微型计算机接口技术及应用(第三版)刘乐善 重要知识点
1.（为什么要设置接口）设置接口的目的有两条：通过接口实现设备与总线的连接；连接起来以后，CPU通过接口对设备进行访问，即操作或控制设备。
2.接口分为两类：设备接口和总线桥设备接口：是指I/O设备与本地总线（如ISA总线）之间的连接电路并进行信息（包括数据、地址及状态）交换的中转站。
总线桥，是实现微处理器总线与PCI总线，以及PCI总线与本地总线之间的连接与信息交换（映射）的接口。
3.设备接口和总线桥的区别：首先，总线桥与接口的区别是连接对象不同。
接口连接的的是I/O设备和本地总线（用户总线），总线桥连接的是本地总线（用户总线）和PCI总线。
其次，传递信息的方法不同。
接口是直接传递信息，接口两端的信息通过硬件传递，是一种一一对应的固定关系。
桥是间接传递信息，桥两端的信息是一种映射的关系，并非通过硬件一一对应的直接传输，即由软件建立起来的映射规则实现，可动态改变。
4.为什么要设置I/O设备接口?为什么要在ISA总线和I/O设备之间设置接口电路呢？原因：一、微机的总线与I/O设备两者的信号线不兼容，在信号线的功能定义，逻辑定义和时序关系上都不一致；二，CPU与I/O设备的工作速度不兼容，CPU速度高，I/O设备速度低；三，若不通过接口，而由CPU直接对I/O设备的操作实施控制，就会使CPU穷于应付与I/O设备硬件打交道，从而大大降低CPU的效率；四、若I/O设备直接由CPU控制，也会使I/O 设备的硬件结构依赖于CPU，对I/O设备本身的发展不利。
因此，有必要设置具有独立功能的接口电路，以便协调CPU与I/O设备两者的工作，提高CPU的效率，不有利于I/O设备按自身的规律发展。
5.I/O设备接口的功能1.执行CPU命令 2.返回外设状态3.数据缓冲 4.信号转换5.设备选择6.数据宽度与数据格式转换6.I/O设备接口与CPU交换数据的方式1.查询方式2.中断方式3.直接存储器存取（DMA）方式7.D/A转换器的接口采用的数据段和交换方式是无条件传输。
什么叫无条件？无需判断某个状态，只需询问是否需要转换，需要转换就转，不需要转换就不转。
8.总线桥的具体任务是？一是负责总线与总线之间的连接与转换。
二是完成设备信息的传递。
三是支持即插即用。
9.总线的概念：总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。
10.为什么要设置总线标准？总线标准的设置主要解决不同厂家各类模块化产品的兼容问题。
总线标准：微机系统各组成部件之间，通过总线进行连接和传输信息时，应遵守一些协议和规范，这些协议和规范称为总线标准。
11.总线的性能参数总线频率总线宽度总线传输率同步的方式多路复用负载功能信号线数总线控制方式其他性能指标（电源电压等级、能否扩展64位宽度）12.总线传输操作过程（1）申请与仲裁阶段（2）寻址阶段（3）传输阶段（4）结束阶段15.I/O的渊源：设备选择功能是接口电路应该具备的基本功能之一，因此，作为进行设备端口选择的I/O端口地址译码电路是每个接口电路中不可缺少的部分。
16.端口（Port）是接口（Interface）电路中能被CPU访问的寄存器地址。
17.端口分类：命令（端）口、状态（端）口、数据（端）口。
18.独立编址和统一编址各自的优缺点统一编址方式是从存储器空间中划出一部分地址空间给I/O设备使用，把I/O接口中的端口当做存储器单元一样进行访问。
优点：由于对I/O设备的访问是使用访问存储器的指令，不设置专门的I/O指令，故对存储器使用的部分指令也可用于端口访问。
这样就增强了I/O处理能力。
另外，统一编址可给端口带来较大的寻址空间，对大型控制系统和数据通信系统是很有意义的。
缺点：端口占用了存储器的地址空间，是存储器容量减小。
另外，指令长度比专门的I/O指令要长，因而执行时间较长。
统一编址方式对I/O端口寻址必须全地址线译码，增加了地址线，也就增加了地址译码电路的硬件开销。
独立编址方式是接口中的端口地址单独编址而不和存储空间合在一起。
优点：I/O端口不占用存储器空间。
使用专门的I/O指令对端口进行操作，I/O指令端，执行速度快。
对I/O 端口寻址不需要全地址译码，地址线少，也就简化了地址译码电路的硬件。
