第1章-绪论-G [兼容模式].pdf

2014/9/111古古辉辉浙江工业大学计算机学院浙江工业大学计算机学院13588042126第一章第一章 绪论绪论2课程简介课程简介研究内容研究内容研究微型计算机与研究微型计算机与外部设备之间外部设备之间如何进行连接和信如何进行连接和信息交换的技术息交换的技术。课程特点课程特点软件与硬件紧密结合软件与硬件紧密结合，综合性强综合性强。涉及汇编语言涉及汇编语言、数字电路数字电路、微机原理微机原理、自动控制自动控制、通信技术等多门课程的知识通信技术等多门课程的知识。课程地位课程地位微机系统应用的关键微机系统应用的关键，是计算机专业的核心课程是计算机专业的核心课程。3教教 材材微型计算机接口技术微型计算机接口技术（第二版第二版）古辉古辉 刘均刘均 雷艳静雷艳静 编著编著科学出版社科学出版社 2011.2浙江省浙江省“十一五十一五”重点重点建设教材建设教材4课程邮箱课程邮箱公共邮箱公共邮箱：密码密码：123456提供课件提供课件、教学大纲教学大纲、授课计划授课计划、实验报告模实验报告模板等资料下载板等资料下载。5课程安排与考核课程安排与考核课程安排课程安排64学时=48讲课+16实验（广C 4楼专业实验室）。考试与成绩评定考试与成绩评定考试形式：一页开卷一页开卷 或或 闭卷闭卷。成绩：期末考试50分+平时50分。平时成绩：到课+作业+实验。6上课时间安排上课时间安排(课号:124364)节节星期一星期一星期二星期二星期三星期三 星期四星期四星期五星期五1-2博易博易B3056-7博易博易C103随课实验随课实验：每次每次4学时学时，在后半学期实施在后半学期实施，具体根据实验室安排具体根据实验室安排。大型实验大型实验：第十五周至第十八周期间实施第十五周至第十八周期间实施实验室联系实验室联系：陈琦老师陈琦老师（电话电话：85290509）2014/9/1127CPU与接口的数据交换4微机接口概述2微机接口的组成3接口电路分析与设计方法5第一章第一章 绪论绪论微机与接口1编程能力的教学思考68(1)微机的硬件结构微机的硬件结构1.1 微机与接口微机与接口CPU，微机的核心，基本功能：执行指令、控制和协调其它部件工作，进行数据运算和传输。存储和记忆装置，存储数据和程序。用于人机交互、数据和程序的输入、结果的输出。如：key,mouse,screen,printer等。微机和外设间的中转站，在它们之间传输数据、状态和控制信息。9(2)8086/8088 微处理器及其引脚微处理器及其引脚Intel系列系列CPU中中，8086/8088是最具代表性的产品是最具代表性的产品。特点特点：DIP40封装封装，单一单一+5V供电供电，20条地址线条地址线，8条条(8088)/16条条(8086)数据线数据线，若干控制线若干控制线、状态线状态线、时时钟线钟线、电源和地线等电源和地线等。部分引脚分时复用部分引脚分时复用。8086/8088有有2种工作模式种工作模式：最小模式和最大模式最小模式和最大模式。最小模式最小模式：系统中只有一个微处理器系统中只有一个微处理器，系统中所有的总线控系统中所有的总线控制信号都由该处理器产生制信号都由该处理器产生。最大模式最大模式：系统中有两个以上的微处理器系统中有两个以上的微处理器，8086/8088为主为主处理器处理器，其它为协处理器其它为协处理器。控制信号不是直接由主处理器产控制信号不是直接由主处理器产生生，而是通过总线控制器对各处理器发出的控制信号进行交而是通过总线控制器对各处理器发出的控制信号进行交换和组合换和组合，产生最终的总线控制信号产生最终的总线控制信号。10118086/8088最大模式和最小模式下的最大模式和最小模式下的公共引脚公共引脚AD15 AD0：分时复用的地址分时复用的地址/数据线数据线。传送地址时三态传送地址时三态输出输出；传送数据时双向三态输入传送数据时双向三态输入/输出输出。