微机原理与接口技术学习总结

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微机原理与接口技术实验总结

微机原理与接口技术实验总结

微机原理与接口技术实验总结篇一:微机原理与接口技术实验总结微机原理与接口技术实验总结11107108徐寒黎一、实验内容以及设计思路1、①试编写一程序,比较两个字符串STRinG1、STRinG2所含字符是否相同,若相同输出“maTcH”,若不相同输出“nomaTcH”。

设计思路:定义一个数据段,在数据段中定义两个字符串作为STRinG1、STRinG2以及几个用于输入提示的和输出所需内容的字符串,定义一个堆栈段用于存放,定义代码段。

关键步骤以及少量语句:第一步将STRinG1和STRinG2都实现用键盘输入,方法是moVdX,oFFSETSTRinG2moVaH,0aHinT21H并且显示在显示器上,显示方法将0aH改成09H,语句与上面类似。

然后进行比较第一个单元,moVaL,[STRinG1+1]cmPaL,[STRinG2+1]JnznomaTcH若字符串长度不等,则直接跳转,输出输出“nomaTcH”;若长度相等再逐个比较LEaSi,[STRinG1+2]LEadi,[STRinG2+2]moVcL,[STRinG1+1]moVcH,0cLdREPEcmPSBJcXzmaTcH,意思是全部相同就跳转maTcH,输出“maTcH”;不然进入下面的nomaTcH。

退出。

②试编写求级数1 +2 +3 …..前几项和刚大于10000的程序。

设计思路:原先编写的程序,设定和为10000,结果是14。

但要求高一点的话,可以自己设置,实现用键盘输入和的值。

一个难点是将输入的aScii码字符串,转换成与之相同的十进制数的数值。

关键的思路部分是:从1开始求级数,将和的值存在aX里,要加下一项级数前,比如这时已经加到4,PUSH一下aX,然后将5乘三遍,将乘积moV到BX里,再PoPaX,然后将BX的值加到aX 里,然后将aX与n比较,如果比n小就继续上述步骤,知道刚比n 大就输出数字。

