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微机原理与接口技术课件PPT

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汇编语言的优点
汇编语言具有高效、可移植性、 可维护性等优点,适用于编写操 作系统、编译器等关键软件。
汇编语言的缺点
汇编语言编写复杂,容易出错, 且可移植性较差,需要针对不同 的计算机体系结构进行修改。
高级语言
01
高级语言的定义
高级语言是一种抽象程度更高的 编程语言,它使用更接近自然语 言的语法和语义。
实验提供参考。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
串行接口的数据传输速率比并行 接口慢,但只需要一根数据线, 因此成本较低。
03
串行接口的常见标准包括RS-232 、RS-422和USB。
04
中断控制器
中断控制器是微机中的一 种重要组件,它负责管理 计算机系统中断的处理。
中断控制器可以管理硬件 设备的中断请求,例如键 盘、鼠标和计时器等。
ABCD
并行接口通常用于连接打印机、磁盘驱动器等高速设备, 因为这些设备需要快速传输大量数据。
并行接口的常见标准包括ECP、EPP和USB。
串行接口
01
串行接口是一种数据传输方式, 它通过单个数据线逐位传输数据 。
02
串行接口通常用于连接鼠标、调 制解调器等低速设备,因为这些 设备不需要快速传输大量数据。
语音识别和图像处理
利用微机原理与接口技术,可以实现语音识 别和图像处理等功能,提高办公自动化水平 。
在家用电器中的应用
1 2 3
智能家居控制
微机原理与接口技术可以用于智能家居控制,实 现家用电器的远程控制和自动化控制。
电视和音响设备控制
通过微机原理与接口技术,可以实现电视和音响 设备的智能控制,提供更加便捷和智能的娱乐体 验。

《微型计算机原理与接口技术》课件第12章

《微型计算机原理与接口技术》课件第12章

第12章 模拟量的输入/输出接口
4) 建立时间 建立时间是衡量D/A转换速率快慢的一个重要参数,也 是D/A转换器中的输入代码有满度值的变化时,其输出模拟 信号电压(或模拟信号电流)达到满刻度值±(1/2)LSB(或与满 刻度值差百分之多少)时所需要的时间。不同型号的D/A转 换器,其建立时间也不同,一般从几个毫微秒到几个微秒。 若输出形式是电流的,其D/A转换器的建立时间是很短的; 若输出形式是电压的,其D/A转换器的主要建立时间是输出 运算放大器所需要的响应时间。
第12章 模拟量的输入/输出接口
12.1 模拟量的输入/输出通道
模拟量的输入/输出通道是微型计算机与控制对象之间 的重要接口,也是实现工业过程控制的重要组成部分。
在微型计算机的自动监测和控制领域,需要模拟量的输 入/输出通道来完成。模拟量的输入/输出通道结构如图12.1 所示。
第12章 模拟量的输入/输出接口 图12.1 模拟量的输入/输出通道结构图
第12章 模拟量的输入/输出接口
(3) 信号处理(Signal Processing)。信号处理环节主要包 括信号的放大、整形、滤波,去除现场干扰信号等。
(4) 多路转换开关(Multiplexer)。在数据采集系统中,当 需要对多个模拟量进行模/数变换时,由于模/数转换器(A/D 转换器)的价格较贵,通常不是每个模拟量输入通道设置一 个A/D,而是多路输入模拟量共用一个A/D,中间经过多路 转换开关(即模拟量多路转换开关(MPX)切换,用以降低成 本。
(6) A/D变换器(A/D Converter)。A/D交换器的作用是将 输入的模拟信号转换成计算机能够识别的数字信号,方便计 算机的进一步分析和处理,这是模拟转换通道的重要环节。
第12章 模拟量的输入/输出接口

