微机接口第一章 绪论

微型计算机原理与接口技术微型计算机系统原理与接口技术微机的应用

①、科学计算②、信息处理、事务管理③、生产过程控制④、计算机通信⑤、智能仪器⑥、家用电气⑦、计算机辅助设计／制造（CAD／CAM）⑧、人工智能微型计算机系统原理与接口技术微型计算机系统原理与接口技术

本课程是高等学校理工科学生的一门重要的硬件教学(区别于计算机软件教学)中最重要的一环。是学生学习运用计算机硬件应用的最重要的课程，对提高学生的计算机应用能力至关重要，已成为学生学习部分后续课程、毕业设计和今后工作的最重要的技术基础。微型计算机系统原理与接口技术微型计算机系统原理与接口技术微型计算机系统原理与接口技术

课程目标１、较深入地了解微型计算机系统的组成及基本工作原理。２、掌握汇编语言程序设计方法。３、掌握微型计算机接口技术，学会分析和设计典型接口（包括软硬件）的方法。建立微型计算机系统的整体概念，形成微机系统硬件开发的初步能力。

微型计算机系统原理与接口技术参考书１、刘乐善主编．微型计算机接口技术及应用．武汉：华中理工大学出版社，2004年２、吴秀清等编著．微型计算机原理与接口技术．合肥：中国科学技术出版社，2002年3、吴宁主编.8086/pentium微型计算机原理及应用.北京：电子工业出版社，2006年微型计算机系统原理与接口技术第1章绪论

§1.1计算机中数的表示方法§1.2计算机的基本结构

§1.3微型计算机结构和系统

§1.4微型计算机的发展概况微型计算机系统原理与接口技术§1.1计算机中数的表示方法1.1.1进位计数制1.1.2二进制编码1.1.3带符号数的表示方法微型计算机系统原理与接口技术1.1.1进位计数制用一组固定的数字符号和特定的规则来表示数的方法，称为进位计数制。

平时,人们习惯上使用10进制，也可用其它进制，如：60进制(时/分/秒)

24进制(天/小时)计算机中，采用0和1来表示数字、字母、符号、图形等。

原因：计算机是电子设备，只能识别电平高低、开关通断、晶体管导通和截止，即两种状态0和1

缺点：二进制太长，不便书写和记忆因此，计算机中也采用10进制和16进制表示数，但最终都要转换成二进制数输入计算机，才能使机器运行。微型计算机系统原理与接口技术10个数字符号：0，1，2，……，9；“逢十进一”；小数点向左各数字的“权”是100，101，102，103，……小数点向右各数字的“权”是10-1，10-2，10-3，……。[例]：323.31=3×102+2×101+3×100+3×10-1+1×10-2。十进制数用它原来的形式表示，如123，-36等，也可以在数值后面加上字母“D”或“d”，如123D，-36d等。1.

十进制计数法微型计算机系统原理与接口技术计算机内部采用“二进制”表示数据。

2个数字符号：0，1；

“逢二进一”：用“进位”的方法表示大于1的数；

“权展开式”：

小数点向左各数字的“权”是20，21，22，23，……。

小数点向右各数字的“权”是2-1，2-2，2-3，……。

二进制数必须在数字的后面加上字母B。例：10110111B2.

二进制计数法

微型计算机系统原理与接口技术十进制数转换为二进制数微型计算机系统原理与接口技术二进制数转换为十进制数11011.101B=1×24+1×23+0×22+1×21+ 1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3=27.625D微型计算机系统原理与接口技术3.八进制和十六进制计数法八进制：八进制使用的数字符号：0，1，2，3，4，5，6，7。八进制数必须加后缀O或Q。在70-80年代的小型机上，常用8进制数编写汇编语言程序和打印程序清单。当代计算机采用16进制计数法，通常不再使用8进制数。