③试编写一程序,完成字符串中各字符出现频度的统计,统计结果在屏幕上输出。

(完整版)微机原理与接口技术知识点总结

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第一章概述一、计算机中地数制1、无符号数地表示方法:<1)十进制计数地表示法特点:以十为底,逢十进一;共有0-9十个数字符号.<2)二进制计数表示方法:特点:以2为底,逢2进位;只有0和1两个符号.<3)十六进制数地表示法:特点:以16为底,逢16进位;有0--9及A—F<表示10~15)共16个数字符号. 2、各种数制之间地转换<1)非十进制数到十进制数地转换按相应进位计数制地权表达式展开,再按十进制求和.<见书本1.2.3,1.2.4)<2)十进制数制转换为二进制数制●十进制→二进制地转换:整数部分:除2取余;小数部分:乘2取整.●十进制→十六进制地转换:整数部分:除16取余;小数部分:乘16取整.以小数点为起点求得整数和小数地各个位.<3)二进制与十六进制数之间地转换用4位二进制数表示1位十六进制数3、无符号数二进制地运算<见教材P5)4、二进制数地逻辑运算特点:按位运算,无进借位<1)与运算只有A、B变量皆为1时,与运算地结果就是1<2)或运算A、B变量中,只要有一个为1,或运算地结果就是1<3)非运算<4)异或运算A、B两个变量只要不同,异或运算地结果就是1二、计算机中地码制1、对于符号数,机器数常用地表示方法有原码、反码和补码三种.数X地原码记作[X]原,反码记作[X]反,补码记作[X]补.b5E2RGbCAP注意:对正数,三种表示法均相同.它们地差别在于对负数地表示.<1)原码定义:符号位:0表示正,1表示负;数值位:真值地绝对值.注意:数0地原码不唯一<2)反码定义:若X>0 ,则 [X]反=[X]原若X<0,则 [X]反= 对应原码地符号位不变,数值部分按位求反注意:数0地反码也不唯一<3)补码定义:若X>0,则[X]补= [X]反= [X]原若X<0,则[X]补= [X]反+1注意:机器字长为8时,数0地补码唯一,同为000000002、8位二进制地表示范围:原码:-127~+127反码:-127~+127补码:-128~+1273、特殊数10000000●该数在原码中定义为: -0●在反码中定义为: -127●在补码中定义为: -128●对无符号数:(10000000>2= 128三、信息地编码1、十进制数地二进制数编码用4位二进制数表示一位十进制数.有两种表示法:压缩BCD码和非压缩BCD 码.<1)压缩BCD码地每一位用4位二进制表示,0000~1001表示0~9,一个字节表示两位十进制数.<2)非压缩BCD码用一个字节表示一位十进制数,高4位总是0000,低4位地0000~1001表示0~9p1EanqFDPw字符地编码计算机采用7位二进制代码对字符进行编码<1)数字0~9地编码是0110000~0111001,它们地高3位均是011,后4位正好与其对应地二进制代码<BCD码)相符.DXDiTa9E3d<2)英文字母A~Z地ASCII码从1000001<41H)开始顺序递增,字母a~z地ASCII 码从1100001<61H)开始顺序递增,这样地排列对信息检索十分有利.RTCrpUDGiT第二章微机组成原理第一节、微机地结构1、计算机地经典结构——冯.诺依曼结构<1)计算机由运算器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成<运算器和控制器又称为CPU)<2)数据和程序以二进制代码形式不加区分地存放在存储器总,存放位置由地址指定,数制为二进制.<3)控制器是根据存放在存储器中地指令序列来操作地,并由一个程序计数器控制指令地执行.3、系统总线地分类<1)数据总线<Data Bus),它决定了处理器地字长.<2)地址总线<Address Bus),它决定系统所能直接访问地存储器空间地容量.<3)控制总线<Control Bus)第二节、8086微处理器1、8086是一种单片微处理芯片,其内部数据总线地宽度是16位,外部数据总线宽度也是16位,片内包含有控制计算机所有功能地各种电路.5PCzVD7HxA8086地址总线地宽度为20位,有1MB<220)寻址空间.1、8086CPU由总线接口部件BIU和执行部件EU组成.BIU和EU地操作是异步地,为8086取指令和执行指令地并行操作体统硬件支持.2、8086处理器地启动4、寄存器结构8086微处理器包含有13个16位地寄存器和9位标志位.4个通用寄存器<AX,BX,CX,DX)4个段寄存器<CS,DS,SS,ES)4个指针和变址寄存器<SP,BP,SI,DI)指令指针<IP)1)、通用寄存器<1)8086含4个16位数据寄存器,它们又可分为8个8位寄存器,即:●AX →AH,AL●BX→BH,BL●CX→CH,CL●DX→DH,DL常用来存放参与运算地操作数或运算结果<2)数据寄存器特有地习惯用法●AX:累加器.多用于存放中间运算结果.所有I/O指令必须都通过AX与接口传送信息;●BX:基址寄存器.在间接寻址中用于存放基地址;●CX:计数寄存器.用于在循环或串操作指令中存放循环次数或重复次数;●DX:数据寄存器.在32位乘除法运算时,存放高16位数;在间接寻址地I/O指令中存放I/O端口地址.jLBHrnAILg2)、指针和变址寄存器●SP:堆栈指针寄存器,其内容为栈顶地偏移地址;●BP:基址指针寄存器,常用于在访问内存时存放内存单元地偏移地址.●SI:源变址寄存器●DI:目标变址寄存器变址寄存器常用于指令地间接寻址或变址寻址.3)、段寄存器CS:代码段寄存器,代码段用于存放指令代码DS:数据段寄存器ES:附加段寄存器,数据段和附加段用来存放操作数SS:堆栈段寄存器,堆栈段用于存放返回地址,保存寄存器内容,传递参数4)、指令指针<IP)16位指令指针寄存器,其内容为下一条要执行地指令地偏移地址.5)、标志寄存器<1)状态标志:●进位标志位<CF):运算结果地最高位有进位或有借位,则CF=1●辅助进位标志位<AF):运算结果地低四位有进位或借位,则AF=1●溢出标志位<OF):运算结果有溢出,则OF=1●零标志位<ZF):反映指令地执行是否产生一个为零地结果●符号标志位<SF):指出该指令地执行是否产生一个负地结果●奇偶标志位<PF):表示指令运算结果地低8位“1”个数是否为偶数<2)控制标志位●中断允许标志位<IF):表示CPU是否能够响应外部可屏蔽中断请求●跟踪标志<TF):CPU单步执行5、8086地引脚及其功能<重点掌握以下引脚)●AD15~AD0:双向三态地地址总线,输入/输出信号●INTR:可屏蔽中断请求输入信号,高电平有效.可通过设置IF地值来控制.●NMI:非屏蔽中断输入信号.不能用软件进行屏蔽.●RESET:复位输入信号,高电平有效.复位地初始状态见P21●MN/MX:最小最大模式输入控制信号.第三章 8086指令系统第一节8086寻址方式一、数据寻址方式1、立即寻址操作数(为一常数>直接由指令给出(此操作数称为立即数>立即寻址只能用于源操作数例:MOV AX, 1C8FHMOV BYTE PTR[2A00H], 8FH错误例:× MOV 2A00H,AX 。

