全套课件·《微型计算机原理与接口技术》1.ppt
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1、 目 录 第一章微型计算机概论第一章微型计算机概论 第二章第二章Intel80 x86Intel80 x86微处理器微处理器 第三章半导体存储器及其接口第三章半导体存储器及其接口 第四章微型计算机输入第四章微型计算机输入/输出系统概述输出系统概述 第五章并行接口技术第五章并行接口技术 第六章定时第六章定时/计数技术及其接口计数技术及其接口 第七章串行通信及串行接口技术第七章串行通信及串行接口技术 第八章中断技术及中断控制器第八章中断技术及中断控制器 第九章第九章DMADMA技术及技术及DMADMA控制器控制器 第十章总线技术第十章总线技术 第十一章人机接口技术第十一章人机接口技术 微型计算机概
2、述微型计算机概述 微型计算机系统的组成微型计算机系统的组成 计算机中数和字符的表示计算机中数和字符的表示 二进制运算二进制运算 习题与思考习题与思考 第一章第一章 微型计算机概述微型计算机概述 目 录帮助退 出下一章 第二章第二章 Intel 8086微处理器微处理器 Intel 8086微处理器微处理器 80 x86高档微处理器高档微处理器 习题与思考习题与思考上一章目 录帮助退 出下一章 第三章第三章 半异体存储器及其接口半异体存储器及其接口 存储器概述存储器概述 随机存取存储器随机存取存储器RAM 只读存储器只读存储器ROM 半导体存储器接口半导体存储器接口 存储体系结构存储体系结构 习
3、题与思考习题与思考上一章目 录帮助退 出下一章上一章目 录帮助退 出下一章 第四章第四章 微机接口技术概述微机接口技术概述 微机接口技术概述微机接口技术概述 输入输入/输出控制方式输出控制方式 习题与思考习题与思考上一章目 录帮助退 出下一章目 录帮助退 出下一章 第五章第五章 并行接口技术并行接口技术 并行通信及并行接口并行通信及并行接口 可编程并行接口可编程并行接口8255A 8255A的应用的应用 习题与思考习题与思考上一章目 录帮助退 出下一章第六章第六章 定时定时/计数技术计数技术及其接口及其接口 定时定时/计数技术概述计数技术概述 可编程定时器可编程定时器/计数器计数器8253 8
4、253的应用的应用 习题与思考习题与思考上一章目 录帮助退 出下一章第七章第七章 串行通信及串行接口技术串行通信及串行接口技术 串行通信概述串行通信概述 可编程串行接口可编程串行接口8251A 8251A的应用的应用 习题与思考习题与思考上一章目 录退 出下一章帮助第八章第八章 中断技术及中断控制器中断技术及中断控制器 中断技术概述中断技术概述 8086中断系统中断系统 8259A中断控制器中断控制器 8259A在微机系统中的应用在微机系统中的应用 习题与思考习题与思考上一章目 录退 出下一章帮助第九章第九章 DMA技术及技术及DMA控制器控制器 直接存储器存取(直接存储器存取(DMA)概述)
5、概述 可编程可编程DMA控制器控制器8237A DMA技术在微机系统中的应用技术在微机系统中的应用 习题与思考习题与思考上一章目 录退 出下一章帮助 总线技术概述总线技术概述 系统总线系统总线 局部总线局部总线 习题与思考习题与思考 第十章第十章 总线技术总线技术 上一章目 录退 出下一章上一章目 录退 出下一章帮助第十一章第十一章 人机接口技术人机接口技术 键盘及其接口技术键盘及其接口技术 鼠标器及其接口技术鼠标器及其接口技术 显示器及其接口技术显示器及其接口技术 打印机及其接口技术打印机及其接口技术 外存储器及其接口外存储器及其接口 其它人机接口设备其它人机接口设备 习题与思考习题与思考上
6、一章目 录退 出帮助微型计算机是以微处理器为核心,配以存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成的计算机。以微处理器的发展为标志,自1971年出现微处理器开始,已推出六代产品:第一代微处理器(第一代微处理器(1971197119731973)以)以4 4位微处理器和低档位微处理器和低档8 8位微处位微处理器为代表理器为代表第二代微处理器(第二代微处理器(1974197419781978)以中高档)以中高档8 8位微处理器为代表位微处理器为代表第三代微处理器(第三代微处理器(1979197919841984)以)以1616位微处理器为代表位微处理器为代表第四代微处理器(第四代微处理器(198519