A19/S6 A16/S3：传送地址时传送地址时A19A16 与与 AD15AD0 构成构成20位地址线位地址线。传送状态时传送状态时S6S3表状态表状态，状态含义见状态含义见P.3。：最小最小/最大模式信号最大模式信号。高电平为高电平为MN，低为低为MX。：读信号读信号。低电平时表示低电平时表示CPU正在读内存或正在读内存或I/O接口接口。NMI：不可屏蔽中断请求不可屏蔽中断请求。上升沿有效上升沿有效，不可软件屏蔽不可软件屏蔽。INTR：可屏蔽中断请求线可屏蔽中断请求线。高电平有效高电平有效，可软件屏蔽可软件屏蔽。RESET：复位信号复位信号。持续持续4个个CLK的高电平有效的高电平有效。CLK：时钟信号时钟信号。8086为为5MHz，8088为为4.77MHz。12READY：准备好信号准备好信号。是内存或是内存或I/O设备发向设备发向CPU的响应信的响应信号号。高电平时表示内存或高电平时表示内存或I/O设备已准备好设备已准备好；低电平时表示未低电平时表示未准备好准备好，此时此时CPU进入等待状态进入等待状态，直到直到READY变高后才能完变高后才能完成数据传输成数据传输。：测试信号输入测试信号输入。CPU执行执行WAIT指令时指令时，每隔每隔5个个CLK检测此信号检测此信号。若为高则若为高则CPU处于空转状态处于空转状态；否则否则CPU结束等结束等待状态待状态,执行下一条指令执行下一条指令。（。（WAIT指令的终止信号指令的终止信号）：高字节使能高字节使能/状态信号状态信号。8086传送数据期间传送数据期间，若为低若为低电平电平，表示高表示高8位数据线正在使用位数据线正在使用。非数据传送期间非数据传送期间，表示表示S7状态状态(未定义未定义)。8088上此引脚为上此引脚为信号信号。：系统状态输出信号系统状态输出信号。仅仅8088使用使用，与与、配配合使用表示系统总线对应的操作合使用表示系统总线对应的操作，详见详见P5表表1.3。2014/9/113138086/8088 最小模式最小模式下的引脚下的引脚：中断响应信号中断响应信号。CPU响应外设的响应外设的INTR中断请求中断请求时时，在该引脚上发出在该引脚上发出2个个CLK的连续的低电平信号的连续的低电平信号。ALE：地址锁存允许信号地址锁存允许信号。CPU在地址线上送地址时在地址线上送地址时，将该引脚的高电平送给地址锁存器将该引脚的高电平送给地址锁存器，从而将地址锁存从而将地址锁存。：数据允许信号数据允许信号。CPU在数据总线上传送数据时在数据总线上传送数据时，将该引脚的低电平送给数据总线收发器将该引脚的低电平送给数据总线收发器，使其接收或发使其接收或发送数据送数据。当当CPU处于处于DMA方式时方式时，该引脚浮空该引脚浮空。：数据发送数据发送/接收信号接收信号。为高电平时表示为高电平时表示CPU向内向内存或存或I/O接口发送数据接口发送数据；为低时表明为低时表明CPU从内存或从内存或I/O接接口接收数据口接收数据。当当CPU处于处于DMA方式时方式时，此引脚浮空此引脚浮空。14：写信号写信号。为低时表明为低时表明CPU正在写内存或正在写内存或I/O设备设备。当当CPU处于处于DMA方式时方式时，此引脚为高阻态此引脚为高阻态。HOLD：总线保持请求信号总线保持请求信号。当当CPU外部的总线主设备外部的总线主设备（如如DMA控制器控制器）要求占用总线时要求占用总线时，通过该引脚向通过该引脚向CPU发送一个高电平的总线保持请求信号发送一个高电平的总线保持请求信号。HLDA：总线保持响应信号总线保持响应信号。当当CPU收到收到HOLD信号信号后后，通过该引脚发出高电平信号给发送通过该引脚发出高电平信号给发送HOLD请求的总请求的总线主设备线主设备，表示让出总线控制权表示让出总线控制权。158086/8088 最大模式最大模式下的引脚下的引脚QS1、QS0：指令队列状态输出指令队列状态输出。