微机原理与接口技术知识点总结整理

微机原理与接口技术知识点总结整理

微机原理与接口技术知识点总结整理微机原理与接口技术是计算机科学中的重要分支,其主要研究方向是了解计算机的硬件构造、操作系统、编程语言以及各种数据通信协议等相关知识。

本文将对微机原理与接口技术的相关知识点进行总结整理。

一、微机原理1.微机概述:微机是指由微处理器、存储器、输入/输出设备等组成的计算机系统,是应用最为广泛的计算机类型。

2.计算机硬件构成:计算机硬件由内部和外部两部分组成,内部主要包括CPU、主板、显卡、内存、硬盘等,外部主要包括鼠标、键盘、显示器、打印机等。

3.CPU结构:CPU由控制单元和运算单元组成,控制单元用于控制程序的执行,运算单元用于进行算数和逻辑运算。

4.存储器结构:存储器主要包括ROM和RAM两种,ROM为只读存储器,RAM为随机存储器,可以随时进行数据的读写操作。

5.总线结构:计算机内部的各个部件都需要通过总线进行连接和通信,常用的总线包括数据总线、地址总线和控制总线。

二、接口技术1.接口概述:接口是计算机系统中连接不同设备之间的桥梁,是实现设备间数据交换的通道。

2.串行接口:串行接口能够传输或接收一个比特位或字节序列,常用的串行接口包括RS-232、RS-485和USB等。

4.键盘扫描接口:键盘扫描接口通常采用矩阵式扫描技术,可以实现多个按键同时使用的功能。

5.鼠标接口:鼠标接口主要包括串行和PS/2两种,其中PS/2接口常用于笔记本电脑和台式机。

6.网络接口:网络接口可以实现计算机之间的数据交换和共享,主要包括局域网和广域网。

三、总结通过以上对微机原理与接口技术的知识点总结整理,我们可以了解到计算机硬件组成、CPU结构、存储器结构、总线结构以及各种接口技术的作用和应用,进而更深入地学习和应用计算机科学相关知识。