7、8519921992)以)以3232位微处理器为代表位微处理器为代表第五代微处理器(第五代微处理器(1993199320002000)以超级)以超级3232位微处理器为代表位微处理器为代表第六代微处理器(第六代微处理器(20012001年以后)以年以后)以6464位微处理器为代表位微处理器为代表帮帮帮 助助助1 1体积小、重量轻、功耗低体积小、重量轻、功耗低 2 2功能强功能强3 3可靠性高可靠性高 4 4价格廉价格廉 5 5结构灵活,适应性强结构灵活,适应性强 6 6使用方便、维护容易使用方便、维护容易 1 1、按字长分类:、按字长分类:4 4位机位机 /8/8位机位机 /16/16位机位机
8、 /32/32位机位机 /64/64位机位机2 2、按结构分类:、按结构分类:单片机单片机 /单板机单板机 /多板机多板机 /微型计算机微型计算机3 3、按制造工艺分类:、按制造工艺分类:MOSMOS型微机型微机 /双极型微机双极型微机 (1)字长)字长(2)内存容量)内存容量(3)主频)主频(4)运算速度)运算速度(5)指令系统)指令系统(6)可靠性)可靠性(7)兼容性)兼容性(8)性能价格比)性能价格比1 1、科学计算、科学计算2 2、信息管理、信息管理3 3、过程控制、过程控制4 4、计算机网络与通信、计算机网络与通信5 5、计算机辅助教学、设计、制造、计算机辅助教学、设计、制造6 6、
9、仪器仪表与家电控制、仪器仪表与家电控制CPUROMI/O接口接口1I/O接口接口nAB外部设备外部设备1外部设备外部设备nDBCBRAM 存储器存储器 运算器运算器 控制器控制器输输入入设设备备输输入入接接口口输输出出设设备备输输出出接接口口微处理器微处理器微型计算机微型计算机1 微处理器微处理器2 内存储器内存储器3 输入输入/输出接口输出接口4 系统总线系统总线5 外部设备外部设备1、系统软件、系统软件:操作系统操作系统 服务型程序服务型程序 语言处理程序语言处理程序 2、应用软件应用软件:定制应用软件定制应用软件通用应用软件通用应用软件 微处理器微处理器:又称微处理机,是由一片或几片大又
10、称微处理机,是由一片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的中央规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的中央处理器部件处理器部件 微型计算机微型计算机:又称主机或微机,是以微处理器又称主机或微机,是以微处理器为核心部件,再配上内存储器、输入为核心部件,再配上内存储器、输入/输出接口电路及输出接口电路及系统总线所构成的计算机系统总线所构成的计算机 微型计算机系统微型计算机系统:是以微型计算机为核心,配是以微型计算机为核心,配以相应的输入以相应的输入/输出外设、电源、辅助电路以及指挥微输出外设、电源、辅助电路以及指挥微型计算机工作的系统软件所构成的系统型计算机工作的系统软件所构成的系统
11、 硬件系统硬件系统软件系统软件系统主机主机外部设备外部设备电源、机箱、辅助电路电源、机箱、辅助电路微型计算机系统微型计算机系统 微处理器微处理器 内存储器内存储器 I/O接口电路接口电路 系统总线系统总线算术逻辑单元算术逻辑单元控制单元控制单元寄存器组寄存器组ROMRAM地址总线地址总线数据总线数据总线控制总线控制总线输入输入/输出设备输出设备外存储器外存储器系统软件系统软件应用软件应用软件操作系统操作系统服务型程序服务型程序语言处理程序语言处理程序进位计数制是一种计数方法,进位计数制是一种计数方法,十进制十进制数是人们最熟悉、最常用的,数是人们最熟悉、最常用的,计算机中采用计算机中采用二进制
12、二进制数,为了表示数,为了表示方便,我们有时使用方便,我们有时使用十六进制十六进制数或数或八进制八进制数数(3E9F.A83E9F.A8)1616或或3E9F.A8H3E9F.A8H逢十六进一,借一当十六逢十六进一,借一当十六01234567890123456789ABCDEFABCDEF1616十六进制十六进制(1234.561234.56)1010或或1234.56D1234.56D逢十进一,借一当十逢十进一,借一当十0123456789012345678910十进制十进制(4527.064527.06)8 8或或4527.06Q4527.06Q逢八进一,借一当八逢八进一,借一当八0123