一位8进制数可以方便地转换成3位二进制数

1101100.0101B=1

101

100.010

1B

=

001

101

100.010

100B=

154.24Q微型计算机系统原理与接口技术十六进制十六进制使用的数字符号：0～9，A～F。书写十六进制数时，在它各位数字的后面加上“H”。如果十六进制数以字母A～F开始，还要在前面添加0。 例：3AFH,0FF3DH一位十六进制数可以方便地转换成4位二进制数1101100.0101B=110

1100.0101

B

=0110

1100.0101B=6C.5H16进制数的长度只有二进制数的1/4，两者转换方便。编写汇编语言程序（如表示存储器地址和数据）以及打印程序清单时，常用16进制数。微型计算机系统原理与接口技术数据组织计算机内的信息按一定的规则组织存放。（1）位（bit）--最小信息表示单位（2）字节（Byte）--最小信息存储单位（3）字（Word）和双字（DoubleWord）计算机中的信息单位微型计算机系统原理与接口技术位（bit）：计算机处理的最小数据单位，只能为“０”或“１”千位（Kilobit）：代表210位，即1024位，缩写Kb。兆位（Megabit）：代表220位，即1024*1024位，缩写Mb。千兆位（Gigabit）：代表230位，即1024Mb，缩写Gb兆兆位（Terabit）：代表240位，即1024Gb，缩写Tb

字节（Byte）：计算机中存储器容量的基本单元，一个字节由８位二进制数据组成，Byte通常缩写Ｂ，同样有KB、MB、GB、TB。1KB=210=1024B;1MB=210.210=1024KB;1GB=210.210.210=1024MB;1TB=210.210.210.210=1024GB计算机中的信息单位微型计算机系统原理与接口技术字长：

CPU的字长是计算机一次能处理的二进制数位数。它决定于计算机的通用寄存器、加法器、数据总线等部件位数，因此，直接影响硬件成本。字长愈长，计算机的处理能力愈强，指令功能就愈强,运算精度愈高,但制造工艺也越复杂。一般有１位、４位、８位、１６位、３２位、64位。计算机中的信息单位微型计算机系统原理与接口技术CPU运算速度：1、主频：CPU主时钟的频率，它在很大程度上决定了计算运算速度，在同类CPU中，主频愈高，微型计算机的速度愈快。比如8086的主频为10MHz，80486时钟频率为33---66MHz，PentiumIV的主频高达3.06GHz。2、指令执行时间的长短反应CPU运算速度的快慢。因为执行不同指令所需的时间不同，根据不同类型指令在计算过程中出现的频率乘上不同系数，求得统计平均值。这理所指的运算速度为平均速度MIPS(MillionsofInstructionPerSecond)即百万条指令/秒作单位，

计算机中的信息单位微型计算机系统原理与接口技术§1.1计算机中数的表示方法1.1.1进位计数制1.1.2二进制编码1.1.3带符号数的表示方法微型计算机系统原理与接口技术1.1.2二进制编码计算机中，数都用二进制表示，因此各种数字、英文字母、运算符号等，都要用特定的二进制码的组合来表示，即二进制编码。最常用的编码有BCD码和ASCII码两种。微型计算机系统原理与接口技术“ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美国信息交换标准编码）”。P513附录B7位二进制表示一个字母、数字或符号，包含128个不同的编码。一个字符的ASCII码占用一个字节，低7位是它的ASCII码，最高位置“0”，或者用作“校验位”。字符编码计算机内的数据表示微型计算机系统原理与接口技术ASCII编码的前32个（编码00H~1FH）用来表示“控制字符”，例如CR（“回车”，编码0DH），LF（“换行”，编码0AH）。

ASCII编码30H~39H用来表示数字字符“0”~“9”。ASCII编码41H~5AH用来表示大写字母“A”~“Z”。ASCII编码61H~7AH用来表示小写字母“a”~“z”。小写字母的编码比对应的大写字母编码大20H。计算机内的数据表示微型计算机系统原理与接口技术用一组四位二进制来表述一位十进制数，组间仍然按照“逢十进一”的规则进行，称为“BCD码（BinaryCodedDecimal）”。二进制码的BCD数，4位二进制，取0000～1111中的前10个码表示0～9，各位的权值是8、4、2、1，也称8421

