最新微机原理第01章2PPT课件.ppt

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1、微机原理第微机原理第0101章章2 2微机原理及接口技术微机原理及接口技术-课程介绍课程介绍微机微机：IBM PCIBM PC系列机系列机原理原理：80888088汇编语言程序设计汇编语言程序设计接口接口：半导体存储器及其接口半导体存储器及其接口I/OI/O接口电路及其与外设连接接口电路及其与外设连接硬件接口电路原理硬件接口电路原理软件接口编程方法软件接口编程方法技术技术：第第1 1章章第第1章：微型计算机系统概述章：微型计算机系统概述教学重点 微型计算机的系统组成微型计算机的系统组成IBMPC系列机的主机板系列机的主机板第第1章：章：1.1微型计算机的发展和应用微型计算机的发展和应用1946

2、年年，世世界界上上出出现现第第一一台台数数字字式式电电子子计计算机算机ENIAC（电子数据和计算器）（电子数据和计算器）发发展展到到以以大大规规模模集集成成电电路路为为主主要要部部件件的的第第四代，产生了四代，产生了微型计算机微型计算机1971年年，Intel公公司司设设计计了了世世界界上上第第一一个个微微处处理理器器芯芯片片Intel4004，开开创创了了一一个个全全新新的的计算机时代计算机时代以以大大规规模模、超超大大规规模模集集成成电电路路为为主主要要部部件件,以以集集成成了了计计算算机机主主要要部部件件控控制制器器和和运运算算器器的的微微处处理理器器为为核核心心所所构构造造出的计算机系

3、统出的计算机系统第第1章：章：1.1.1微型计算机的发展微型计算机的发展第第1代代：4位和低档位和低档8位微机位微机400440408008第第2代代：中高档：中高档8位微机位微机Z80、I8085、M6800，Apple-II微机微机第第3代代：16位微机位微机8086808880286，IBMPC系列机系列机第第4代代：32位微机位微机8038680486PentiumPentiumII/III/432位位PC机、机、Macintosh机、机、PS/2机机第第5代代：64位微机位微机Itanium、64位位RISC微处理器芯片微处理器芯片微机服务器、工程工作站、图形工作站微机服务器、工程工

4、作站、图形工作站计算机应用通常分成如下各个领域计算机应用通常分成如下各个领域科学计算，数据处理，实时控制科学计算，数据处理，实时控制计算机辅助设计，人工智能，计算机辅助设计，人工智能，由于微型计算机具有如下特点由于微型计算机具有如下特点体积小、价格低体积小、价格低工作可靠、使用方便、通用性强工作可靠、使用方便、通用性强所以，可以分为两个主要应用方向所以，可以分为两个主要应用方向第第1章：章：1.1.2微型计算机的应用微型计算机的应用 将将CPU以及其以及其他主要他主要部件部件（如（如ROM、RAM、I/O接口）接口）都集成都集成在一个在一个微处理微处理器芯片器芯片中中例如：例如：常用的常用的M

5、CS-51、MCS-96第第1章：微型计算机应用的两个方向章：微型计算机应用的两个方向用于数值计算、数据处理及信息管理方向用于数值计算、数据处理及信息管理方向通用微机，例如：通用微机，例如：PC微机微机功能越强越好、使用越方便越好功能越强越好、使用越方便越好用于过程控制及智能化仪器仪表方向用于过程控制及智能化仪器仪表方向专用微机，例如：工控机、专用微机，例如：工控机、单片机单片机可靠性高、实时性强可靠性高、实时性强程序相对简单、处理数据量小程序相对简单、处理数据量小第第1章：章：1.2微型计算机的系统组成微型计算机的系统组成运算器运算器控制器控制器寄存器组寄存器组内存储器内存储器总线总线输入输

6、出输出输入输出输出接口电路接口电路外部设备外部设备 软件软件微处理器微处理器微型计算机微型计算机微型计算机系统微型计算机系统区别区别3个概念个概念第第1章：章：1.2.1微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成图图1.1 1.1 微型计算机的系统组成微型计算机的系统组成控制总线控制总线CB数据总线数据总线DB地址总线地址总线AB系系统统总总线线形形成成处处理理器器子子系系统统I/O设备设备I/O接口接口存储器存储器系统总线系统总线BUS1.微处理器微处理器2.存储器存储器3.I/O设备和设备和I/O接口接口4.系统总线系统总线第第1章：系统总线章：系统总线总线是指传递信息的一组公用导线总线是指

7、传递信息的一组公用导线总线是传送信息的公共通道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总线信号可分成三组地址总线地址总线AB：传送地址信息：传送地址信息数据总线数据总线DB：传送数据信息：传送数据信息控制总线控制总线CB：传送控制信息：传送控制信息总线还有电源、地线等其他辅助信号总线还有电源、地线等其他辅助信号第第1章：总线信号章：总线信号地址总线地址总线AB输出将要访问的内存单元或输出将要访问的内存单元或I/O端口的地址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地址线的多少决定了系统直接寻址存储器的范围数据总

8、线数据总线DBCPU读操作时，外部数据通过数据总线送往读操作时，外部数据通过数据总线送往CPUCPU写操作时，写操作时，CPU数据通过数据总线送往外部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数据线的多少决定了一次能够传送数据的位数控制总线控制总线CB协调系统中各部件的操作，有输出控制、输入状态等协调系统中各部件的操作，有输出控制、输入状态等控制总线决定了系统总线的特点控制总线决定了系统总线的特点,例如功能、适应性等例如功能、适应性等举例举例举例举例第第1章：总线使用特点章：总线使用特点在在某某一一时时刻刻，只只能能由由一一个个总总线线主主控控设设备备（例如（例如CPU）

