微机原理与接口技术
微机原理与接口技术课件PPT
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。
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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。
微机原理与接口技术pdf
微机原理与接口技术pdf微机原理与接口技术是计算机专业的一门重要课程，它涉及到计算机硬件的基本原理和接口技术的应用。
本文将从微机原理和接口技术两个方面进行介绍和讨论，希望能够对读者有所帮助。
首先，我们来谈谈微机原理。
微机原理是指微型计算机的基本工作原理，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等各个部分的工作原理。
CPU是微型计算机的核心部件，它负责执行指令、进行运算和控制数据传输。
存储器用于存储数据和程序，包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等。
输入输出设备用于与外部环境进行信息交换，包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。
了解微机原理对于理解计算机的工作原理和进行系统调试都非常重要。
其次，我们来谈谈接口技术。
接口技术是指计算机与外部设备进行数据交换的技术，包括串行接口、并行接口、通信接口等。
串行接口是一种逐位传输数据的接口，适用于远距离传输和低速设备。
并行接口是一种同时传输多位数据的接口，适用于短距离传输和高速设备。
通信接口是一种用于计算机与通信设备进行数据交换的接口，包括网卡、调制解调器等。
了解接口技术对于设计外部设备、进行通信协议的开发都非常重要。
在实际应用中，微机原理和接口技术经常是相互结合的。
例如，我们在设计一个外部设备时，需要了解计算机的工作原理，选择合适的接口技术进行数据交换。
又如，在进行系统调试时，需要了解接口技术，进行数据的采集和分析。
因此，微机原理与接口技术的学习是非常重要的。
总之，微机原理与接口技术是计算机专业的一门重要课程，它涉及到计算机硬件的基本原理和接口技术的应用。
通过本文的介绍，希望读者能够对微机原理和接口技术有所了解，并能够在实际应用中灵活运用。
希望本文能够对读者有所帮助。
微机原理与接口技术清华大学出版社北京交通大学出版社制作
体；软件是为运行、管理和维护计算机系统或为实现某一 功能而编写的各种程序的总和及其相关资料。
软件由系统软件和应用软件组成。系统软件简化了计 算机操作，支持应用软件的运行并提供服务，包括操作系 统、实用程序和语言处理程序等；应用软件是为用户解决 某种应用问题的程序及有关的文件和资料。
取整数位1
0.625×2＝1.25
取整数位1
0.25×2＝0.5
取整数位0
0.5×2＝1.0
取整数位1
转换后的结果为：(0.8125)10＝(0.1101)2 同理，十进制转换为十六进制可采用“除16倒取余”或“乘
16顺取整”的方法。
25
第1章
微型计算机基础知识
（2）二进制、十六进制数转换为十进制数：按照“将位 权展开求和”的方法就可以得到。 【例1.3】将二进制数(100101.101)2 转换为十进制数，过程 如下： (100101.101)2＝1×25＋1×22＋1×20＋1×2－1＋1×2－3
12
第1章
微型计算机基础知识
（5）主频：也称时钟频率，单位为MHz（兆赫），决定 微机的处理速度。 （6）主存容量：主存储器中RAM和ROM的总和。 （7）可靠性：计算机在规定的时间和工作条件下正常工 作不发生故障的概率。 （8）兼容性：计算机的硬件和软件可用于其他多种系统 的性能。 （9）性能价格比：衡量计算机产品优劣的综合性指标， 包括计算机的硬软件性能与售价的关系。
1．数的原码、反码、补码表示 （1）原码：正数的原码将其符号位置“0”，负数的原码将 其符号位置“1”，其余各位按照通常的方法来表示。 （2）反码：正数的反码与其原码相同，负数的反码为其原 码除符号位以外的各位按位取反。 （3）补码：正数的补码与其原码相同，负数的补码为其反 码在最低位加1。引入补码可以将减法运算化成加法运算， 从而简化机器的控制线路，提高运算速度。
微机原理与接口技术实验报告