BCD码。BCD数与10进制数的转换

例:

用8421BCD码表示10进制数327。327=（001100100111）BCD码

例:

求BCD码的10进制数。

（100101011000）BCD码

=958BCD码计算机内的数据表示BCD码微型计算机系统原理与接口技术压缩的BCD码用一个字节存储2位十进制数，高4位二进制表示高位十进制数，低4位二进制表示低位十进制数。可以用相同数字的十六进制数表述。非压缩的BCD码用一个字节存储1位十进制数，低4位二进制表示该位十进制数，对高4位的内容不作规定。十进制数25的压缩BCD码用25H表示。数字字符‘7’的ASCII码37H就是数7的非压缩BCD码计算机内的数据表示BCD码微型计算机系统原理与接口技术10进制、二进制、16进制、BCD码的关系见表1.1BCD码既照顾了人们使用10进制数的习惯，又考虑了计算机的特点，确实很好。但运算后需要对结果进行调整。由于计算机中有专门的调整电路，只要执行相应的调整指令，就能自动进行处理。计算机内的数据表示BCD码微型计算机系统原理与接口技术微型计算机系统原理与接口技术1.1.1进位计数制1.1.2二进制编码1.1.3带符号数的表示方法§1.1计算机中数的表示方法1.无符号数的表示

用字节、字、双字或者更多的字节来存储和表示。用N位二进制表示一个无符号数时，最小的数是0，最大的数是2N-1（N位二进制111……111）。无符号数需要增加它的位数时，在它的左侧添加若干个“0”，称为“零扩展”。“进位标志（CarryoutFlag，CF）”表示二个无符号数运算结果的特征。如果CF=1，表示它们的加法有“进位”，或者它们的减法有“借位”。CF=0，则没有产生进位或借位。-----正数和零的集合计算机内的数据表示微型计算机系统原理与接口技术2.有符号数的表示（1）原码最左边一位二进制表示这个数的符号:“0”代表正，“1”代表负

后面是它的“有效数字”一个字节存储有符号数原码，有127个正数（1～127），127个负数（-1～-127）和2个“0”，“正”0：00000000，“负”0：10000000。原码的表示规则简单，但是运算规则比较复杂，不利于计算机高速运算的实现。---原码、补码计算机内的数据表示微型计算机系统原理与接口技术（2）补码

计算机内用补码来表示一个有符号数.

用最高有效位（MSB）表示一个有符号数的符号：“1”表示负，“0”表示正。其他二进制位用来存储这个数的有效数字：正数的有效数字不变，负数的有效数字取反后最低位加1。一字节存储有符号数补码时，有127个正数（1~127），128个负数（-1~-128），1个“0”（00000000）。

其中，[-1]补=11111111，[-128]补=10000000。计算机内的数据表示微型计算机系统原理与接口技术一个补码需要增加它的位数时，对于正数，需要在它的左侧添加若干个“0”，对于负数，需要在它的左侧添加若干个“1”，

用它的符号位来填充增加的“高位”，称为“符号扩展”。(4)补码的扩展[例]：[-5]补=11111011（8位）=1111111111111011（16位）

[+5]补=00000101（8位）=0000000000000101（16位）计算机内的数据表示微型计算机系统原理与接口技术补码的运算遵循以下规则： [X+Y]补=[X]补+[Y]补 [X－Y]补=[X]补＋[-Y]补一、补码运算时,参加运算的两个数均为补码,结果也是补码,欲得真值,还需转换.二、运算时,1、符号位与数值位一起参加运算;2、符号位产生的进位舍掉不管;3、要保证运算结果不超过补码所能表示的最大范围，，否则将产生“溢出”错误。(5)补码的运算计算机内的数据表示微型计算机系统原理与接口技术“溢出标志（OverflowFlag,OF）”表示有符号数运算特征。OF=1，表示运算结果超过了表示范围，称为“溢出”，