不同组合表明了不同组合表明了8086/8088内部指令队列的状态内部指令队列的状态。详见详见P6表表1.4。、：总线周期状态信号总线周期状态信号。这这3个信号外接总线控个信号外接总线控制器制器8288，可产生多个不同的控制信号可产生多个不同的控制信号。：总线锁存信号总线锁存信号。该引脚为低电平时该引脚为低电平时，不允许系不允许系统中其它的总线主设备使用总线统中其它的总线主设备使用总线。RQ/GT0和和 RQ/GT1：总线请求信号输入总线请求信号输入/总线请求允许总线请求允许信号输出信号输出。这两个信号可提供给微处理器以外的这两个信号可提供给微处理器以外的2个总线个总线主设备用来发出使用总线的请求主设备用来发出使用总线的请求，和接收微处理器对总和接收微处理器对总线请求信号的应答线请求信号的应答。16(3)8086/8088 系统总线构成系统总线构成8086/8088 最小模式最小模式下系统总线的构成下系统总线的构成控制总线负载较轻，不需设置驱动电路，可直接从8086/8088引出控制信号。178086/8088 最大模式最大模式下系统总线的构成下系统总线的构成多处理器模式。控制信号不是直接从8086/8088 引出，而是由总线控制器对各处理器发出的信号进行变换和组合，产生最终的控制信号。188086/8088 总线周期总线周期总线周期总线周期：CPU与存储器或与存储器或I/O设备之间进行数据读设备之间进行数据读写时写时，完成一次操作所花费的时间完成一次操作所花费的时间。对于对于8086/8088，一个基本的总线周期包括以下一个基本的总线周期包括以下4个个时钟周期时钟周期：T1：输出地址信息并锁存输出地址信息并锁存，以指明目标设备以指明目标设备。T2：撤销地址撤销地址，在数据线上传输数据在数据线上传输数据。T3：数据稳定在总线上数据稳定在总线上。T4：微处理器从总线上读入数据微处理器从总线上读入数据，或者将总线上的数据写或者将总线上的数据写入存储器或入存储器或I/O端口端口。2014/9/11419CPU与接口的数据交换4微机接口概述2微机接口的组成3接口电路分析与设计方法5内容概要内容概要微机与接口微机与接口1 微机的硬件结构 8086/8088及其引脚 8086/8088系统总线构成编程能力的教学思考620(1)微机接口的概念微机接口的概念CPU与外设间需频繁的进行信息交互与外设间需频繁的进行信息交互。数据数据、程序和各种信息程序和各种信息需通过外设输入到计算机内需通过外设输入到计算机内；计算机内的计算机内的各种信息及运行结果各种信息及运行结果需通过外设进行输出需通过外设进行输出。CPU与外设在速度与外设在速度、信号形式等方面有差异信号形式等方面有差异。接口接口：全称是全称是输入输入/输出接口输出接口，简称简称I/O接口接口。它位于它位于系统总线与外设之间系统总线与外设之间，是是CPU与外设的中转站与外设的中转站。1.2 微机接口概述微机接口概述因此因此，需要一种中间设备需要一种中间设备，即即：接口接口。21各种常见接口各种常见接口22微机接口要解决的问题微机接口要解决的问题速度匹配问题速度匹配问题。高速的高速的CPU/低速的外设低速的外设。信号电平与驱动能力问题信号电平与驱动能力问题。CPU的的TTL电平和低功率电平和低功率/外外设的宽范围电平与大功率设的宽范围电平与大功率。信号类型匹配问题信号类型匹配问题。CPU数字量数字量/外设模拟量外设模拟量。信号格式问题信号格式问题。CPU并行数据并行数据/外设串行数据外设串行数据。时序匹配问题时序匹配问题。CPU时序时序/外设时序外设时序。(2)微机接口的功能微机接口的功能接口电路用来有效地完成接口电路用来有效地完成CPU与外设的与外设的信息交换信息交换，协调协调CPU和外设之间的工作和外设之间的工作。23微机接口的功能微机接口的功能I/O地址译码与设备选择功能地址译码与设备选择功能所有外设都通过所有外设都通过I/O接口挂接在系统总线上接口挂接在系统总线上。