微机原理与接口技术学习总结

微机原理与接口技术学习总结

微机原理与接口技术学习总结微机原理与接口技术学习总结随着信息技术的飞速发展,微机原理与接口技术在现代社会中扮演着重要角色。

作为计算机科学与技术专业的一门必修课程,对于我们今后的学习和工作都具有重要意义。

在这门课程中,我们学习了微机的基本构成、原理和接口技术,下面我将对我在学习这门课程中的体会和收获进行总结。

首先,微机原理部分是这门课程的基础。

通过学习微机的基本构成和原理,我对计算机硬件有了更深入的了解。

我了解到微机主要由中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备和存储设备等组成。

CPU是整个计算机的核心,它负责执行所有的计算和控制任务。

内存是存储数据和程序的地方,它可以被CPU直接访问。

而输入输出设备则是与计算机进行信息交互的工具,如键盘、鼠标、显示器等。

学习了微机的基本构成和原理后,我对计算机的工作原理和性能有了更深入的认识,这对于我们今后的学习和研究都具有重要意义。

其次,学习了微机的接口技术,我对计算机的应用领域有了更深入的了解。

接口技术是将计算机与外部设备连接和通信的重要环节,它决定了计算机的功能和性能。

在课程中,我们学习了串口、并口、USB接口等常见的计算机接口。

串口是一种常用的计算机与外部设备进行数据传输的接口,它可以通过一条线来实现数据的收发。

并口则可以同时传输多个位的数据,它主要用于打印机和扫描仪等外部设备与计算机进行数据的传输。

而USB接口则是一种通用的计算机外部设备接口,它可以连接各种外部设备,并提供高速的数据传输速度。

通过学习这些接口技术,我对计算机与外部设备之间的连接和通信有了更深入的了解,这对于我们今后的工作和生活都具有重要意义。

此外,在学习微机原理与接口技术的过程中,我还学到了一些实际的应用技巧。

首先,我学会了如何进行计算机系统的组装与调试。

通过实际操作,我对计算机主板、CPU、内存等硬件的安装和调试有了更深入的了解。

其次,我学会了如何编写简单的微机系统程序。

在课程中,我们使用汇编语言编写了一些简单的微机系统程序,通过亲自编写程序,我对计算机的底层工作原理和数据处理过程有了更深入的了解。

微机原理及接口技术知识点总结

微机原理及接口技术知识点总结

微机原理及接口技术知识点总结微机原理和接口技术是计算机科学与技术专业中非常重要的一门课程,主要涉及到计算机的基本构造、工作原理和外部接口的设计与应用。

下面将对微机原理和接口技术的知识点进行总结,包括计算机的基本构成、计算机的工作原理、外部接口的设计与应用方面的内容。

一、计算机的基本构成1.主机和外部设备:计算机由CPU、内存、I/O设备组成。

外部设备包括输入设备(如键盘、鼠标)、输出设备(如显示器、打印机)和存储设备(如硬盘、光盘)等。

2.总线系统:计算机的内部通信系统,用于传输数据、地址和控制信号。

3.存储器:包括主存储器(RAM)和辅助存储器(硬盘、光盘等),主要用于存储指令和数据。

4.CPU:计算机的核心部件,包括控制单元和算术逻辑单元,负责执行指令和进行数据处理。

二、计算机的工作原理1.运行过程:计算机的运行过程分为取指令、译码、执行和访存四个阶段,其中取指令和访存是主存和CPU之间的数据交换,译码和执行是CPU对指令的操作过程。