OF=0，没有产生溢出。计算机自身用“双进位法”判断是否产生“溢出”：补码最左边2个位上的进位相等，没有溢出，反之有溢出。

计算机内的有符号数一般都用补码表示，除非特别说明。

计算机内的数据表示微型计算机系统原理与接口技术例:要做减法7−19，可用7+[−19]补来完成。 [7]补=00000111B[+19]补=00010011B [−19]补=11101101B

00000111B --------[7]补

+

11101101B --------[−19]补

11110100B=F4H --------和的补码 和的补码=F4H=11110100B 和的反码=F3H=11110011B 和的原码=10001100B，其真值为-12 可见，7+（−19）=−12，答案正确。微型计算机系统原理与接口技术例:要做加法127+1[127]补=0111

1111B

[+1]补=00000001B

0111

1111B --------[127]补

+00000001B --------[+1]补

10000000B=80H --------和的补码正确吗?C7⊕C6=1则OF=1表示运算结果超过了表示范围，称为“溢出”，C7⊕C6=0则OF=0，没有产生溢出。微型计算机系统原理与接口技术8位二进制数能表示的补码范围为−128～+12716位二进制数能表示的补码范围为−32768～+32767带符号数用补码表示时，最高位是符号位当符号位=0，表示正数，后7位为其真正的数；当符号位=1，表示负数，要将后7位的最低位减1，求得反码，再按位取反，才能得到真正的数（真数）。例若已知[X]补=10010100B，求X的反码和原码。[X]反=[X]补−1=10010100B−1=10010011B[X]原=11101100B因此,X=−1101100B=−(64+32+8+4)10=−108微型计算机系统原理与接口技术41H： 有符号数+65的补码 无符号数65 大写字母‘A’的ASCII码 十进制数41D的压缩BCD码计算机内的一组二进制编码和它们的“原型”之间存在着

“一对多”的关系：知情者：定义、使用该数据的程序员计算机内的数据表示微型计算机系统原理与接口技术§1.2计算机的基本结构1946年，美国宾夕法尼亚大学研制成功第一台通用可编程计算机ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator）17000个电子管500英里导线重量超过30吨运算速度10万次/秒电子管的功耗大，寿命低，维护难。微型计算机系统原理与接口技术ENIAC推动世界进入了电子计算机时代。编程方法：重新连接线路来实现编程。

许多工人化几天，对6000多个开关定位，再用转插线连接各控制部件以构成程序序列，很像电话总机的接线。微型计算机系统原理与接口技术后来采用机器语言（MachineLanguage）编程由1和0组成的代码构成指令（Instruction）,告诉计算机要执行的运算和操作。提高了编程的效率，但用到很多代码，仍很费时。冯诺依曼结构计算机数学家冯诺依曼（JohnVonNeumann）开发出了能接收指令，并将指令保存在存储器中的系统。为纪念他，常将计算机称为冯诺依曼结构的机器。半个多世纪以来，计算机技术不断发展，相继出现了各种类型的计算机，就其结构而言，都是冯诺依曼计算机结构的延续和发展。微型计算机系统原理与接口技术冯.诺依曼计算机的基本框图，包含5个部分：运算器存储器控制器输入设备输出设备读/写指令程序和数据处理结果微型计算机系统原理与接口技术运算器和控制器称为中央处理单元