同一时刻同一时刻，总总线只允许一个外设与线只允许一个外设与CPU进行数据传递进行数据传递。只有通过地址译码被选中的只有通过地址译码被选中的I/O接口接口，才允许与总线相通才允许与总线相通；未被选中的未被选中的I/O接口为高阻态接口为高阻态，与总线隔离与总线隔离。信息的输入信息的输入、输出输出、缓冲与锁存功能缓冲与锁存功能通过通过I/O接口接口，CPU可从外设输入各种信息可从外设输入各种信息，也可将处理结也可将处理结果输出到外设果输出到外设。由于由于CPU与外设存在时序和速度的差异与外设存在时序和速度的差异，为确保两者间可为确保两者间可靠传输信息靠传输信息，输入时需缓冲输入时需缓冲，输出时需锁存输出时需锁存。24信号格式转换功能信号格式转换功能I/O接口要实现信息格式变换接口要实现信息格式变换、电平转换电平转换、码制转换等功能码制转换等功能。联络功能联络功能接口从系统总线或外设收到数据时接口从系统总线或外设收到数据时，能发出能发出“数据到数据到”联络信联络信号号，通知通知CPU或外设将数据取走或外设将数据取走。数据传输完成后数据传输完成后，向外设或向外设或CPU发信号发信号，准备进行下次传输准备进行下次传输。中断管理功能中断管理功能向向CPU申请中断申请中断，发中断类型号以及中断优先权管理等发中断类型号以及中断优先权管理等。其它功能其它功能复位复位、错误检测错误检测、可编程功能可编程功能(设定工作方式设定工作方式、工作参数等工作参数等)。2014/9/11525专用接口专用接口为某种用途或某类外设而专门设计的接口电路为某种用途或某类外设而专门设计的接口电路。通常制造成通常制造成接口卡接口卡，插在主板上使用插在主板上使用。通用接口通用接口可供多种外设使用的标准接口可供多种外设使用的标准接口。使用广泛使用广泛，通常制造成集成通常制造成集成电路芯片电路芯片，称为称为接口芯片接口芯片。最初微机使用了最初微机使用了6块芯片块芯片，后来将这些芯片集成为大规模集成后来将这些芯片集成为大规模集成电路芯片电路芯片，称为称为芯片组芯片组。微机系统的南北桥芯片微机系统的南北桥芯片。如图所示如图所示。(3)微机接口的分类微机接口的分类时钟发生器时钟发生器8284，总线控制器总线控制器8288，可编程可编程并口并口8255，可编程中断控制器可编程中断控制器8259，可编程可编程定时定时/计数器计数器8253，DMA控制器控制器8237。2627智能接口智能接口具有处理能力的接口具有处理能力的接口。单片机单片机、DMA控制器或协处理器控制器或协处理器。可编程接口可编程接口接口的功能可编程设定接口的功能可编程设定。FPGA(FieldProgrammable Gate Array)/CPLD(Complex Programmable Logic Device)+VHDL(标准硬件描述语言标准硬件描述语言)。简单接口简单接口指使用三态缓冲器指使用三态缓冲器、锁存器锁存器、门电路以及门电路以及D触发器等实现的触发器等实现的简单接口简单接口。特点特点：不具备编程能力不具备编程能力，一旦设计制造完毕一旦设计制造完毕，其功能就不能其功能就不能改变改变。灵活性不足灵活性不足。28CPU与接口的数据交换4微机接口概述微机接口概述2微机接口的组成3接口电路分析与设计方法5内容概要内容概要微机与接口1 微机接口的概念 微机接口的功能 微机接口的分类编程能力的教学思考629(1)接口的硬件电路组成接口的硬件电路组成1.3 微机接口的组成微机接口的组成30数据缓冲数据缓冲/锁存器锁存器连接系统总线连接系统总线，起缓冲和驱动作用起缓冲和驱动作用。74LS244/245/573等等。输入缓冲输入缓冲：暂存外设送来的信息暂存外设送来的信息。输出锁存输出锁存：暂存暂存CPU送往外设的数据送往外设的数据。