13、4567012345678八进制八进制(1010.011010.01)2 2或或1010.01B1010.01B逢二进一,借一当二逢二进一,借一当二0 10 12二进制二进制表示方法示例表示方法示例进位规则进位规则有效数码有效数码基数基数计数制计数制二进制数二进制数 十进制数十进制数:各位二进制数码乘以对应位的权之和各位二进制数码乘以对应位的权之和 十六进制数十六进制数十进制数十进制数:各位十六进制数码乘以对应位的权之和各位十六进制数码乘以对应位的权之和 1、2、例如:例如:=122+121+020+02-1+12-2 D=6.25 D=5161+11160+1216-1D=91.75 D11
14、0.01B5B.CH十进制数十进制数 二进制数二进制数:(:(整数部分整数部分)除除2取余,直至商为取余,直至商为 0十进制数十进制数 二进制数二进制数:(:(小数部分小数部分)乘乘 2 取整,直至积为取整,直至积为 0,或达到精度要求,或达到精度要求例如:例如:6.25 D=110.01B6/2 商商3 余余03/2 商商1 余余11/2 商商 余余10.252 积积 0.5整数部分为整数部分为00.52 积积 1 整数部分为整数部分为 10.0 3、十进制数十进制数 十六进制数十六进制数:(:(整数部分整数部分)除除16取余,直至商为取余,直至商为 0十进制数十进制数 十六进制数十六进制数
15、:(:(小数部分小数部分)乘乘 16 取整,直至积为取整,直至积为 0,或达到精度要求,或达到精度要求例如:例如:91.75 D=5B.CH91/16 商商5 余余11即即B5/16 商商0 余余 5 0.7516 积积 12.整数部分为整数部分为C0.0 4、二进制数二进制数 十六进制数十六进制数:一位十六进制数唯一对一位十六进制数唯一对应应 4 位二进制数位二进制数 例如:例如:=0110.0100B5 B.CH二二 进进 制制 数数十十 六六 进进 制制 数数0 0 0 000 0 0 110 0 1 020 0 1 130 1 0 040 1 0 150 1 1 060 1 1 171
16、 0 0 081 0 0 191 0 1 0A1 0 1 1B1 1 0 0C1 1 0 1D1 1 1 0E1 1 1 1F110.01B=6.4H=0101 1011.1100B=1011011.11B5、数值型数据数值型数据:无符号数、带符号数:无符号数、带符号数二进制带符号数的符号位表示二进制带符号数的符号位表示:使用二进制编码的:使用二进制编码的最高位最高位,“0 0”表示表示“正正”,“1 1”表示表示“负负”机器数机器数:将符号位与数值位一起予以数值化的数:将符号位与数值位一起予以数值化的数真值真值:机器数所代表的数值为该机器数的真值:机器数所代表的数值为该机器数的真值常用带符号
17、数编码:常用带符号数编码:原码、反码、补码、过余码等原码、反码、补码、过余码等1、原码、原码 最高位为符号位,最高位为符号位,0 0表示正数,表示正数,1 1表示负数,其余表示负数,其余各位表示数值的绝对值大小各位表示数值的绝对值大小 以机器字长为以机器字长为8位为例:位为例:+1 原原=00000001B =01H+127原原=01111111B =7FH+0 原原 =00000000B =00H-1 原原 =10000001B =81H-127原原 =11111111B =FFH-0 原原 =10000000B =80H2、反码、反码 最高位为符号位,最高位为符号位,0 0表示正数,表示正
18、数,1 1表示负数,正数表示负数,正数的反码与原码的表示相同,负数的反码为其原码除符的反码与原码的表示相同,负数的反码为其原码除符号位之外的其余各位按位取反号位之外的其余各位按位取反 以机器字长为以机器字长为8位为例:位为例:+1 反反=00000001B =01H+127反反=01111111B =7FH+0 反反=00000000B =00H-1 反反=10000001B =11111110B =FEH-127反反=11111111B =10000000B =80H-0 反反=10000000B =11111111B =FFH、补码、补码 正数的补码与原码的表示相同,负数的补码为其正数的补
19、码与原码的表示相同,负数的补码为其原码除符号位之外的各位按位取反后再加原码除符号位之外的各位按位取反后再加1 1以机器字长为以机器字长为8位为例:位为例:+1 补补=00000001B =01H+127补补=01111111B =7FH+0 补补=00000000B =00H-1 补补 =10000001B+1=11111110B+1 =FFH-127补补=11111111B+1 =10000000B+1 =81H-0 补补 =10000000B+1 =11111111B+1 =00H4、过余码、过余码 又称移码,是将真值在数轴上往正方向平移又称移码,是将真值在数轴上往正方向平移2 2n-1n