2.指令周期:指令在计算机中的执行单位。

包括取指令周期、译码周期、执行周期和访存周期。

3.指令集结构:计算机支持的指令集合,分为精简指令集(RISC)和复杂指令集(CISC)。

4.中断和异常处理:当计算机发生中断事件(如外部设备请求)或异常情况(如除零错误)时,会中断当前指令的执行,并跳转到相应的中断处理程序或异常处理程序。

三、外部接口的设计与应用1.并行接口:通过多根信号线同时传输数据和控制信号,如并行打印接口(LPT)和辅助存储器接口(IDE)等。

2.串行接口:通过单根信号线逐位传输数据和控制信号,如串行通信接口(COM)和USB接口等。

3.总线接口:用于连接主机和外部设备之间的数据传输,如PCI总线和USB总线等。

4.DMA控制器:直接内存存取控制器,用于实现主存和外设之间的数据直接传输,减轻CPU的负担。

5.中断控制器:用于管理和处理外设的中断信号,实现中断的优先级和响应。

微机原理与接口技术课程总结

微机原理与接口技术课程总结

微机原理与接口技术课程总结篇一:《微机原理与接口技术》课程总结《微机原理与接口技术》课程总结班级:12电子专升本学号:1205061044姓名:陶翠玲主要内容:《微机原理与接口技术》是我们这学期开的比较难学的一门课,课程紧密结合通信工程专业的特点,围绕微型计算机原理和应用主题,以intel8086cPU为主线,系统介绍了微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构、工作模式,介绍了8086cPU的指令系统、汇编语言及程序设计方法和技巧,存储器的组成和i/o接口扩展方法,微机的中断结构、工作过程,并系统介绍了微机中的常用接口原理和应用技术,包括七大接口芯片:并行接口8255a、串行接口8251a、计数器/定时器8253、中断控制器8259a、a/d(adc0809)、d/a(dac0832)、dma(8237)、人机接口(键盘与显示器接口)的结构原理与应用。

在此基础上,对现代微机系统中涉及的总线技术、高速缓存技术、数据传输方法、高性能计算机的体系结构和主要技术作了简要介绍。

具体介绍:第一章:主要了叙述微型计算机的发展构成和数的表示方法(1)超、大、中、小型计算机阶段(1946年-1980年)采用计算机来代替人的脑力劳动,提高了工作效率,能够解决较复杂的数学计算和数据处理(2)微型计算机阶段(1981年-1990年)微型计算机大量普及,几乎应用于所有领域,对世界科技和经济的发展起到了重要的推动作用。

(3)计算机网络阶段(1991年至今)。

计算机的数值表示方法:二进制,八进制,十进制,十六进制。

要会各个进制之间的数制转换。

计算机网络为人类实现资源共享提供了有力的帮助,从而促进了信息化社会的到来,实现了遍及全球的信息资源共享。

第二章:介绍了8086微型机算计系统的组成原理和体系结构(1)BiU与EU的动作协调原则:总线接口部件(BiU)和执行部件(EU)按以下流水线技术原则协调工作,共同完成所要求的信息处理任务:①每当8086的指令队列中有两个空字节,或8088的指令队列中有一个空字节时,BiU就会自动把指令取到指令队列中。

微机接口与原理心得体会 微机原理与接口技术心得优秀4篇

微机接口与原理心得体会 微机原理与接口技术心得优秀4篇

微机接口与原理心得体会微机原理与接口技术心得优秀4篇(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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微机原理与接口技术知识点总结整理

微机原理与接口技术知识点总结整理

微机原理与接口技术知识点总结整理引言微机原理与接口技术是计算机科学与技术专业的核心课程之一,它涵盖了微处理器的工作原理、计算机体系结构、输入输出接口技术以及相关的硬件设计和编程技巧。