I/O接口接口接口内部包含一个或多个接口内部包含一个或多个CPU可进行读写的寄存器可进行读写的寄存器，称为称为I/O端口寄存器端口寄存器，简称简称I/O端口端口。数据端口数据端口：用于暂存用于暂存CPU与外设间传送的数据与外设间传送的数据。状态端口状态端口：用于暂存外设的状态用于暂存外设的状态。状态信息编码称为状态字状态信息编码称为状态字。控制端口控制端口：暂存暂存CPU对外设的控制信息对外设的控制信息。控制信息编码称为控控制信息编码称为控制字或命令字制字或命令字。2014/9/11631端口地址译码端口地址译码CPU访问外设时访问外设时，向系统地址总线发送要访问的端向系统地址总线发送要访问的端口地址口地址，译码电路根据该地址产生相应的选通信号译码电路根据该地址产生相应的选通信号，选中某端口进行操作选中某端口进行操作。读读/写写/中断控制逻辑中断控制逻辑根据根据CPU发出的读发出的读、写和中断控制信号写和中断控制信号，以及外设以及外设发出的应答信号发出的应答信号，产生内部各端口的读产生内部各端口的读、写控制信写控制信号号。每个每个I/O端口都有唯一的地址端口都有唯一的地址，CPU以端口地址来区分不以端口地址来区分不同的端口同的端口。CPU对外设的各种操作对外设的各种操作，最终都归结为对接口中各端口最终都归结为对接口中各端口的读的读/写操作写操作。32接口软件接口软件接口硬件设计好后接口硬件设计好后，CPU与外设间的数据交换要在与外设间的数据交换要在计算机程序的计算机程序的控制下控制下来实现来实现。该控制程序称为该控制程序称为接口软件接口软件，或或设备驱动程序设备驱动程序。Windows，Linux，DOS（汇编环境汇编环境）。）。接口软件的构成接口软件的构成初始化程序段初始化程序段：设置接口的工作方式设置接口的工作方式、初始工作条件等初始工作条件等。启动和终止程序段启动和终止程序段：有些接口需要命令字启动有些接口需要命令字启动，如如A/D转换转换；有有些接口需要结束命令字些接口需要结束命令字，如中断结束命令如中断结束命令EOI。数据输入数据输入、输出程序段输出程序段：CPU与外设间的数据输入输出操作与外设间的数据输入输出操作。辅助程序段辅助程序段：实现人机对话实现人机对话、计算及结果保存等功能计算及结果保存等功能。(2)接口的软件组成接口的软件组成33CPU与接口的数据交换4微机接口概述2微机接口的组成微机接口的组成3接口电路分析与设计方法5内容概要内容概要微机与接口1 硬件组成 驱动软件组成编程能力的教学思考634(1)两种数据交换类型两种数据交换类型CPU与内存间的数据交换与内存间的数据交换可在一个总线周期内完成可在一个总线周期内完成。CPU与外设间的数据交换与外设间的数据交换CPU从外设读入一个数据后从外设读入一个数据后，要等待该外设要等待该外设准备好准备好第二次数据第二次数据后才能继续读入后才能继续读入。等待的时间与等待的时间与设备的工作速度设备的工作速度及及用户的操作用户的操作等因素有等因素有关关。如等待用户的敲键如等待用户的敲键，用户两次击键的时间间隔不用户两次击键的时间间隔不确定确定。1.4 CPU与与I/O间的数据交换方式间的数据交换方式简单复杂35(2)CPU与外设的与外设的5种数据交换方式种数据交换方式程序控制方式程序控制方式(PIO)：在在程序控制下程序控制下进行传送进行传送无条件传送无条件传送(同步传送同步传送)始终假定外设已准备好始终假定外设已准备好，不查询外设的状态不查询外设的状态，直接用直接用I/O指令在指令在CPU和外设间传送数据和外设间传送数据。前提前提：外设已准备好外设已准备好。特点特点：程序简单程序简单，多用于驱动多用于驱动LED等简单场合等简单场合。36条件传送条件传送(查询方式查询方式,Polling)传送数据前传送数据前，先查询外设状态先查询外设状态。当外设准备好时才当外设准备好时才进行数据传输进行数据传输，否则否则CPU一直等待并查询外设状一直等待并查询外设状态态。