微机原理与接口技术实验报告引言微机原理与接口技术是计算机科学与技术专业的一门重要课程，通过实验的方式来深入理解微机原理和接口技术的原理和应用。
本实验报告将详细介绍我们在实验中所学到的内容和实验结果。
一、实验目的微机原理与接口技术实验的主要目的是让学生通过实验来了解和掌握微机系统的结构与工作原理，以及接口技术的基本原理和应用。
通过实验，我们可以加深对微机原理和接口技术的理解，并能够熟练操作相应的实验设备和软件。
二、实验内容本次实验主要包括以下几个方面的内容：1. 微机系统的组成与原理：了解微机系统的基本组成部分，包括微处理器、存储器、输入输出设备等，并学习它们的工作原理和相互之间的联系。
2. 微机系统的调试与测试：学习使用调试工具和测试设备来验证微机系统的正确性和稳定性，通过调试和测试来发现和排除系统中的问题。
3. 接口技术的原理与应用：了解各种接口技术的原理和应用，包括并行接口、串行接口、USB接口等，学会设计和实现简单的接口电路。
4. 接口电路的设计与调试：通过实际设计和调试接口电路，加深对接口技术原理的理解，并能够解决实际问题。
三、实验过程及结果在实验中，我们首先学习了微机系统的基本结构和工作原理，并通过实际操作，搭建了一个简单的微机系统。
通过调试和测试，我们验证了系统的正确性和稳定性。
接着，我们学习了各种接口技术的原理和应用。
我们以并行接口为例，设计了一个简单的并行接口电路，并通过实验验证了其正确性。
同时，我们还学习了串行接口和USB接口的原理，并了解了它们在实际应用中的重要性。
在接口电路的设计和调试过程中，我们遇到了一些问题，例如信号传输的稳定性、接口电路的兼容性等。
通过分析和调试，我们逐步解决了这些问题，并取得了令人满意的实验结果。
四、实验总结通过本次实验，我们深入了解了微机原理和接口技术的基本原理和应用。
通过实际操作和调试，我们不仅掌握了微机系统的组成和工作原理，还学会了设计和实现简单的接口电路。
微机原理及接口技术
2. 什么是机器码？什么是真值？解：把符号数值化的数码称为机器数或机器码，原来的数值叫做机器数的真值。
3. 8位和16位二进制数的原码 、补码和反码可表示的数的范围分别是多少？ 解：原码（-127~+127）、（-32767~+32767）补码 (-128~+127）、（-32768~+32767） 反码（-127~+127）、（-32767~+32767）4.一般来说，其内部基本结构大都由 算数逻辑单元、控制单元、寄存器阵列、总线和总线缓冲器 四个部分组成。
高性能微处理器内部还有指令预取部件、地址形成部件、指令译码部件和存储器管理部件等。
二 1.总线接口单元BIU （Bus Interface Unit ）包括段寄存器、指令指针寄存器、20位地址加法寄存器和先入先出的指令队列、总线控制逻辑。
负责与存储器、I/O 设备传送数据，即BIU 管理在存储器中获取程序和数据的实际处理过程。
20位地址加法器将16位段地址和16位偏移量相加，产生20位物理地址。
总线控制逻辑产生总线控制信号对存贮器和I/O 端口进行控制。
IP 指针由BIU 自动修改，平时IP 内存储下条要取指令的偏移地址；遇到跳转指令后，8086将IP 压栈，并调整其内容为下条要执行指令地址。
2.执行单元EU （Execution Unit ）包括ALU 、状态标志寄存器、通用寄存器、暂存器、队列控制逻辑与时序控制逻辑等。
负责指令的执行。
将指令译码并利用内部的ALU 和寄存器对其进行所需的处理。
3.EU 和BIU 的动作管理—流水线技术原则控制器运算器 寄存器输入/输出接口存储器 CPU主机外部设备应用软件系统软件微型机软件微型机系统 微型机硬件（1）每当8086的指令队列中有2个空字节且EU 未向BIU 申请读写存储器操作时，BIU 就会自动把指令取到指令队列中。
（2）每当EU 要执行一条指令时，它会先从BIU 的指令队列前部取出指令代码，然后执行指令。
微机原理及接口技术
微机原理及接口技术一、前言随着信息时代的到来，计算机技术的不断发展，微机技术已经得到了广泛的应用和发展。
微机原理及接口技术作为微机技术的重要基础，对于了解微机的结构和工作原理，以及实现微机与外部设备的通信具有十分重要的意义。
本文将围绕着微机的结构、工作原理以及微机与外部设备的接口技术进行详细的介绍和分析。
二、微机的结构微机是由中央处理器(CPU)、内存(MEM)、输入/输出(I/O)接口电路、总线(BUS)等部分组成的。