本文档旨在对微机原理与接口技术的主要内容进行总结和整理,帮助读者系统地掌握相关知识点。

微处理器与计算机体系结构微处理器基础发展历史:从Intel 4004到现代多核处理器的演进。

指令集架构:包括CISC和RISC的区别。

寄存器组:通用寄存器、状态寄存器、控制寄存器等。

计算机体系结构冯·诺依曼模型:存储程序的概念和计算原理。

哈佛模型:指令和数据分开存储的特点。

流水线技术:提高指令执行效率的方法。

存储系统主存储器:RAM和ROM的区别与应用。

高速缓存:L1、L2缓存的作用和工作原理。

虚拟内存:页面置换算法和段页式管理。

输入输出(I/O)接口技术I/O接口基础接口分类:并行接口与串行接口。

数据传输方式:同步传输与异步传输。

控制方式:程序控制、中断驱动、DMA。

常见接口标准ISA:工业标准架构。

PCI:外设组件互连标准。

USB:通用串行总线。

SATA:串行高级技术附件。

中断系统中断类型:硬件中断与软件中断。

中断向量表:中断服务例程的地址存储。

中断优先级:不同中断源的处理优先级。

DMA传输DMA控制器:直接内存访问的硬件支持。

DMA传输过程:数据在内存和外设间的直接传输。

总线技术总线分类数据总线:传输数据的通道。

地址总线:指定数据传输的目标地址。

控制总线:控制信号的传输。

总线标准EISA:扩展工业标准架构。

AGP:加速图形端口。

PCI Express:新一代的PCI总线。

总线仲裁链式仲裁:按顺序分配总线使用权。

计数器定时器仲裁:基于时间片分配总线使用权。

微机硬件组成中央处理单元(CPU)运算器:执行算术和逻辑运算。

控制器:协调CPU内部操作和外部设备通信。

主板(Motherboard)芯片组:决定主板功能和性能的关键组件。

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微机原理与接口技术学习总结2010级机电3班未印 201020502029摘要:对这学期《微机原理与接口技术》课程内容的介绍,概括了微机原理与计算机接口技术,探讨了USB接口技术的应用以及其展望,简单地谈了一些学习体会。

关键字:微机原理;接口技术;USB一、引言在计算机技术高度发展的今天,普遍认为,要开发一个系统,接口技术是重要的。

计算机技术的发展使得越来越多的领域都广泛的使用计算机,尤其是实时与自动控制系统的设计应用在当代微机控制领域中成为了主要的技术支撑,而控制系统与微机之间如何进行数据的交换与传递,微机如何对被控制对象进行实时控制,并且要求精度高,且稳定,这就需要设计之间的接口。

因此,《微机原理与接口技术》这门课程就是关于微型计算机的原理以及控制系统与微型计算机之间接口技术的问题。

《微机原理与接口技术》作为我们机械电子工程专业的研究生选修课程,同时也是我们进行机械控制技术研究的重要理论基础。

本课程主要讲了计算机接口相关的基本原理、微处理器系统和微型计算机系统的总线、计算机接口技术的介绍以及计算机接口技术在工程实际当中的应用等。

当前计算机接口技术主要要解决的问题有两类:一是以单片微机为核心的专用小系统设计,另一则是以商品机PC/XT/AT为基础的系统扩充。

这也是我们这学期《微机原理与接口技术》重点要解决的两类问题。

二、课程主要内容根据本学期《微机原理与接口技术》课程的上课学习情况,本课程的主要内容大概可以归纳为以下几个方面:1、计算机接口技术的基本原理1)计算机总线及其结构、特点计算机系统由中央处理器(CPU)、存储器、IO系统组成,在发展的初期,CPU与各模块之间采用点对点的方式直接连接,集成电路发展之后,才出现以总线为中心的标准结构。

图1 计算机总线结构原理图从而,计算机总线的特点主要有:A、总线结构简化了软硬件设计:所有的设备都以插件的形式挂接在总线上,设备在系统中只与总线直接打交道,因此硬件的设计与调试变得简单化;软件也变得规范化,并且同一类的总线设备相关软件的编写都有类似的模板可以遵循;B、总线简化了系统结构:整个系统的连线减少了,整体逻辑变得简明,而且总线结构的出现,使得系统的制造与安装都变得简化;C、便于系统扩展与更新:设备的扩展只是在总线负载能力许可的范围内增加系统的外设,而更新只是替换挂接在总线上的某一个设备,这些操作已经最大化地降低了对操作人员的技术与知识要求。

其实,总线就是一组公用导线,一些数据源中的任何一个都可以利用它传送数据到另一个或者多个目的。

它能使要使数据传输无误,总线就要维持一个时序,在第一个事件结束后才能开始第二个事件;此外,在给定的时间周期内,源只能有一个,目的可以有多个。

总的来说,总线是时分复用的,在特定时间周期内,总线只能为一个源专用。

2)两个重要的电路一是集电极开路电路;一是三态电路。

集电极开路电路可以解决总线以下几个问题:任何时间总线只能从属于一个源;源的输出都是通过总线相连;在标准TTL电路中,任何逻辑上的相反输出会导致短路,损坏总线以及器件。