20、-1后得到的编码。即将真值加上一个正数后得到的编码。即将真值加上一个正数2 2n-1n-1,这个加,这个加上去的正数称为上去的正数称为过余量过余量 以机器字长为以机器字长为8位,过余量为位,过余量为128为例:为例:+1 过余过余=128+1 =129=100000001B+127过余过余=128+127=255=11111111B+0 过余过余=128+0 =128=100000000B-1 过余过余 =128-1 =127=01111111B-127过余过余=128-127=1 =000000001B-0 过余过余 =128-0 =128=100000000B5、补码与真值的转换、补码与真
21、值的转换 正数的补码等于其真值,即正数补码的真值就等正数的补码等于其真值,即正数补码的真值就等于正数补码本身的二进制值于正数补码本身的二进制值以机器字长为以机器字长为8位为例:位为例:XX补补=0 01010011B1010011B时,正数,即时,正数,即X=+1010011BX=+1010011B+83+83XX补补=1 10101101B0101101B时,负数,将时,负数,将XX补补按位取反再加按位取反再加1 1,得到得到01010011B01010011B8383,即,即X X-83-83对于负对于负数的补码首先确定其符号位,然后将补码数的补码首先确定其符号位,然后将补码按位全部取反再
22、加按位全部取反再加1,即得到其真值的绝对值,即得到其真值的绝对值1、定点数:、定点数:小数点位置固定不变小数点位置固定不变定点整数:定点整数:小数点隐含于最末位的后面小数点隐含于最末位的后面定点小数:定点小数:小数点隐含于最高位的前面小数点隐含于最高位的前面2、浮点数:、浮点数:小数点位置可以改变小数点位置可以改变符号位符号位阶码阶码尾码尾码1、ASCII码码(美国信息交换标准代码)(美国信息交换标准代码)ASCII码码表包括表包括52个大小写英文字母、个大小写英文字母、09数字、数字、一些运算符号、标点符号、其它专用符号、控制符号一些运算符号、标点符号、其它专用符号、控制符号一个一个ASCI
23、I码由码由7 位二进制编码组成,在一个字节位二进制编码组成,在一个字节中最高一位空闲,用中最高一位空闲,用0补充补充5AH5AH42H42H41H41HASCIIASCII码码z zb ba a字符字符7AH7AH62H62H61H61HASCIIASCII码码Z Z39H39H9 920H20H空格空格0DH0DH回车回车B B31H31H1 10AH0AH换行换行A A30H30H0 007H07H响铃响铃字符字符ASCIIASCII码码字符字符ASCIIASCII码码字符字符常用常用ASCII码码2、BCD码码用用4位二进制数来表示位二进制数来表示1位十进制数的编码方法位十进制数的编码方
24、法称为二进制编码的十进数或称为二称为二进制编码的十进数或称为二十进制数,简十进制数,简称称BCD码码111111117 701110111111011106 601100110110111015 501010101110011004 401000100101110113 300110011A AB BC CD DE EF F101010102 2001000109 9100110011 1000100018 8100010000 000000000十进制数十进制数BCDBCD编码编码十进制数十进制数BCDBCD编码编码这六种情这六种情况在况在BCDBCD码码中不允许中不允许出现出现8421-B
25、CD编码表编码表3、汉字编码、汉字编码 汉字输入码:汉字输入码:利用键盘输入汉字的输入编码利用键盘输入汉字的输入编码数字编码、字音编码、字形编码、音形编码数字编码、字音编码、字形编码、音形编码 汉字交换码:汉字交换码:用用2个个7位表示的标准编码位表示的标准编码国标码(一级汉字国标码(一级汉字3755个、二级汉字个、二级汉字3008个)个)汉字内码:汉字内码:计算机系统内部存储和处理汉字信计算机系统内部存储和处理汉字信息时所使用的编码息时所使用的编码 汉字字形码:汉字字形码:表示汉字形状的编码表示汉字形状的编码点阵字形、轮廓字形点阵字形、轮廓字形XX补补-Y-Y补补=X=X补补+-Y+-Y补补
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