缺点缺点：CPU大部分时间都在轮询外设大部分时间都在轮询外设，效率低效率低下下。适用于速度要求不高的场合适用于速度要求不高的场合。2014/9/1173738中断方式中断方式基本原理基本原理：三部曲三部曲当外设未准备好时当外设未准备好时CPU不去查询和等待不去查询和等待，而是去运行其它程序而是去运行其它程序。当外设准备好时当外设准备好时，它向它向CPU发送中断请求发送中断请求。若若CPU响应中断响应中断，则则暂停执行当前程序暂停执行当前程序，而转去处理外设对应的中断服务程序而转去处理外设对应的中断服务程序。中断服务程序处理完毕后中断服务程序处理完毕后，CPU又回到原来的程序继续执行又回到原来的程序继续执行。特点特点CPU和外设可并行工作和外设可并行工作。既提高了既提高了CPU效率效率，又能使外设的服务又能使外设的服务请求得到及时响应请求得到及时响应，适合在适合在实时性实时性较高的系统中使用较高的系统中使用。中断方式需要中断逻辑电路的支持中断方式需要中断逻辑电路的支持，硬件比较复杂硬件比较复杂。中断方式仍是中断方式仍是CPU通过程序来传送数据通过程序来传送数据，每传送一个字节都需要每传送一个字节都需要CPU的参与的参与。对于对于高速外设或批量传输高速外设或批量传输数据的场合数据的场合，速度太慢速度太慢。39DMA方式方式(Direct Memory Access)基本原理基本原理数据传输不通过数据传输不通过CPU，而是由专门的硬件在而是由专门的硬件在外设与内存间外设与内存间直接直接进进行数据传输行数据传输。专门的硬件称为专门的硬件称为DMA控制器控制器，简称简称DMAC。DMA传输时传输时，DMAC向向CPU提出总线请求提出总线请求，CPU响应后将响应后将总线控总线控制权制权交给交给DMAC，由由DMAC控制外设与内存间的数据传输控制外设与内存间的数据传输。DMA方式下方式下，除除CPU外外，DMAC也是也是主控设备主控设备。特点特点由专门的硬件负责传输由专门的硬件负责传输，减轻了减轻了CPU的负担的负担，提高了传输效率提高了传输效率。DMA方式要求设置方式要求设置DMA控制器控制器，硬件电路复杂硬件电路复杂。适合于适合于批量数据的高速传输批量数据的高速传输。40通道方式通道方式由专门的通道命令负责数据传输由专门的通道命令负责数据传输。外围处理机方式外围处理机方式接近一般的处理机接近一般的处理机，甚至就是小型机或微机甚至就是小型机或微机。微机接口的发展微机接口的发展微机接口的发展方向微机接口的发展方向更加标准化更加标准化、多功能化多功能化、高度集成化高度集成化、智能化智能化。固定式的固定式的简单接口简单接口功能强大的功能强大的智能接口智能接口可编程的可编程的复杂接口复杂接口41CPU与接口的数据交换与接口的数据交换4微机接口概述2微机接口的组成3接口电路分析与设计方法5内容概要内容概要微机与接口1 程序控制方式 中断方式 DMA方式 通道方式 外围处理机方式编程能力的教学思考642(1)分析接口两侧的情况分析接口两侧的情况微机一侧微机一侧着重熟悉着重熟悉CPU的类型的类型及其及其引脚定义引脚定义，包括包括：数据总线宽度数据总线宽度（8、16、32bit）。）。地址总线宽度地址总线宽度（16、24、32bit）。）。控制线的逻辑定义与时序关系控制线的逻辑定义与时序关系（高低电平有效高低电平有效、脉冲跳变脉冲跳变）。外设一侧外设一侧熟悉外设的工作原理和功能熟悉外设的工作原理和功能。熟悉外设信号线的定义及时序关系熟悉外设信号线的定义及时序关系。1.5 接口电路分析与设计方法接口电路分析与设计方法2014/9/11843(2)系统总线与外设间的信号转换系统总线与外设间的信号转换找出系统总线信号与外设信号之间的找出系统总线信号与外设信号之间的差异差异，进行相进行相应的转换与改造应的转换与改造。例如例如：CPU数字量数字量、外设模拟量外设模拟量：模模/数转换数转换。