CPU是微机的核心部分，它能对数据进行处理、控制微机的运作；内存是储存数据和指令的地方，CPU可以直接对内存进行读取和写入操作；I/O接口电路是微机与外部设备之间进行数据交换的桥梁；总线则是将CPU、内存和I/O接口电路连接在一起，并传递数据和控制信息。
三、微机的工作原理微机的工作过程主要由指令执行和数据存取两个部分组成。
当CPU需要执行下一条指令时，会从内存中读取这条指令，然后进行解析并执行相应的操作。
当CPU需要访问数据时，会从内存中读取数据，并将数据写入内存中。
而CPU与输入/输出设备之间的通信也是通过I/O接口电路完成的。
CPU可以根据需要对内存进行读写操作，这是因为内存与CPU的速度非常接近，对内存的操作是非常快速的。
而CPU与外设之间通过I/O接口电路进行通信，则是因为I/O接口电路需要实现对不同类型的设备接口进行适配，对设备的操作速度也受到限制。
四、微机的接口技术为了实现微机与外部设备的通信，需要通过不同的接口技术来实现对不同类型设备的连接。
常用的接口技术有串行接口(Serial Interface)、并行接口(Parallel Interface)、通用串行总线(USB)、蓝牙接口(Bluetooth Interface)等。
其中，USB接口已经成为目前最为普遍的接口技术之一。
串行接口技术和并行接口技术是早期应用比较广泛的接口技术，它们的主要区别在于对数据的传输方式不同。
微机原理与接口技术课程标准
《微机原理与接口技术》课程标准一、课程概述《微型原理与接口技术》是计算机硬件与软件衔接及综合应用的课程。
尤其微处理器大量开展和计算机渗透嵌入各种仪表和控制系统后，“微机原理与应用〃成为组构系统的根本技术。
《微型原理与接口技术》是通信工程专业的必修课程，其课程着重介绍微型计算机根本构成及应用方法。
该课程的先修课程有：《电路与电子学》、《数字电路与逻辑设计》、《汇编语言程序设计》，并为《单片计算机技术》、《计算机控制技术》等课程打下根底。
它是一门理论性、实践性和应用性较强的课程。
这门学科的重点是培养学生在微型计算机根本构成与外界联系（广义输入/输出）的应用方面的知识和技能，对学生的专业开展和计算机的深入研究具有极其重要的意义。
通过本课程，使学生学习微处理器芯片根本功能、指令系统、构成微型计算机的外围芯片，以及构成微型计算机系统的接口芯片。
掌握微型计算机结构特点，以及实现微型计算机与外部连接的软、硬件根底知识和根本技能；掌握和了解各种典型环境下接口设计原那么；熟悉和正确选择常用的儿种大规模集成接口电路。
本课程具有较强的实践能力。
二、课程目标1 .知道《计算机接口技术》这门课程的性质、地位和价值；知道该课程的研究领域和技术前景；知道这门学科的研究范围、分析框架、研究方法、学科进展和未来方向。
2 .理解这门课程的主要概念、根本原理利技术要点，拓宽计算机应用的领域和范围的思路和概念。
3 .掌握计算机结构特点，以及实现计算机与外部连接的软、硬件根底知识和根本技能。
4 .掌握和了解各种典型环境下接口设计原那么；熟悉和正确运用常用的儿种大规模集成接口电路。
5 .通过本课程的学习，到达提高学生的分析问题、解决问题的思维能力和动手能力。
三、课程内容和教学要求这门课程的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。
这四个层次的一般涵义表述如下：知道 ---- 是指对这门学科和教学现象的认知。
理解 ---- 是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释，能提示所涉及到的教学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。
微机原理与接口技术实验报告
微机原理与接口技术实验报告实验一，微机原理实验。
1. 实验目的。
本实验旨在通过对微机原理的实验，加深学生对微机原理相关知识的理解，提高学生的动手能力和实验技能。
2. 实验内容。
本实验主要包括微机原理的基本知识、微处理器的结构和功能、微机系统的总线结构、存储器与I/O接口。
3. 实验步骤。
（1）了解微机原理的基本知识，包括微处理器的分类、功能和工作原理。
（2）学习微机系统的总线结构，掌握总线的分类、功能和工作原理。
（3）了解存储器与I/O接口的基本概念和工作原理。
（4）进行实际操作，通过实验板进行微机原理实验，加深对微机原理知识的理解。
4. 实验结果。
通过本次实验，我深刻理解了微机原理的基本知识，掌握了微处理器的结构和功能，了解了微机系统的总线结构，以及存储器与I/O接口的工作原理。