（CentralProcessingUnit，CPU）CPU+存储器称为主机输入设备+输出设备称为外部设备（外设）（Peripherals）或I/O设备运算器存储器控制器输入设备输出设备读/写指令程序和数据处理结果微型计算机系统原理与接口技术CPU由门电路、寄存器和触发器等高速电子电路组成，经历了电子管、晶体管、集成电路(IC)、大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)等几代。IC技术发展,把整个CPU做在一块芯片上，称为微处理器（Microprocessor），习惯称为CPU。典型微处理器：Intel:8086、80286、80386、80486、Pentium等，Zilog:Z80、Z8000等。用微处理器设计的计算机称为微型计算机（Micro-computer）。早期的微型计算机，如20世纪80年代初推出的IBMPC机以8086/8088为CPU。由于速度较低，外设种类较少，处理能力有限，主要处理个人事务，故称之为个人计算机（PersonalComputer，PC）。微型计算机系统原理与接口技术1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统的三个层次微处理器（Microprocessor）微型计算机（Microcomputer）微型计算机系统（MicrocomputerSystem）

微型计算机系统原理与接口技术微处理器―――核心级中央处理器-CPUCPU:CentralProcessingUnit功能：是微机系统的核心部件，主要完成计算与控制功能。组成：主要包括控制器、运算器、指令执行器和寄存器。CPU是把上述部件集成在大规模集成电路芯片上，尺寸很小，称作微处理器(Micro-Processor)。1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术微处理器典型结构

微型计算机系统原理与接口技术微型计算机

以微处理器为核心，配上只读存储器（ＲＯＭ），读写存储器（ＲＡＭ），输入／输出（Ｉ／Ｏ）接口电路及系统总线等部件，就构成了微型计算机。这些相互独立的部件需要一个公共载体把它们连接起来，这就是主板（ＭainBoard）。主机：主板+CPU+内存+接口+电源1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术IBM-PC/XT机主板体系结构主板上主要有：CPU8086；内存SRAM；系统时钟8284；Ø地址锁存器8282；数据缓冲器8286；总线控制器8288；Ø定时/计数器8254A；中断控制器8259A；DMA控制器8237A；Ø这些部件一般是独立存在、直接焊接在主板上的。uIBM-PC/XT机主板的体系结构主要分为三层：ØCPU层、系统层和扩展层。ØCPU层：主要由CPU和总线生成部件（8284/8282/8286/8288）组成，CPU的地址总线经8282锁存形成系统地址总线，CPU的数据总线经8286缓冲形成系统数据总线，CPU的控制总线经8288译码形成系统控制总线；系统层：是建立在系统总线基础上，主要由内存、接口器件（8254A/8237A/8259A/8255A）和PC总线插槽组成，并且都直接与系统总线连接，作为板内接口。扩展层：主要是指通过PC总线插槽对系统扩展，外部接口卡通过PC总线插槽与系统连接，用户扩展微机系统的功能，如多功能卡、音频卡等。微型计算机系统原理与接口技术Pentium4机主板体系结构Pentium4微机主板体系结构，采用Intel875P芯片组。Intel875P芯片组由82875PMCH和82801EBICH5芯片组成。

Pentium4微机主板体系结构与IBM-PC/XT机主板体系结构相比，可以如下简单理解：把内存和显示移近了CPU（进入CPU层），由一片芯片（MCH）控制器工作，提高了数据交换速度并生成系统总线层；而其它的功能部件（如中断控制、DMA控制、IDE控制、总线接口插槽、音频控制等等）统一地由一片芯片（ICH）控制其工作，挂接在总线层上；扩展层仍然由总线插槽（ISA、PCI、PCI-EX16插槽等）对系统扩展。微型计算机系统原理与接口技术

微型计算机系统以微型计算机为中心，配以相应的外围设备以及控制微型计算机工作的软件，就构成了完整的微型计算机系统。微型计算机如果不配有软件，通常称为裸机软件分为系统软件和应用软件两大类。1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术微处理器、微型计算机、微型计算机系统三者之间的关系

微处理器：计算/控制中心微型计算机与微处理器：微处理器是微型计算机核心微型计算机系统与微型计算机：微型计算机是微型计算机系统的硬件基础。1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术微型计算机的概念结构

1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术微型计算机的概念结构

存储器:存储器用来存储程序，原始数据，中间结果及运算结果。在计算机内部，程序中的指令和数据都是二进制代码形式出现的。两种基本的操作：读操作、写操作。存储器中若干个二进制位组成一个存储单元，计算机系统对存储器中的每一个存储单元进行编号，这个编号称为该存储单元的地址。1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术存储器