主要工作原理是:两个晶体管开路输出,共用一个上拉电阻,用于限制最大电流。

若有一个晶体管导通,输出低电平;若都截止,输出高电平。

其电路原理图如下图中所示:图2 集电极开路电路图三态电路是总线传输的另外一种手段。

其与集电极开路的主要区别在于保留有有源上拉电阻,使输出阻抗可控。

通过“三态控制端(使能端/禁止端)”控制电路的输出,如芯片的CS(Chip Select Pin),Enable,Disable端等。

3)总线冲突总线冲突指的是:若两个或者两个以上的源同时传输信息,就会导致“总线冲突”,此时总线上实际传送的信息和总线的逻辑电路实现方式有关。

如集电极开路形式,“0”状态可以传送,“1”状态将丢失。

“总线冲突”导致信息传送的不可预料。

4)接口输入口与输出口:输入口是外部设备通过总线向CPU输入数据的端口;输出口是CPU 向外部设备输出数据的端口。

状态口与控制口:为了保证外设与处理器之间的正常信息传输,就必须增加状态与控制口,实现信息交换。

存储器包括:可读写存储器(RAM)、静态可读写存储器(SRAM)、动态读写存储器(DRAM)、只读存储器(ROM)、掩膜ROM、可擦写编程ROM(EPROM)等,其中每一个均有相应的接口。

5)输入输出与中断技术为了使IO操作正常进行,就必须要对其操作进行控制。

常用的方法包括:程序控制IO ——CPU作为主导方;中断驱动IO——外设作为主导方;直接存储器存取(DMA)——外设直接和存储器交换数据。

2、微处理器系统和微型计算机系统总线微型计算机应用系统包括:专用小系统;以商业PC或工业PC为基础扩充的系统。

1)基本概念时钟周期:每两个相邻的时钟脉冲上升(下降)沿之间的时间间隔称为T状态,也称为时钟周期(Clock Cycle)。

总线周期:CPU与存储器或输入/输出端口进行一次数据交换所花费的时间称为一个总线周期(Bus Cycle)。

指令周期:执行一条指令所需要的时间称为指令周期(Instruction Cycle)。

2)主要系统总线介绍课程主要是以MCS51系列单片机和IBM PC为代表分别介绍两类应用系统,内容略。

3、并行/串行接口技术微型计算机与外界的通讯方式分并行和串行两种。

并行接口由于接口直接、传输速率高而获得广泛的应用。

串行接口在数据通讯系统中占有重要的地位。

并行接口与串行接口的对比如下图:图3 并行接口与串行接口的对比1)并行接口并行接口传输速率高,一般不要求固定格式,但不适合长距离数据传输。

并行接口分类:按数据宽度分:有4、8、16Bit等;按握手线(Handshake)的多少分:有无握手线、一握手线、二握手线、三握手线等。

其中,握手联络线是并行数据线以外的信息线,是为保证接口和外设间高效可靠传送数据而增加的状态控制信息线,而且这种信息线间有一定的应答关系,是否需要握手联络线和需要几条握手联络线,决定于外设的特性和并行通信协议的要求。

2)串行接口串行通信是将数据的各个位一位一位地,通过单条1位宽传输线按顺序分时传送,即通信双方一次传输一个二进制位。

串行通信与并行通信是两种基本数据通信方式。

发送方在发送前要将并行数据转成串行数据,接收方接收后要完成串行数据到并行数据的转换。

与并行通信相比,串行通信的优势主要有:A、传输距离长,可达到数千公里。

B、长距离内串行数据传送速率会比并行数据传送速率快,串行通信的通信时钟频率较并行通信容易提高。

C、抗干扰能力强,串行通信信号间的互相干扰完全可以忽略。

D、费用低。

4、标准接口技术这部分主要讲了三种标准并行接口:打印机接口、PC机IEEE1284并行接口和GPIB接口。

1)Centronics并行打印接口标准Centronics标准规定了36脚簧片式插座为打印机标准插座和其36脚的信号,其中包括8条数据线,3条握手线和其他一些特殊控制信号。