通过实际操作，我对微机原理有了更深入的认识，提高了自己的动手能力和实验技能。
实验二，接口技术实验。
1. 实验目的。
本实验旨在通过对接口技术的实验，加深学生对接口技术相关知识的理解，提高学生的动手能力和实验技能。
2. 实验内容。
本实验主要包括接口技术的基本知识、接口电路的设计与调试、接口技术在实际应用中的作用。
3. 实验步骤。
（1）了解接口技术的基本知识，包括接口的分类、功能和设计原则。
（2）学习接口电路的设计与调试，掌握接口电路设计的基本方法和调试技巧。
（3）了解接口技术在实际应用中的作用，包括各种接口的应用场景和实际案例。
（4）进行实际操作，通过实验板进行接口技术实验，加深对接口技术知识的理解。
4. 实验结果。
通过本次实验，我深刻理解了接口技术的基本知识，掌握了接口电路的设计与调试方法，了解了接口技术在实际应用中的作用。
通过实际操作，我对接口技术有了更深入的认识，提高了自己的动手能力和实验技能。
总结。
通过微机原理与接口技术的实验，我对微机原理和接口技术有了更深入的理解，提高了自己的动手能力和实验技能。
希望通过今后的学习和实践，能够更加深入地掌握微机原理与接口技术的知识，为将来的工作和研究打下坚实的基础。
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微机原理及接口技术
第一部分客观题
一、单项选择题（每小题2分，共10分）
1. 寄存器ECX勺低16位部分可以用 ____________ 达。
A EX
B CX
C CH
D CL
2. 8086处理器执行“ OUT DX,AL指令时，AL的数据出现在_____________ 输出给外设。
A控制总线B地址总线C电源和地线D 数据总线
3. 与DRAM目比，SRAM勺特点是___________ 。
A集成度高、存取周期长B集成度低、存取周期长
C集成度高、存取周期短D集成度低、存取周期短
4. 使用语句“ var dword 3721 ”定义的变量var在主存占用___________ 字节存储空间。
A 1
B 2
C 4
D 8
5. 用8K>8结构SRAM芯片构成64000H H6FFFFH地址范围的存储器，需要使用__________ 。
A 4
B 6
C 8
D 10
二、对错判断题（每小题2分，共10分）（说明：正确的选“ A ,错误选“ B”
6. IA-32 处理器设置的中断标志IF = 0是关中断，表示禁止内部中断和外部中断的所有中断请求。
X
7. 已知var是一个变量，语句“ add esi,byte ptr var ”没有语法错误。
X
8. DMA传输由DMA控制器控制，无需处理器执行I/O指令。
V
9. 高性能计算机中常使用Cache （高速缓冲存储器）提高主存性能。
V
10. 向某个I/O端口写入一个数据，一定可以从该I/O端口读回这个数据。
V
第二部分主观题
一、填空题（每空2分，共10分）
1. 8086处理器引脚有3个最基本的读写控制信号，它们是M/IO*，—RD* __________ 和____ /R* ______ 。
2. 逻辑地址由—段基地址_________ 口偏移地址两部分组成。
代码段中下一条要执行的指令由CS和 _____ 指针IP ____ 寄存器指示，后者在实地址模型中起作用
的仅有_____ 指针 ____ 寄存器部分。
二、问答题（每小题6分，共30分）
1. 什么是JMP指令的近（near）转移和远（far ）转移？
jmp指令的近转移是指在同一个段里面的转移，也叫做段内近转移，用汇编编码就是这样的jmp near ptr标号
jmp指令的远转移是指段与段之间的转移，就是说不在同一个段的转移，用汇编编码就是这样的jmp far ptr 标号
2. 什么是存储访问的局部性原理，它分成哪两个方面的局部性？
程序局部性原理：虚拟存储管理的效率与程序局部性程序有很大关系。
根据统计，进程运行时，在一段时间内，其程序的执行往往呈现岀高度的局限性，包括时间局部性和空间局部性。
1、时间局部性：是指若一条指令被执行，则在不久的将来，它可能再被执行。
2、空间局部性：是指一旦一个存储单元被访问，那它附近的单元也将很快被访问。
3. 举例说明什么是In tel 80x86处理器数据存储的小端方式（Little En dian）?小端模式，是指数据的高字节保存在内存的高地址中，而数据的低字节保存在内存的低地址中，这种
