存或外存） 磁盘、光盘存储器等构成 相对造价低、容量大、信息可长期保存，但速度慢 随机存取存储器（RAM）又称读写存储器： 随机存取：可以根据需要读写任意位置上的内容，而不像磁盘一样必须成块地顺序读写。 可读可写：随机存储器中的信息可以读出，也可以写入。 易失性：断电后储存的信息自动消失，是易失性存储器。 用途：用于存放当前正在使用的程序和数据。 只读存储器(ROM)： 只读：信息在一般情况下只能读出，不能写入和修改 非易失性：断电后原信息不会丢失，是非易失性存储器， 用途：用来存放固定的程序和数据表格。 I/O接口和I/O设备 I/O设备（Peripheral）：用户与微机交互 输入（Input）设备，如标准输入设备：键盘 输出（Output）设备，如标准输出设备：显示器 I/O接口（Interface）：外设和主机间的桥梁 完成信号变换、数据缓冲、联络控制等工作 较简单的I/O接口电路与主板一体 较复杂的I/