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微机原理及接口技术 教材: 《16/32位微机原理、汇编语 言及接口技术》 钱晓捷、陈涛 编著 机械工业出版社 教学参考书：《微型计算机系统原理 及应用》 周明德 清华大学出版社 课程介绍 微机 原理 及 接口 技术 课程内容 章节目录 计划学时 第1章 微型计算机系统概述 4 第4章 微处理器外部特性 5 第5章 半导体存储器及其接口 6 第6章 基本输入输出接口 4 课程内容 章节目录（续） 计划学时 第7章 中断控制接口 8 第8章 定时计数控制接口 3 第9章 DMA控制接口 3 第10章 并行接口 8 第11章 串行通信接口 6 第12章 模拟接口 4 课程特点 专业技术基础课 硬件系列课程之一 计算机组成原理 微机原理及接口技术 计算机体系结构 必修课 以技术为主 面向应用 软硬件相结合 先修课程 先修课程 数字逻辑 提供硬件基础 计算机组成原理 确立计算机部件功能 掌握计算机工作原理 汇编语言程序设计 建立必备软件基础 掌握指令系统、程序格式 学习方法 学习方法很重要 复习并掌握先修课的有关内容 课堂：听讲与理解、适当笔记 课后：认真读书、完成作业 实验：充分准备、勇于实践 第 1 章 第1章 微型计算机系统概述 教学重点 微型计算机的系统组成 IBM PC系列机的主机板 1.1 微型计算机的发展和应用 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） 发展到以大规模集成电路为主要部件的第四代，产生了微型计算机 1971年，Intel公司设计了世界上第一个微处理器芯片Intel4004，开创了一个全新的计算机时代 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 1.1.1 微型计算机的发展（续） 第4代：32位微机 80386→80486→Pentium→Pentium II →Pentium III →Pentium 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、 Intel core 2 双核处理 、微机服务器、工程工作站、图形工作站 1.1.2 微型计算机的应用 计算机应用通常分成如下各个领域 科学计算，数据处理，实时控制 计算机辅助设计，人工智能，…… 由于微型计算机具有如下特点 体积小、价格低 工作可靠、使用方便、通用性强…… 所以，可以分为两个主要应用方向 1.1.2 微型计算机的应用 用于数值计算、数据处理及信息管理方向 通用微机，例如：PC微机 功能越强越好、使用越方便越好 用于过程控制及智能化仪器仪表方向 专用微机，例如：单片机、工控机 可靠性高、实时性强 程序相对简单、处理数据量小 1.1.2 微型计算机的应用 用于数值计算、数据处理及信息管理方向 通用微机，例如：PC微机 功能越强越好、使用越方便越好 用于过程控制及智能化仪器仪表方向 专用微机，例如：单片机、工控机 可靠性高、实时性强 程序相对简单、处理数据量小 1.2 微型计算机的系统组成 1.2.1 微型计算机的硬件组成 微处理器子系统 存储器 I/O设备和I/O接口 系统总线 系统总线 总线是指传递信息的一组公用导线 总线是传送信息的公共通道 微机系统采用总线结构连接系统功能部件 总线信号可分成三组 地址总线AB：传送地址信息 数据总线DB ：传送数据信息 控制总线CB ：传送控制信息 总线信号 地址总线AB 输出将要访问的内存单元或I/O端口的地址 地址线的多少决定了系统直接寻址存储器的范围 数据总线DB CPU读操作时，外部数据通过数据总线送往CPU CPU写操作时，CPU数据通过数据总线送往外部 数据线的多少决定了一次能够传送数据的位数 控制总线CB 协调系统中各部件的操作，有输出控制、输入状态等信号 控制总线决定了系统总线的特点，例如功能、适应性等 1.2.2 微型计算机的软件系统 微型计算机的软件系统 系统软件 操作系统 编译系统 监控程序 程序设计语言 机器语言 汇编语言 高级语言 微型计算机的软件系统 应用软件 数据库及数据库管理系统 1.3 IBM PC系列机系统 16位IBM PC系列机是32位微机的基础 1.3.1 硬件基本组成 16位和 32位PC机的基本部件相同 1.3.2 主机板组成 微处理器子系统 8088：16位内部结构、8位数据总线、20位地址总线、4.77MHz主频 存储器 ROM-BIOS、主体为RAM I/O接口控制