存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来，高地址部分权值高，低地址部分权值低。
0000430: e684 6c4e 0100 1800 53ef 0100 0100 0000
0000440: b484 6c4e 004e ed00 0000 0000 0100 0000
在小端模式下，前32位应该这样读:4e 6c 84 e6（假设int占4个字节）
记忆方法：地址的增长顺序与值的增长顺序相同
4. 使用MASME编程序，在数据段有一个语句“ db 37h,21 , ' n o'”，它将使处
理器为其分配多少个字节的主存空间？从低地址开始每个地址单元的内容依次
是什么？
37h分配一个字节
21分配一个字节
no分配2个字节
所以共需分配4个字节，即2个字
5. ISA总线的时钟频率是8MHz每2个时钟可以传送一个16位数据，计算其总线带
宽。
由于：f=8MHz,T=1/f=1/8M秒，一个总线周期等于一个时钟周期
所以：总线带宽=16/（1/8M）= 128Mbps
所以：总线带宽=16/（1/8M*2）= 64Mbps
三、程序阅读题（每小题10分，共20分）
1. 下段程序执行后，ESI = 33BBh （1），EDI= （2），CF= 0 （3）
mov esi,3388h
add esi,22h xor edi,edi
2. 如下程序片段统计以0结尾的字符串中字符个数，请补充完整。
数据段
stri ng byte 'Do what you can do.',0
;代码段
xor ebx,ebx aga in: cmp stri ng[ebx],0
jz (1) _done __________
inc (2) ___ ebx ___
jmp (3) _____ again ____
done: ...
四、程序设计题（每小题10分，共20 分）
1.编制一个程序片断，把保存在变量dataA和dataB中较大的数据取出后存入maxC 假设变量存放的是32位有符号数。
MOV AX, DATA ; 段初始化
MOV DS, AX
MOV AX, STACK
MOV SS, AX
MOV DX, WORD PTR BUFA+2 ; 按题意，将数送入DX,AX, BX, CX
MOV AX, WORD PTR BUFA
MOV BX, WORD PTR BUFB+2
MOV CX, WORD PTR BUFB
CMP DX, BX J先比高位字
JG MOVE_A ;A 大
JL MOVE_B ;B 大
CMP AX, CX J高位字相等就再比低位字JAE MOVE_A ;A 大
JMP MOVE_B ;B 大
MOVE_A:
MOV WORD PTR BUFC+2, DX ; A 大
MOV WORD PTR BUFC, AX
JMP EXIT
MOVE_B:
MOV WORD PTR BUFC+2, BX ; B 大
MOV WORD PTR BUFC, CX
EXIT:
如果题目是bufa>bufb,则把1送入dx,bufa=bufb,则把0送入dx,bufa<bufb,则把-1送入dx则稍作
修改:
MOV AX, DATA 段初始化
MOV DS, AX
MOV AX, STACK
MOV SS, AX
MOV DX, WORD PTR BUFA+2 按题意，将数送入DX,AX, BX, CX
MOV AX, WORD PTR BUFA
MOV BX, WORD PTR BUFB+2
MOV CX, WORD PTR BUFB
CMP DX, BX 先比高位字
JG MOVE_A ; A
JL MOVE_B ; B
CMP AX, CX 高位字相等就再比低位字
JA MOVE_A ; A
JZ MOVE 0 相等
JMP MOVE_B ; B
MOVE A:
MOV DX, 1
JMP EXIT
MOVE B:
MOV DX, -1
JMP EXIT
MOVE 0:
MOV DX, 0
EXIT:
2.设8253计数器1工作于方式1,按二进制计数，计数初值为400。
假设该8253芯片计数器0〜3以及控制字I/O地址依次为60H-63耳编写它的初始化程序段
MOV AL,15H 8253 计数器1
OUT 61H,AL
MOV AX,FA0H
OUT 41H,AL
MOV AL,AH
OUT 41H,AL。