微机原理及接口技术课件

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外存储器是微机系统中的低速存储器, 用于长期存储大量数据和程序。
中央处理器是微机系统的核心,负责执 行程序中的指令。
内存储器是微机系统中的高速存储器, 用于存储程序和数据。
微机系统的软件结构
微机系统的软件结构包括系统软件和 应用软件。
应用软件是根据特定需求开发的软件 ,如办公软件、图像处理软件等。
通过微机接口实验,使 学生掌握微机接口的基 本原理和应用技术,培 养学生对微机系统的综 合分析和设计能力。
微机接口实验通常包括 以下几个方面的内容
通过实验箱或实验板等 硬件设备,让学生了解 并掌握各种硬件接口的 工作原理和性能特点。
通过编写软件程序,让 学生掌握各种输入/输出 控制方式、中断处理、 DMA传输等软件接口的 控制原理和编程方法。
计算机的基本组成 包括运算器、控制 器、存储器、输入 输出设备。
控制器是计算机的 指挥中心,负责控 制和协调计算机的 各个部件。
输入输出设备用于 与外部进行信息交 流,如键盘、鼠标 和显示器等。
微机系统的硬件结构
微机系统的硬件结构包括中央处理器、 内存储器、外存储器、输入输出设备等 。
输入输出设备用于与外部进行信息交流 ,如键盘、鼠标和显示器等。
接口技术
包括串行接口、并行接口、USB接口等技术 ,实现微机与其他设备的通信。
C/C语言
一种高级编程语言,广泛应用于微机应用系 统的开发。
中断技术
实现微机应用系统中断处理和任务调度的重 要技术。
06
CATALOGUE
微机接口实验及课程设计
微机接口实验的目的与内容
目的
内容
硬件接口实验
软件编程实验
综合实验

串行接口的实现

微机原理与接口技术PPT教学课件

微机原理与接口技术PPT教学课件
二、存储器容量
存储容量是衡量微型计算机中存储能力的 一个指标,它包括内存容量和外存容量。内存 容量分最大容量和装机容量,外存容量是指磁 盘机和光盘机等容量。
③ 各种服务性程序,如机器的调试、故障检查和 诊断程序、杀毒程序等。
④ 各种数据库管理系统,如SQL Sever、Oracle、 Foxpro等。
2020/12/11
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1.1 微型计算机及其特点
应用软件是用来为用户解决某种应用问题 的程序及相关的文件和资料。常见应用软件主 要有以下几种: ① 用于科学计算方面的数学计算软件包、统计软 件包。 ② 文字ห้องสมุดไป่ตู้理软件包(如WPS、Office )。 ③ 图像处理软件包(如Photoshop、动画处理软 件3DS MAX)。 ④ 各种财务管理软件、税务管理软件、工业控制 软件、辅助教育等 。
一、微型计算机系统
微型计算机系统由硬件(Hardware)系统和 软件(Software)系统两大部分组成。
硬件系统是指微机的物理实体,由电子部件 和机电装置组成,包括主机箱内的MPU、RAM、 ROM、I/O接口、系统总线及控制电路、外围硬 件设备等。
具体由五大功能部件组成,即:运算器、控 制器、存储器、输入设备和输出设备。其中运算 器和控制器统称为微处理器(MPU)或中央处理 器(Contol Processing Unit,CPU)。
通过本章学习内容,会对微型计算 机概况有一个较全面的了解,为后续 内容的学习指明方向。
2020/12/11
3
1.1 微型计算机及其特点
1.1.1 微型计算机系统简介
一、微型计算机系统
微型计算机系统简称为MCS(micro computer system),它以微型计算机为核心, 再配备以相应的外围设备、辅助电路和电源 (统称硬件)及指挥微型计算机工作的系统软 件,便构成了一个完整的系统。

