微机原理与接口技术 (3).ppt

微机原理与接口技术课程介绍“微机原理与接口技术”是计算机科学与技术专业的核心课程，同时也是精密仪器、工业控制与自动化、机电一体化等专业的核心课程；随着微型计算机（简称微机）应用的日益广泛，其已渗透到国防、工业、农业、企事业和人们生活的方方面面，并且发挥着越来越重要的作用，因而，掌握微机原理及其接口技术就显得十分的重要。
本课程的学习不但涉及到多学科的知识以及很多的新技术，而且还特别强调软件与硬件的结合，强调学生的动手实践能力，所以不但要求学生掌握一定的理论知识、汇编语言程序设计的基本思路与方法，还要求学生对计算机硬件知识有比较系统的掌握，如80X86系列（重点是8086）CPU的基本功能结构及其外部引脚功能的掌握，微机应用中常用的各种接口芯片，如8255A、8259A、8253/8254、8237、0809、0832、74LS138等各种芯片的内部逻辑及其外部引脚功能等。这些知识，有的部分是比较抽象的，而有的部分又是十分枯燥乏味的，但是，只要你循序渐进，课前做好预习，上课注意听讲，课后独立完成作业，这些困难都是可以克服的。我们所使用的教材包含以下三个部分的内容：
1～6章,微机原理、汇编语言程序设计
（其中3～4两章为汇编语言程序设计）
7～13章，接口技术及应用
在教学的过程当中,我们会根据我校的实际情况,对相关章节作一些删减或增加一些内容。这会体现在我的课件中。第1章微型计算机基础1.1微型计算机的发展根据组成计算机的器件不同，计算机的发展经历了四代。

第一代（1946一1957年），电子管时代。计算机以电子管作为逻辑元件，主要使用机器语言，主要应用于军事和税收方面的计算。
第二代（1958一1964年），晶体管时代。计算机以晶体管作为逻辑元件，磁芯存储器作为主存储器，主要使用汇编语言，也使用FORTRAN,ALGOL和COBOL等算法语言（高级语言），主要应用于科学计算和过程控制。
第三代（1965一1970年），计算机以（中、小规模）集成电路作为主要逻辑元件，半导体存储器作为主存储器，主要使用汇编语言，也使用FORTRAN,BASIC和ALGOL等算法语言，主要应用于科学计算和过程控制。第四代（1970年一至今），大规模集成电路（LSI)和超大规模集成电路（VLSI)时代。计算机以LSI和VLSI作为主要逻辑元件，使用高级语言（如PASCAL,C等），以后又使用面向对象语言（如C++、VB,VC等），应用遍及军事、科研、工业控制和社会生活的方方面面。现在的计算机仍采用冯·诺伊曼体系:
①二进制、存储程序并顺序执行；
②计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备这五个部件组成，以运算器为中心；
③存储器采用线性编址，按地址访问，每存储单元位数固定。
④指令由操作码与地址码购成。
即指令格式：操作码地址码
如：
MOVAX，[1000H]
A10010
1010000100000000000100002。微处理器的发展及一些名称的界定2。微处理器的发展及一些名称的界定1.2微型计算机系统组成1.2.1微型计算机系统概念系统软件指的是用于管理、监控和维护计算
机资源的软件，包括操作系统、编译程序、各
种程序设计程序设计语言、故障检查和诊断程
序等。
应用软件一般指的专用于某种行业或某个具
体任务软件。如财务管理软件，人事管理软件，
数据库管理软件，自动控制软件等。图1-2微型计算机结构图191.CPU
CPU是一个微电子芯片,它内部集成了计算机的五大部件中的运算器和控制器这两个部件.它的工作是执行指令。（信息处理和数值运算）
(1)运算器。
它的工作是负责算术和逻辑运算。运算器内部主要是ALU（算术逻辑运算单元）、标志寄存器（FLAGS）、通用数据寄存器组（REGS）、暂存寄存器（A和B）等组成。
（2）控制器
控制器的作用是控制和指挥计算机各个部件自动、连续、协调的执行每一条指令。
控制器主要是由指令部件、时序部件和操作控制单元组成。
指令部件中程序计数器PC负责给出将要被执行的下一个指令码在内存中的位置，而指令寄存器IR用于保存正在被执行的这条指令，指令译码器ID用于对当前正在被执行的指令进行分析译码，从而判断这是一条什么指令。操作控制单元根据ID送来的信息和时序部件发出的时间顺序信号按照一定的顺序发出一组一组的微操作控制信号，控制计算机完成一条机器指令的执行。2.存储器3.I/O设备和I/O接口4.系统总线（BUS）有的教材把“系统总线”说成“总线”这容易给阅读者造成
不必要的困扰，实际上计算机的总线是有三个层次的，
它们分别是片内总线、系统总线和通讯总线。
片内总线：连接CPU芯片内各部分的信息通道。
系统总线：CPU、主存、I/O接口三个部件之间的信息通道
通信总线：不同计算机之间、同一台计算机的I/O接