CPU速度快速度快、外设速度慢外设速度慢：采用中断采用中断、DMA等传送方式等传送方式。CPU并行数据并行数据、外设串行数据外设串行数据：串串/并转换并转换。选用元器件进行信号转换时选用元器件进行信号转换时，要考虑要考虑软件软件如何操作如何操作和配合和配合。44(3)合理选用接口芯片合理选用接口芯片选用选用TTL、COMS系列等中小规模器件系列等中小规模器件，用传统数用传统数字逻辑方法进行接口电路设计字逻辑方法进行接口电路设计。选用通用或专用的可编程大规模逻辑器件选用通用或专用的可编程大规模逻辑器件，结合少结合少量的中量的中、小规模芯片来进行设计小规模芯片来进行设计。采用可编程逻辑器件采用可编程逻辑器件（FPGA、CPLD等等），），并借助并借助VHDL或或EDA工具进行接口设计工具进行接口设计。确定了核心芯片确定了核心芯片，还需一些还需一些附加电路附加电路来进行电平转换来进行电平转换、增强驱动能增强驱动能力等力等，可选用可选用反相器反相器、三极管三极管、与非门与非门、缓冲器缓冲器等辅助芯片等辅助芯片。45(4)接口驱动程序分析与设计接口驱动程序分析与设计对于对于非标准非标准设备设备，需自己动手编写驱动程序需自己动手编写驱动程序。此时此时需了解需了解外设的工作原理外设的工作原理与与接口的硬件结构接口的硬件结构。驱动程序与接口硬件紧密相关驱动程序与接口硬件紧密相关。接口硬件改变接口硬件改变，驱驱动随之变化动随之变化。46CPU与接口的数据交换4微机接口概述2微机接口的组成3接口电路分析与设计方法接口电路分析与设计方法5内容概要内容概要微机与接口1 分析接口两侧情况 系统总线与外设间的信号转换 合理选用接口芯片 接口驱动程序设计编程能力的教学思考6471.6 关于编程能力的培养关于编程能力的培养编程能力是计算机专业最基本的专业素质编程能力是计算机专业最基本的专业素质在运用计算机解决实际问题时在运用计算机解决实际问题时，程序设计往往程序设计往往成为解决问题的一个关键成为解决问题的一个关键。编程能力是多种知识积累和专业素质的综合的编程能力是多种知识积累和专业素质的综合的体现体现。编程能力就好比是足球编程能力就好比是足球运动员的临门一脚运动员的临门一脚。481.6 编程能力的教学思考编程能力的教学思考编程能力培养是一个学习的载体编程能力培养是一个学习的载体汇编语言程序设计高级语言程序设计网络程序设计编程能力编程能力数理基础知识计算机科学导论电路知识数据库原理计算机网络原理软件工程可视化编程技术软件中间件技术编译原理微机接口技术微机接口技术计算机组成原理操作系统原理数据结构计算方法及实现算法分析与设计多媒体技术基础计算机体系结构信息安全基础自动控制原理分布计算计算机控制技术通信原理软件体系结构计算机图形学基础电子商务概论人工智能导论数据仓库与数据挖掘网络系统规划与设计软件项目管理嵌入式系统原理与设计2014/9/119491.6 编程能力的教学思考编程能力的教学思考将培养编程能力这条主线贯穿整个四年的学习将培养编程能力这条主线贯穿整个四年的学习持之以恒持之以恒、循序渐进循序渐进，做好每一个教学阶段做好每一个教学阶段。可以可以用用“小溪小溪江河江河大海大海”来形象地比喻来形象地比喻。重视实践重视实践。程序设计是高强度的脑力劳动程序设计是高强度的脑力劳动，需要做需要做大量的练习大量的练习。努力做到努力做到：“在大学期间编在大学期间编4万条语万条语句句！”交流与协作是非常重要的学习方式交流与协作是非常重要的学习方式；为学习知识的为学习知识的需要而科学上网需要而科学上网。必须熟练掌握一门语言必须熟练掌握一门语言，才能做到融会贯通才能做到融会贯通；必须必须熟练掌握一门以上的编程工具熟练掌握一门以上的编程工具。善于总结善于总结，勇于表现自我勇于表现自我，实践中加深体会实践中加深体会。作业作业：7，8*，9*。其它题目其它题目：将答案划在书上将答案划在书上。