精品课件-微型计算机原理及接口技术-第1章

精品课件-微型计算机原理及接口技术-第1章
西安电子科技大学 计算机学院
微机原理及接口技术
本课程的内容 以8086/8088 CPU构成的微机系统为例,介绍微机系统的组
成、工作原理。 为实现特定的任务,如何对上述微机系统进行功能扩展。
2
为什么要学习这门课?
通过本课程的学习,希望同学们能够 1. 了解一种具体的计算机(微机) 2. 初步掌握(或了解)以下技能: 根据工程需要,选择合适的微处理器(或单片机),通过增加适 当的外围芯片,构成应用系统,使它们能够按照设计意图稳定、 可靠地工作(包括硬件和软件两方面)。
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Altair 8800 Computer with 8 inch floppy disk system
This is an original copy of 8K BASIC on paper tape for the MITS Altair 8800 cwormiptutteenr.byThBeilBlASGIaCteisn,tePrapurletAelrlewna,sand14
皓龙6200是全球首款16核x86处理器。
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1.2 微处理器概述 二、计算机的两个发展方向
1. 高速度、功能强的巨型机和大型机 军事、尖端科学
2. 价格低廉的超小型机和微型机 开拓应用领域、占领更大市场
25
IBM Blue Gene
26
BlueGene/L 27
28
西安电子科技大学 计算机学院
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1.2 微型计算机的组成 1.2.2 微型计算机的工作过程
【例】Y=10+20,结果送266单元 MOV AL,10 ADD AL,20 MOV [266],AL HLT
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1.2 微型计算机的组成 1.2.2 微型计算机的工作过程

《微机原理与接口技术》课件第11章

《微机原理与接口技术》课件第11章

11.2 开 关 量 接 口
11.2.1 光电子器件
光电技术应用于计算机系统是当前一种较新的趋势,在信 号传输和存储等环节中,可有效地应用光信号。例如,在电话 与计算机网络的信息传输,声像演播用的CD或VCD,计算机光 盘CD-ROM,甚至于在船舶和飞机的导航装置、交通管理设备 中均采用现代化的光电子系统。光电子系统的突出优点是,抗 干扰能力较强,传输速率极高,而且传输损耗小,工作可靠。 它的主要缺点在于,光路比较复杂,光信号的操作与调制需要 精心设计。光信号和电信号的接口需要一些特殊的光电转换器 件,下面分别予以介绍。
4) 多路转换开关 在生产过程中,要监测或控制的模拟量往往不止一个,尤 其是数据采集系统中,需要采集的模拟量一般比较多,而且不 少模拟量是缓慢变化的信号。对这类模拟信号的采集,可采用 多路模拟开关切换,使多个模拟信号共用一个A/D转换器进行 采样和转换,以降低成本。
5) 采样保持电路 在数据采样期间,保持输入信号不变的电路称为采样保持 电路。由于输入模拟信号是连续变化的,而A/D转换器完成一 次转换需要一定的时间,这段时间称为转换时间。不同的A/D 转换芯片,其转换时间不同。对于变化较快的模拟输入信号, 如果在转换期间输入信号发生变化,就可能引起转换误差。 A/D转换芯片的转换时间越长,对同样频率模拟信号的转换精 度的影响就越大。所以,在A/D转换器前面要增加一级采样保 持电路,以保证在转换过程中,输入信号的值不变。
0.4~1
1~2
2.0~2.2
2~4
5~10
2.0~2.2
1~3
3~8
2.2~2.4
0.5~3
1.5~8
发光二极管的另一种重要用途是将电信号变为光信号,通 过光缆传输,然后再用光电二极管接收,再现电信号。图11.5表 示一发光二极管发射电路通过光缆驱动一个光电二极管电路。 在发射端,一个0~5 V的脉冲信号通过300 Ω的电阻作用于发光 二极管(LED),这个驱动电路可使LED产生一数字光信号,并作 用于光缆。由LED发出的光约有20%耦合到光缆。在接收端传 送的光中,约有80%耦合到光电二极管上,以致在接收电路的 输出端可复原为0~5 V电平的数字信号。