内存单元的地址和内容

1.内存由许多单元组成。

2.每个单元存放８位二进制数，

3.内存单元从０开始编址。

微型计算机的概念结构

1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术微型计算机的概念结构

存储器读写操作图

1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术微型计算机的概念结构

输入输出接口电路

•

介于计算机和外部设备之间的电路称为输入输出接口电路。•微型计算机的接口普遍采用大规模集成电路芯片，大多数接口芯片是可编程的。1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术微型计算机的概念结构

输入输出接口电路接口的的概念在微型计算机系统中，ＣＰＵ与外部设备之间的联系，需要有特定的硬件连接和相应的软件控制。完成这一任务的软硬件综合称为接口。

为什么要在ＣＰＵ和外设之间设置接口？要想回答这个问题，让我们先来看看外部设备

外部设备是构成微型计算机系统的重要组成部分

1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术微型计算机的概念结构

输入输出接口电路

为什么要在ＣＰＵ和外设之间设置接口？外部设备及其信号微型计算机使用的外部设备种类很多，它们的内部结构、工作原理、使用方法各异，按照它们与ＣＰＵ数据传输的方向，可以划分为以下３类。输入设备输出设备复合输入输出设备1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术外部设备传输信号有以下３种类型数据信号

状态信号

控制信号

微型计算机的概念结构

输入输出接口电路

为什么要在ＣＰＵ和外设之间设置接口？1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术外部设备传输信号之数据信号

数据信号是外部设备信号的主要部分。按照信号的物理形态，可分为以下几种：数字量：这类是指由键盘、磁盘驱动器、等输入的信息，或者主机送打印机、磁盘驱动器、显示器及绘图仪的信息，它们是二进制形式的数据或是以ASCII码表示的数据及字符。模拟量：如果一个微机系统是用于控制的，多数情况下的输入信息是现场的连续变化的物理量，如温度、湿度、位移、压力、流量等，这些物理量一般通过传感器先变成电压或电流，再经过放大。这样的电压电流仍然是连续变化的模拟量，而计算机无法直接接收和处理模拟量，要经过（A/D）转换，才能送入计算机。反之，计算机输出的数字量，要经过（D/A）转换，才能去控制现场。

微型计算机的概念结构

输入输出接口电路

为什么要在ＣＰＵ和外设之间设置接口？1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术外部设备传输信号之数据信号

开关量：开关量可表示两个状态，如开关的闭合和断开，电机的运转和停止、阀门的打开和关闭等。脉冲信号:计数脉冲,定时脉冲和控制脉冲在计算机控制系统中也很常见,它们统称为脉冲量。对输入设备,数据信号从外设送往CPU,对输出设备信号从CPU发往外部设备.

微型计算机的概念结构

输入输出接口电路

为什么要在ＣＰＵ和外设之间设置接口？1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术外部设备传输信号之状态信号

状态信号表明外部设备当前的工作状态，用来协调ＣＰＵ与外部设备之间的操作。状态信号总是从外部设备发往ＣＰＵ。

微型计算机的概念结构

输入输出接口电路

为什么要在ＣＰＵ和外设之间设置接口？1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术外部设备传输信号之控制信号

控制信号是ＣＰＵ向外设发出的命令，它指定设备的工作方式，启动或停止设备。控制信号的格式因设备而异控制信号从ＣＰＵ发往外部设备。数据信号、状态信号、控制信号都是以数据的形式通过数据总线与CPU进行传输的。

微型计算机的概念结构

输入输出接口电路

为什么要在ＣＰＵ和外设之间设置接口？1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术综上所述，外部设备种类繁多，从工作原理来讲，可分为机械、电动式和其它形式等几类，它们所传输的信息如数字量、模拟量、开关量、脉冲量要求也各不相同。这就给计算机和外设之间的信息交换带来以下一些问题：＊

