微型计算机及接口技术ppt课件

1、微型计算机及接口技术 第第1 1章微型计算机系统概述章微型计算机系统概述一课程内容一课程内容1.1.微型计算机系统的构成微型计算机系统的构成2.2.芯片组芯片组3.3.微型计算机系统的总线微型计算机系统的总线构造构造第第1 1章微型计算机系统概述章微型计算机系统概述二学习目的与要求二学习目的与要求本章主要引见有关微型计本章主要引见有关微型计算机系统的根本概念，以及微算机系统的根本概念，以及微型计算机系统的组成及构造型计算机系统的组成及构造特点特点: :经过学习要求了解经过学习要求了解微型计算机系统各组成部件的微型计算机系统各组成部件的功能及相互关系，了解芯片组功能及相互关系，了解芯片组的概念。

2、的概念。1.1 1.1 微处置器、微型计算机和微型计算机系统微处置器、微型计算机和微型计算机系统 微处置器微处置器 简称简称P或或M P Microprocessor，是指由一片或几，是指由一片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和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处置器部件，又称为控制器功能的中央处置器部件，又称为微处置机。它本身并不等于微型计算机，微处置机。它本身并不等于微型计算机，而只是其中央处置器。而只是其中央处置器。 微型计算机微型计算机 简称简称C或或MC，是指以微处置器，是指以微处置器为中心，配上存储器、输入为中心，配上存储器、输入/输出接口输出接口电路及系统总线

3、所组成的计算机又称电路及系统总线所组成的计算机又称主机或微电脑。主机或微电脑。 微型计算机系统 微型计算机系统Microcomputer System, 简称CS或MCS，是指以微型计算机为中心，配以相应的外围设备、电源和辅助电路统称硬件以及指挥微型计算机任务的系统软件所构成的系统。算术逻辑部件算术逻辑部件内部总线内部总线累加器、存放器累加器、存放器控制部件控制部件微处置器微处置器存储器存储器ROM/RAM输入输入/输出接口输出接口系统总线系统总线微型计算机微型计算机外围设备外围设备系统软件系统软件微型计算机系统微型计算机系统1.21.2微型计算机系统的组成微型计算机系统的组成 系统软件：系统

4、软件：DOS、Windows 95/98/2000运用软件：运用软件：Word、Photoshop微处置器微处置器 CPU CPU 存储器存储器(RAM,ROM)(RAM,ROM) I/O I/O接口接口总线总线 硬硬 件件软软 件件微微 型型计算计算 机机系系 统统微微 型型计算机计算机( (主机主机) )外外 设设ALU存放器存放器控制部件控制部件键盘、鼠标键盘、鼠标显示器显示器软驱、硬盘、光驱软驱、硬盘、光驱 打印机、扫描仪打印机、扫描仪微型计算机系统的组成图微型计算机系统的组成图 1.3 1.3 微机系统硬件的组成及构造微机系统硬件的组成及构造 输输出出设设备备输输入入设设备备输输入入

5、接接口口输输出出接接口口存储器存储器 微型计算机运算器运算器控制器控制器 微处置器微处置器a a微机系统的硬件组成微机系统的硬件组成 b b微机系统的硬件构造微机系统的硬件构造 微微处处理理器器CPUCPUROMROMRAMRAMI/OI/O接口接口输出设备输出设备输入设备输入设备地址总线地址总线ABAB数据总线数据总线DBDB控制总线控制总线CBCB微型计算机及接口技术课程的主要内容： 微处置器的任务原理、引脚功能和总线时序； 微处置器同内存储器的接口技术； 微处置器同I/O设备的接口技术； 用汇编言语编写接口控制程序。1.4 微处置器开展简况 第1代：4位和低档8位微机 400440408

6、008 第2代：中高档8位微机 Z80、I8085、M6800，Apple-II微机 第3代：16位微机 8086808880286，IBM PC系列机1.4 微处置器开展简况 第4代：32位微机 8038680486PentiumPentium 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微处置器芯片 微机效力器、工程任务站、图形任务站1.5 1.5 微型计算机的分类微型计算机的分类 1、按、按CPU的字长分类的字长分类4位微型计算机位微型计算机 ，如，如Intel 4004 8位微型计算

7、机位微型计算机 ，如，如Intel 8080/8085， Motorola的的M6800 16位微型计算机，如位微型计算机，如Intel 8086/8088， Motorola的的M6800032位微型计算机，如位微型计算机，如Intel 80386， 80486， Pentium64位微型计算机，如位微型计算机，如Intel Itanium ， Sun Ultrasparc等等 2 2、按组装方式和系统规模分类、按组装方式和系统规模分类: : 单片机、单板机、个人计算机单片机、单板机、个人计算机 单片机单片机l 将将CPU、内存、内存、I/O接口电路全部集成一块芯接口电路全部集成一块芯l 片