9、来控制总线）来控制总线在在连连接接系系统统总总线线的的各各个个设设备备中中，某某时时刻刻只只能能有有一一个个发发送送者者向向总总线线发发送送信信号号；但但可可以以有多个设备从总线上同时获取信号有多个设备从总线上同时获取信号微微机机系系统统采采用用“总总线线结结构构”，具具有有组组态态灵灵活活、扩展方便的优势扩展方便的优势第第1章：章：1.2.2微型计算机的软件系统微型计算机的软件系统操作系统操作系统MS-DOS汇编程序汇编程序MASM和和LINK文本编辑程序文本编辑程序EDIT.COM调试程序调试程序DEBUG.EXE为什么采用汇编语言？为什么采用汇编语言？第第1章：章：1.3IBMPC系列机

10、系统系列机系统16位位IBMPC系列机是系列机是32位微机的基础位微机的基础8088CPUIBM PC机机IBM PC/AT机机IBM PC/XT机机第第1章：章：1.3.1硬件基本组成硬件基本组成16位位PC机机32位位PC机的基本部件相同机的基本部件相同第第1章：章：1.3.2主机板组成主机板组成8088微微处处理理器器8087协协处处理理器器8288总线控制器总线控制器I/O通通道道8259中断控制器中断控制器随机存储器随机存储器RAM只读存储器只读存储器ROM8253定时控制器定时控制器8237DMA控制器控制器8255并行接口并行接口控制总线控制总线数据总线数据总线地址总线地址总线地

11、址锁存器地址锁存器数据收发器数据收发器扬声器扬声器接口接口8284时钟发生器时钟发生器键盘键盘接口接口系统系统配置配置开关开关1.微处理器子系统微处理器子系统8088CPU：16位内部结构、位内部结构、8位数据总线、位数据总线、20位地址位地址总线、总线、4.77MHz主频主频2.存储器存储器ROM-BIOS（基本输入输出系统）、主体为基本输入输出系统）、主体为RAM3.I/O接口控制电路接口控制电路8259A、8253、8237A、8255等等4.I/O通道通道62线的线的IBMPC总线总线第第1章：章：1.3.3存储空间的分配存储空间的分配保留保留ROM64KB基本基本ROM64KB扩展扩

12、展RAM15MB基本基本ROM64KB保留保留ROM64KB扩展扩展ROM128KB显示显示RAM128KB系统系统RAM640KB000000H0A0000H0C0000H0E0000H0F0000H100000HFE0000HFFFFFFH常规内存常规内存1MB扩展内存扩展内存15MB常规内存：常规内存：1MB基本基本RAM区：区：640KB保留保留RAM区：区：128KB扩展扩展ROM区：区：128KB基本基本ROM区：区：64KB扩展内存：用作扩展内存：用作RAM区区第第1章：章：1.3.4I/O空间的分配空间的分配系系统统板板00001F02003F04005F06007F08009

13、F0A00BF0C00DF0E00FFDMA控制器控制器1中断控制器中断控制器1定时计数器定时计数器并行接口电路并行接口电路DMA页面寄存器页面寄存器中断控制器中断控制器2DMA控制器控制器2协处理器协处理器I/O通通道道1F01F820020727827F2F82FF37837F38038F3A03AF3B03BF3D03DF3F03F73F83FF硬盘适配器硬盘适配器游戏接口游戏接口并行打印机接口并行打印机接口LPT2串行通信接口串行通信接口COM2并行打印机接口并行打印机接口LPT1SDLC通信接口通信接口BSC通信接口通信接口单色显示单色显示/打印机适配器打印机适配器彩色图形适配器彩色

14、图形适配器CGA软盘适配器软盘适配器串行通信接口串行通信接口COM11.80 x86访问外设时，只使用低访问外设时，只使用低16位位A0A15，寻址寻址64K个个8位位I/O端口端口2.PC机仅使用低机仅使用低10位位A0A9，寻址寻址1024个个8位位I/O端口端口第第1章：章：1.4计算机中的数据表示计算机中的数据表示存储容量的表达存储容量的表达比特比特b（二进制（二进制1位）位）字节字节B（二进制（二进制8位）位）1KB210B1024B1MB220B、1GB230B进制的表示进制的表示二进制数用二进制数用B或或b结尾结尾十进制数可不用结尾字母，十进制数可不用结尾字母，也可用也可用D或或

15、d结尾结尾十六进制数用十六进制数用H或或h结尾结尾请请大大家家复复习习掌掌握握本本小小节节内内容容微机原理及接口技术微机原理及接口技术-第第1 1 2章教学要求章教学要求1.了解微机发展概况、熟悉典型微处理器和微机系统了解微机发展概况、熟悉典型微处理器和微机系统2.明明确确微微机机两两个个应应用用方方向向、区区别别通通用用微微机机（PC机机）和和控制专用微机（单片机）控制专用微机（单片机）3.了了解解微微机机的的硬硬件件组组成成，理理解解总总线线及及其其应应用用特特点点、掌掌握地址、数据、控制总线的概念握地址、数据、控制总线的概念4.熟熟悉悉PC系系列列机机的的主主机机板板、存存储储空空间间分分配配和和I/O空空间间分分配配5.复复习习并并掌掌握握整整数数2，10，16进进制制数数相相互互转转换换和和补补码码、BCD、ASCII码的概念码的概念习题习题1（第（第36页）：页）：13结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！36