微机原理与接口技术课件PPT

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1 统一编址方式
从存储器空间划出一部分地址空间给I/O设备,把I/O 接口中的端口当作存储器单元一样进行访问,不设置 专门的I/O指令 优点: 访问I/O端口可实现输入/输出操作,还可以对端口内 容进行算术逻辑运算、移位等等; 能给端口有较大的编址空间,这对大型控制系统和 数据通信系统是很有意义的;
2.状态信息
CPU 在传送数据信息之前,经常需要先了解外 设当前的状态。如输入设备的数据是否准备好 、输出设备是否忙等。
用于表征外设工作状态的信息就叫做状态信息, 它总是由外设通过接口输入给CPU的。 状态信息的长度不定,可以是1个二进制位或 多个,含义也随外1 为什么要设置接口电路
CPU与外设两者的信号线不兼容,在信号线功能定义、逻 辑定义和时序关系上都不一致 两者的工作速度不兼容,CPU速度高,外设速度低
若不通过接口,而由CPU直接对外设的操作实施控制,就 会使CPU处于穷于应付与外设打交道之中,大大降低CPU的 效率 若外部设备直接由CPU控制,也会使外设的硬件结构依赖 于CPU,对外设本身的发展不利。
用来发布控制命令、控制外设工作的 信息,例如A/D转换器的启停信号。
控制信息总是CPU通过接口发出的。
返 回
5.1.3 接口的基本功能
1 . 2. 3. 4. 5. 6 . 7. 8. 数据缓冲功能 端口选择功能 信号转换功能 接收和执行CPU命令的功能 中断管理功能 可编程功能 返回外设状态的功能 数据宽度与数据格式转换的功能
I/O端口地址选用的原则
凡是被系统配置所占用了的地址一律不能使用 原则上讲,未被占用的地址,用户可以选用,但 对计算机厂家申明保留的地址,不要使用,否则 会发生I/O地址重叠和冲突,造成用户开发的产品 与系统不兼容而失去使用价值 一般,用户可使用300~31FH地址