8、上，构成具备根本功能的计算机，称单片机。片上，构成具备根本功能的计算机，称单片机。l 特点：超小型、高可靠性、超低价钱。特点：超小型、高可靠性、超低价钱。l 运用：智能仪表、工业实时控制、家用电器等。运用：智能仪表、工业实时控制、家用电器等。l 产品：产品：Intel 的的8051、8096/8098系列系列 等。等。 l将将CPUCPU、内存、内存、I/OI/O接口及其它辅助电路全部装接口及其它辅助电路全部装l 在一块印刷电路板上，组成单板机。在一块印刷电路板上，组成单板机。l 特点：构造简单、价钱低廉。特点：构造简单、价钱低廉。l 运用：过程控制、数据处置。运用：过程控制、数据处置。l 产

9、品：如产品：如TP-801TP-801以以Z80CPUZ80CPU为中心的单板机为中心的单板机, ,l 80 80年代各院校年代各院校“微机原理的实验机。微机原理的实验机。单板机单板机l由微处置器芯片装成的、便于搬动而且不需求维由微处置器芯片装成的、便于搬动而且不需求维护的计算机系统。护的计算机系统。l 运用：商业、家用、科学、教学等领域。运用：商业、家用、科学、教学等领域。l 产品：日常广泛运用的台式机，笔记本等。产品：日常广泛运用的台式机，笔记本等。个人计算机个人计算机2 芯片组芯片组Chipset是主板的中心组成部分，假设说中央处置器CPU是整个电脑系统的心脏，那么芯片组将是整个身体的躯

10、干。在电脑界称设计芯片组的厂家为Core Logic，Core的中文意义是中心或中心，光从字面的意义就足以看出其重要性。对于主板而言，芯片组几乎决议了这块主板的功能，进而影响到整个电脑系统性能的发扬，芯片组是主板的灵魂。芯片组性能的优劣，决议了主板性能的好坏与级别的高低 主板芯片组几乎决议着主板的全部功能，其中CPU的类型、主板的系统总线频率，内存类型、容量和性能，显卡插槽规格是由芯片组中的北桥芯片决议的；而扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量如USB2.0/1.1，IEEE4，串口，并口，笔记本的VGA输出接口等，是由芯片组的南桥决议的。还有些芯片组由于纳入了3D加速显示集成显示芯片、A

11、C97声音解码等功能，还决议着计算机系统的显示性能和音频播放性能等。 英特尔微处置器芯片80386PentiumPentium 4前往前往3 微型计算机总线CPUCPU定时电路接口接口ROMRAMI/O接口输出设备输入设备DMA地址总线数据总线控制总线并行接口 串行接口 定时/计数中断控制器总线的分类 总线按功能和规范可分为三大类型总线按功能和规范可分为三大类型: :(1) (1) 片总线片总线(Chip Bus, C-Bus) (Chip Bus, C-Bus) 又又称元件级总线，是把各种不同的称元件级总线，是把各种不同的芯片衔接在一同构成特定功能模芯片衔接在一同构成特定功能模块块( (如如

12、CPUCPU模块模块) )的信息传输通路。的信息传输通路。(2) (2) 内总线内总线(Internal Bus, I-Bus)(Internal Bus, I-Bus)又称系统总线或板级总线，是微又称系统总线或板级总线，是微机系统中各插件机系统中各插件( (模块模块) )之间的信之间的信息传输通路。例如息传输通路。例如CPUCPU模块和存储模块和存储器模块或器模块或I/OI/O接口模块之间的传输接口模块之间的传输通路。通路。 (3) 外总线(External Bus, E-Bus)又称通讯总线，是微机系统之间或微机系统与其他系统(仪器、仪表、控制安装等)之间信息传输的通路，如EIA RS-2

13、32C、IEEE-488等。 总线分类系统总线即通常意义上所说的总线系统总线即通常意义上所说的总线 总线是指传送信息的一组公用导线 总线是传送信息的公共通道 微机系统采用总线构造衔接系统功能部件 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 地址线的多少决议了系统直接寻址存储器的范围 数据总线DB CPU读操作时，外部数据经过数据总线送往CPU CPU写操作时，CPU数据经过数据总线送往外部 数据线的多少决议了一次可以传送数据的位数 控制总线CB 协调系统中各部件的操作，有输出控制、输入形状等信号 控制总线决议了系统总线的特点，例如功能、顺应性等举例举例举例举例特点特点本章小结本章小结 1. 1.计算机硬件主要由五大部件计算机硬件主要由五大部件组成组成2.2.微处置器、微型计算机和微微处置器、微型计算机和微型计算机系统的关系型计算机系统的关系3.3.微型计算机及接