3条握手线为:数据选通线STROBE、响应线ACK和忙信号BUSY。

打印机每接收一个数码,发出一个ACK响应信号,作为对STROBE的应答。

在打印机进行机械运动时,如换行等,BUSY将被拉高。

2)PC机IEEE 1284并行接口IBM PC打印机接口有8位数据输出,5位状态输入,存在成为双向口使用的可能。

IEEE在1994年提出:个人计算机并行双向外设接口的标准信号方式,成为当今PC机并行接口的标准,该标准特点为:在硬件上与原打印口标准兼容,接插件、引脚顺序、逻辑地址都保留、该单向传输为双向传输、数据交换效率提高。

IEEE 1284并行接口标准的5种工作模式:兼容模式(Compatible mode)、半字节模式(Nibble mode)、字节模式(Byte mode)、ECP模式(Extended Capabilities mode)、EPP模式(Enhanced Parallel Port Mode)。

3)GPIB接口在接口和外设之间增加控制状态线可以实现复杂的接口功能,有利于接口向高级方向发展。

HP在1970年提出一个具有8条(3条握手、5条控制线)控制状态线的HP接口总线标准。

即IEEE 488接口。

在我国称为GPIB(general purpose interface bus)。

GPIB最重要的特点,就是能使一个接口连接多达14个设备。

实现点对多点的传输;GPIB第二个特点是它的高级特性,如自动完成设备寻址、服务请求等,因此它在进行操作时只需要搬动设备和插拔电缆,而不涉及接口的具体硬件设计。

5、定时器接口及CRT显示器接口1)定时器接口定时的主要方法有:定时方法:a)软件定时,即是用软件指令周期方法定时,如执行循环程序。

增加CPU负担,通用性差,一般用于短延时。

b)不可编程硬件定时,即是采用中小规模IC构成。

不增加CPU负担,成本低,定时值不可改变。

c)可编程硬件定时,即是采用可编程计数器完成,软件可改变计数值。

可编程定时/计数器:实质上定时和计数本质上都是脉冲计数器,定时计的是内部基准时钟源产生的脉冲,计数是计外部脉冲。

定时/计数器基本原理如图4中所示:图4 定时/计数器基本原理2)CRT显示器接口原理CRT (Cathod-Ray Tube)阴极射线管是计算机的基本外设,用于输出字符和图形,其中又以字符显示为最基本。

CRT显示器接口是连接处理器和CRT的中间件,其输入部分与CPU 总线连接,输出与CRT显示器的符合电视信号输入相连。

三、USB接口技术的运用1、USB简介USB是Universal Serial Bus (通用串行总线)的简称,1994 年底由康柏、IBM、Microsoft 等多家公司联合提出的,1995 年Compaq 等公司为解决传统总线的不足而推广的一种新型串行通讯标准,近几年在PC 领域有了广泛的应用,诸如移动存储设备,扫描仪、数码相机、数码摄像机、音频系统、显示器、输入设备等等。

其中,优盘(又称U 盘或闪存)是世界上首创的基于USB接口的无需驱动器的新一代存储设备,又是移动存储技术领域的一大突破,优盘的普及让用户进一步知道了USB 接口技术,由于现在PC 机上均配有USB接口,流行的操作系统也都支持USB,又有很多厂商提供USB芯片、外设,USB现已进入其发展的黄金时代。

2、USB接口技术USB之所以能为广大PC 用户所钟爱,是因为它拥有其它接口所无法比拟的优点:连接容易、使用方便;独立供电,降低外设成本;速度快,适应不同外设要求;USB支持PNP (即插即用)等。

1)USB的结构外观上,USB采用四根电缆线连接,其中两根是用来传送数据的串行通道,另两根为下游设备提供电源。

USB 规范中将USB 分为五个部分:控制器、控制器驱动程序、USB芯片驱动程序、USB 设备以及USB 设备的驱动程序。

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