速度不匹配：＊

信号电平不匹配：＊

信号格式不匹配：＊

时序不匹配

微型计算机的概念结构

输入输出接口电路

为什么要在ＣＰＵ和外设之间设置接口？1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术

所以各种外设都有自己的定时和控制逻辑，与计算机的ＣＰＵ时序不一致。因此，输入／输出设备不能直接与ＣＰＵ的系统总线相连，必须在ＣＰＵ与外设之间设置专门的接口（Interface）电路来解决这些问题。

微型计算机的概念结构

输入输出接口电路

为什么要在ＣＰＵ和外设之间设置接口？1.3微型计算机结构与系统微型计算机系统原理与接口技术1.3微型计算机结构与系统

简单的输入／输出接口的组成把地址译码、数据锁存与缓冲、状态寄存器、命令寄存器各个电路组合起来，构成简单输入／输出接口接口连接的信号：＊与系统总线连接：地址总线A0～A15数据总线D0~D7控制总线(最小模式时）或（最大模式时）相连.＊与外部设备相连：数据口、状态口、命令口。微型计算机系统原理与接口技术1.3微型计算机结构与系统

微型计算机的概念结构

总线:总线是一组公共的信号传输线，用于连接计算机各个部件。内部总线:位于芯片内部的总线称为内部总线。系统总线:连接微处理器与存储器、输入输出接口，用以构成完整的微型计算机的总线称为系统总线微型计算机的系统总线分为:数据总线、地址总线和控制总线三组。微型计算机系统原理与接口技术1.3微型计算机结构与系统

微型计算机的概念结构

微型计算机的系统总线分为数据总线、地址总线和控制总线三组。数据总线：用于传送数据信息，数据总线是双向总线。地址总线：用于发送内存地址和I/O接口的地址。控制总线：传送各种控制信号和状态信号，使微型计算机各部件协调工作。微型计算机采用标准总线结构，提高了微机系统的通用性和可扩展性。当然这些优点是以“分时”工作速度为代价而取得的。总线标准及典型总线总线标准指在计算机界承认或推荐的系统中互连各个模块的标准。微型计算机系统原理与接口技术总线标准及典型总线

１、总线标准主要作以下几个部分的规定：•机械结构规范：模块尺寸、总线插头、边沿联接器插座等规格及位置。•性能规范：总线每根线（引脚）信号名称与功能，它们相互作用的协议（例如定时关系）。•电气规范：每根信号线工作时的有效电平、动态转换时间、负载能力、各电气性能的额定值及最大值。

２、典型的标准总线有：PC总线、ISA总线（即AT总线）、EISA总线、VESA总线、PCI总线1.3微型计算机结构与系统

微型计算机的概念结构

微型计算机系统原理与接口技术

微型计算机延生于20世纪70年代，它的特点是体积小，重量轻，功耗低，可靠性高，价格便宜，使用方便，软件丰富。微型计算机的核心是微处理器（CPU)，每出现一个新的微处理器，就会产生新一代的微型计算机。

1.4微型计算机的发展概况

微型计算机系统原理与接口技术

微机CPU的发展方向

CPU种类：400480808086→486Pentium1→4

Core2DuoCPU速度：10Mhz4Ghz数据宽度：4位８位16位32位64位多核化：单核双核四核加工工艺：130nm90nm65nm1.4微型计算机的发展概况微型计算机系统原理与接口技术

微型机计算机发展大致分为五代

第一代：4位机发展和8位机萌芽阶段从1971年到1973年代表产品：Intel4004和MCS-4微型机Intel8008和MCS-8微型机字长：4位或8位特点：指令系统比较简单，运算功能较差，价格低谦。应用：面向家电，计算机器等。1.4微型计算机的发展概况

微型计算机系统原理与接口技术1.4微型计算机的发展概况

Intel4004Intel8008微型计算机系统原理与接口技术

微型机计算机发展大致分为五代

第二代：8位机发展阶段从197