微机原理与接口技术ppt课件

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NMI——不可屏蔽中断情求〔输入〕,上升沿有效。有效时 表示外部有不可屏蔽中断恳求。
RESET——复位〔输入〕,高电平有效。有效时将终止 80486正在进展的一切的操作,并设置80486为初始形状。在 RESET之后,80486将从FFFFFFF0H单元开场执行指令。
4.3.3 时钟信号
CLK——时钟信号〔输入〕。CLK为80486提供根本的定时 和内部任务频率。一切外部定时与计数操作都是相对于CLK 的上升沿而制定的。
HLDA——总线坚持呼应〔输出〕,高电平有效。有效时表 示微处置器已将总线控制权交给提出总线坚持恳求的总线设 备。
BOFF——总线释放〔输入〕,低电平有效。有效时将强迫 微处置器在下一个时钟周期释放对总线的控制。
11. 总线宽度控制信号 BS8、BS16——总线宽度控制〔输入〕,低电平有效。BS8 和BS16均由外部硬件提供,用来控制数据总线传送的速度, 以满足8位和16位设备数据传送的需求。当BS8有效时,传送 8位数据;BS16有效时,传送16位数据; BS8和BS16同时有效 时,传送8位数据;BS8和BS16均无效时,传送32位数据。 12. 中断/复位信号 INTR——可屏蔽中断恳求〔输入〕,高电平有效。有效时 表示外部有可屏蔽中断恳求。
9. 第20位地址A20屏蔽信号 A20M——地址位A20屏蔽〔输入〕,低电平有效。有效时 微处置器在查找内部Cache或访问某个存储单元之前,将屏 蔽第20位地址线〔A20〕使微处置器只访问1MB以内的低序 地址。
10. 总线仲裁信号 BREQ——总线恳求〔输出〕,高电平有效。有效时表示 80486内部已提出一个总线恳求。 HOLD——总线坚持恳求〔输入〕,高电平有效。其它总线 设备要求运用系统总线时,经过HOLD向80486提出总线坚 持恳求。
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第1章 微型计算机基础
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3
1.1 微型计算机的组成
1.1.1 微型计算机的硬件系统组成 1.1.2 微型计算机的软件系统组成
1.2 微型计算机的硬件结构及基本工作过程
微型计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成。 1.1.1 微型计算机的硬件系统组成
图1-1 微型计算机的硬件基本组成
1.1.2 微型计算机的软件系统组成 计算机的软件系统是由系统软件和应用软件两大部分组成。
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10
1.2.2微型计算机的主要组成部分及功能 1.微处理器
___图__1_-_6______微____处____理____器____的____基____本______组__成_____
11
微处理器是微型计算机的运算和控制指挥中心,主要由运算器、控制器、寄存 器组(阵列)以及内总线组成。
1.2.1 数据总线、地址总线和控制总线 1.2.2 微型计算机的主要组成部分及功能 1.2.3 微型计算机基本工作过程
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1.3 微型计算机的运算基础
1.3.1 计算机中数的表示 1.3.2 计算机的基本运算方法
(1)运算器
运算器是执行算术运算和逻辑运算的部件,由累加器Acc、暂存器TMP、算术 逻辑单元ALU、标志寄存器FR和一些逻辑电路组成。
(2)控制器
控制器是指令执行部件,包括取指令、分析指令(指令译码)和执行指令,由 指令寄存器IR、指令译码器ID和操作控制电路三个部件组成。
(3)寄存器组
在微处理器内部的寄存器组中,主要由通用寄存器和专用寄存器组成。
第5章 存储系统………………………………… 171
第6章 输入输出方式及中断系统……………… 210
第7章 可编程接口芯片………………………… 251
第8章 外设接口技术…………………………… 374
第9章 总线……………………………………… 440
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7
1.单总线结构 2.双总线结构
图1-3 单总线结构的微 型计算机
图1-4双总线结构微型 计算机
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8
3.双层总线结构
图1-5 双层总线结构微型计算机
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微型计算机原理 及接口技术
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1
目录
第1章 微型计算机基础…………………………… 3
第2章 Intel系列微处理器……………………….30
第3章 80486微处理器的指令系统……………….52
第4章 汇编语言程序设计….2 微型计算机的硬件结构及基本工作过程
目前各种微型计算机的硬件均由微处理器、存储器、输入输出接口、输入输出设 备这几部分组成,如图1-2所示。
图1-2 微型计算机的硬件结构框图
根据总线的组织方式,可把微型计算机的硬件结构分为单总线结构、双总线结
构和双层总线结构。
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1.4 典型微型计算机
1.4.1 主要性能指标
1.4.2 PC系列微型计算机
1.4.3 微型计算机中的主要计算机技术
1.4.4 微型计算机类型
1.4.5 微型计算机的应用及发展
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5
1.1 微型计算机的组成
性能通常用存储容量和存取速度来描述。如图1-8。 3.输入输出接口
该接口是CPU与外部设备之间交换信息的连接电路, 它们通过总线与CPU相连,简称I/O接口。 4.输入输出设备
使用微型计算机就必须进行人机交互,将外部信息传 送到微型计算机称为输入操作;将微型计算机的运行结 果传送出来称为输出。能完成信息输入或输出的设备称 为输入输出设备,二者也合称为外部设备。
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1.2.1数据总线、地址总线和控制总线
数据总线 DB
数据总线用于传输数据信息,是双向总线。
地址总线 AB
地址总线用于传送CPU发出的地址信息,是单向总线。地址信息用于找寻存 储器或外设, AB总线的位数决定了外界存储器最大的存储容量
控制总线 CB
控制总线是微处理器向各部件发出的控制信息、时序信息以及外部设备发送到 微处理器的请求信息的总称。控制总线中每一根线的方向都是一定的、单向的, 但作为整体来看则是双向的。
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图1-8 存储器单元与地 址的关系
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1.2.3 微型计算机基本工作过程
②堆栈及堆栈指示器SP
堆栈一旦形成就必须遵循先进后出FILO (First In Last Out)的原则对栈区的数据 进行操作。如图1-7.
图1-7 堆栈区示意图
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13
2.存储器 存储器是计算机中存储程序和数据的部件。存储器的
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通用寄存器
通用寄存器的作用是暂时存放ALU需要用到 的数据,方便完成各种数据操作。
专用寄存器
它们在程序的执行过程中有特殊功能,如程 序计数器PC、堆栈指示器SP等。
①程序计数器PC
程序计数器PC用于存放下一条要执行的指令 在存储器中存放的地址,通常称为PC指针。
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