微机技术01课件

1、微机原理及接口技术主讲人 张慧敏微机 原理 及 接口 技术课程介绍典型机型：IBM PC系列机基本系统：8088CPU和半导体存储器I/O接口电路及与外设的连接硬件接口电路原理软件接口编程方法专业技术基础课硬件系列课程之一计算机组成原理微机原理及接口技术计算机体系结构指定选修课以技术为主面向应用软硬件相结合课程特点区别先修课程数字逻辑提供硬件基础计算机组成原理确立计算机部件功能掌握计算机工作原理汇编语言程序设计建立必备软件基础掌握指令系统、程序格式先修课程学习方法很重要复习并掌握先修课的有关内容课堂：听讲与理解、适当笔记课后：认真读书、完成作业实验：充分准备、勇于实践总成绩考试成绩 实验成绩平

2、时成绩学习方法第 1 章第1章 微型计算机系统概述教学重点 微型计算机的系统组成 IBM PC系列机的主机板1.1.1 微型计算机的发展第1代：4位和低档8位微机400440408008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1.1.1 微型计算机的发展（续）第4代：32位微机8038680486PentiumPentium II Pentium III Pentium 432位PC机、Macintosh机、PS/2机第5代：64位微机Itanium、64位RISC微处理器芯片微机服务器、工程工作

3、站、图形工作站1.1.1 微型计算机的发展（续）摩尔定律 1965年，作为Intel创始人之一的摩尔在准备一个有关计算机存储器发展趋势的报告时，通过绘制数据图表发现了这样一个事实，即新的集成电路芯片其集成密度每18-24个月就会翻一番。1.1.2 微型计算机的应用用于数值计算、数据处理及信息管理方向通用微机，例如：PC微机功能越强越好、使用越方便越好用于过程控制及嵌入应用方向专用微机，例如：工控机、单片机、数字信号处理器可靠性高、实时性强程序相对简单、处理数据量小1.2 微型计算机的系统组成 从系统组成的观点来看，一个微型计算机系统应该包括硬件、软件两大部分。所谓硬件，指的是构成计算机的“硬”

4、设备；所谓软件，一般是指能在计算机上运行的程序，广义的软件还应包括由计算机管理的数据以及有关的文档资料。 在本节中，我们将简单剖析微型计算机的硬件系统构成，并强调其结构上的特点；对软件系统，主要强调系统软件中的操作系统，因为在日常应用中，大多数操作都要在操作系统提供的平台上进行。图1.1 微型计算机的系统组成控制总线CB数据总线DB地址总线AB系统总线形成处理器子系统I/O设备I/O接口存储器系统总线BUS1.2.1 微型计算机的硬件组成微处理器子系统存储器I/O设备和I/O接口系统总线系统总线总线是指传递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结构连接系统功能部件总线信号可

5、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定了系统直接寻址存储器的范围数据总线DBCPU读操作时，外部数据通过数据总线送往CPU CPU写操作时，CPU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、输入状态等信号控制总线决定了系统总线的特点，例如功能、适应性等举例举例特点1.2.2 微型计算机的软件系统 操作系统 MS-DOS 汇编程序 MASM和LINK 文本编辑程序 EDIT.COM 调试程序 DEBUG

6、.EXE为什么采用汇编语言？1.3 IBM PC系列机系统16位IBM PC系列机是32位微机的基础8088CPUIBM PC机IBM PC/AT机IBM PC/XT机1.3.1 硬件基本组成16位和32位PC机的基本部件相同图1.5 存储空间的分配扩展RAM15MB基本ROM64KB扩展ROM128KB显示RAM128KB系统RAM640KB000000H0A0000H0C0000H0E0000H100000HFFFFFFH常规内存1MB扩展内存15MB1.3.3 存储空间的分配常规内存：1MB基本RAM区：640KB保留RAM区：128KB扩展ROM区：128KB基本ROM区：128KB扩

7、展内存：用作RAM区系统板00001F02003F04005F06007F08009F0A00BF0C00DF0E00FFDMA控制器1中断控制器1定时计数器并行接口电路DMA页面寄存器中断控制器2DMA控制器2协处理器I/O通道1F01F820020727827F2F82FF37837F38038F3A03AF3B03BF3D03DF3F03F73F83FF硬盘适配器游戏接口并行打印机接口LPT2串行通信接口COM2并行打印机接口LPT1SDLC通信接口BSC通信接口单色显示/打印机适配器彩色图形适配器CGA软盘适配器串行通信接口COM11.3.4 I/O空间的分配80 x86访问外设时，只

8、使用低16位A0A15，寻址64K个8位I/O端口PC机仅使用低10位A0A9，寻址1024个8位I/O端口第1章教学要求（续）4. 熟悉PC系列机的主机板、存储空间分配和I/O空间分配；5. 了解微处理器基本结构、8088/8086的内部功能结构；6. 复习汇编语言源程序格式。习题1（第 23 页） 1.2 1.4 1.5 1.8第 2 章内部数据总线控制总线数据总线地址总线暂存器累加器ALU标志寄存器指令寄存指令译码时序和控制逻辑通 用寄存器组地 址寄存器组地址总线控制数据总线控制2.1.1 微处理器的基本结构算术逻辑单元（运算器）寄存器组指令处理单元（控制器）2.1.2 8088/808

9、6的功能结构8088的内部结构从功能分成两个单元总线接口单元BIU管理8088与系统总线的接口，负责CPU对存储器和外设进行访问执行单元EU负责指令的译码、执行和数据的运算两个单元相互独立，分别完成各自操作两个单元可以并行执行，实现指令取指和执行的流水线操作硬件系列课程计算机组成原理侧重讨论计算机基本部件的构成和组成方式，基本运算的操作原理和单元的设计思想、操作方式及其实现方法和电路原理侧重内部各单元的工作原理和实现方法（芯片内）微机原理及接口技术突出应用，详细讲述微处理器芯片的指令系统及编程、CPU外部特性、微机主板，与通用外设的接口电路及应用编程技术侧重各模块外部的连接和应用技术（芯片外）

10、计算机体系结构重点论述计算机系统的各种基本结构、设计技术和性能定量分析方法侧重整个系统的设计技术（芯片组合）返回世界上第一台计算机ENIAC返回什么是微型计算机以大规模、超大规模集成电路为主要部件，以集成了计算机主要部件控制器和运算器的微处理器为核心所构造出的计算机系统微处理器（Microprocessor）微型计算机（Microcomputer）返回Intel4004和采用4004的计算器返回Apple微型计算机Apple-IApple-II返回IBM PC系列机8088CPUIBM PC机IBM PC/AT机IBM PC/XT机返回英特尔微处理器芯片80386PentiumPentium

11、4返回明确3个概念的区别微处理器（Microprocessor）一个大规模集成电路芯片内含控制器、运算器和寄存器等微机中的核心芯片微型计算机（Microcomputer）通常指微型计算机的硬件系统还有一般的说法：微机、微型机微型计算机系统（Microcomputer system）指由硬件和软件共同组成的完整的计算机系统返回Intel 80 x86CPU的地址线条数Intel80 x86地址条数存储容量8086201MB8088201MB802862416MB80386324GBPentium4返回Intel 80 x86CPU的数据线条数Intel 80 x86数据位数80861680888802861680386Pentium 432返回系统总线的使用特点除了CPU外，还有DMA控制器和协处理器都具有控制系统总线的能力。它们被称为“总线主控设备”在某一个时刻，只能由一个总线主控设备来控制系统总线在连接系统总线的各个设备中，某一个时刻只能有一个发送者向总线发送信