并且，由于I/O 端口访问的专门I/O指令与存储器访问指令有明显的区别，是程序中I/O操作与其他操作的界限清楚、层次分明、程序的可读性强。
由于I/O端口地址和存储器地址是分开的，故I/O 端口地址和存储器地址可以重叠，而不会互相混淆。
缺点：I/O指令少，PC微机只使用IN 和OUT指令，对I/O的处理能力不如统一编制方式。
由于单独设置I/O指令，故需要增加--IOR和--IOW的控制信号引脚，这对CPU芯片来说应该是一种负担。
19.全译码：所有I/O地址线（A0~A9）全部作为译码电路的输入参加译码，一般在要求产生单个端口时使用。
部分译码：只有高位地址线参加译码，产生片选信号--CS，而低位地址线不参加译码，一般在要求产生多个端口的接口芯片中使用。
开关式译码：在部分译码方法的基础上，加上地址开关来改变端口地址。
一般在要求I/O端口地址需要改变时采用。
20.内部定时：内部定时产生运算器、控制器等CPU内部的控制时序，如取指周期、读/写周期、中断周期等，主要用于CPU内部指令执行过程的定时。
外部定时：外部定时是外设在实现某种功能时所需要的一种时序关系。
时序配合：当用户在把外设和CPU连接组成一个微机应用系统，且考虑两者的工作时序时，不能脱离计算机内部的定时规定，即应以计算机的时序关系（即内部定时）为依据，来设计外部定时机构，使其既符合计算机内部定时的规定，又满足外部设备的工作时序要求，这就是所谓的时序配合。
21.定时/计数器82C54A的应用举例82C54A用作测量脉冲宽度82C54A用作定时82C54A用作分频82C54A同时用作计数与定时22.中断是指CPU在正常运行程序时，由于外部/内部随机事件或由程序预先安排的事件，引起CPU暂时中断正在运行的程序，而转到为外部/内部事件或为预先安排的事件服务的程序中去，服务完毕，再返回去继续执行被暂时中断的程序。
中断源：中断的发生事出有因，引起中断的事件就是中断源。
中断处理程序（或者说中断服务程序）:CPU在在处理中断事件时针对不同中断源的要求给以不同的解决方案的程序。
中断分类：硬中断（外部中断）、软中断（内部中断）硬中断包括可屏蔽中断INTR和不可屏蔽中断NMI 软中断包括DOS 中断功能和BIOS中断功能软中断有DOS中断和BIOS中断，作用有什么不一样DOS 中断功能的作用是对设备、文件、目录及内存的管理功能，涉及各个方面，可供系统软件和应用程序调用；BIOS中断功能的作用是直接对系统中I/O设备进行设备级控制，可供上层软件和应用程序调用。
中断号是系统分配给每个中断源的代号，以便识别和处理。
中断号的作用：中断号在中断处理过程中起到很重要的作用，在采用向量中断方式的中断系统中，CPU必须通过它才可以找到中断服务程序的入口地址，实现程序的转移。
23.中断号的获取：CPU对系统中不同类型的中断源，获取它们的中断号的方法是不同的。
可屏蔽中断的中断号是在中断响应周期从中断控制器获取的。
软中断INT nH的中断号（nH）是由中断指令直接给出的。
不可屏蔽中断NMI及CPU内部一些特殊中断的中断号是由系统预先设置好的，如NMI的中断号为02H，非法除数的中断号为0H，等等。
24.中断向量IV（Interrupt Vector）就是指中断服务程序的这4个字节的入口地址。
25.可屏蔽中断的处理过程：1.中断申请与响应握手2.标志位的处理与断点保存3.向中断服务程序转移并执行中断服务程序4.返回断点26.82C59A对中断管理的作用1.接收和扩充I/O设备的中断请求2.进行中断优先级排队3.向CPU提供中断号4.进行中断申请的开放与屏蔽5.执行中断结束命令27.中断向量修改的步骤：1.调用35H号功能，从向量表中读取某一中断号的原中断向量，并保存在字变量中 2.调用25H号功能，将新中断向量写入中断向量表中原中断向量的位置，取代原中断向量 3.新中断服务程序完毕后，再用25H号功能将保存在字变量中的原中断向量写回去，恢复原中断向量。
28.DMA（Direct Memory Access）方式是存储器直接存取方式的简称。
29.DMA传输的过程1.申请阶段2.响应阶段3.数据传输阶段4.传输结束阶段30.DMA操作类型1.数据传输 2.数据校验 3.数据检索31.DMA操作方式：1.单字节方式 2.连续（块字节）方式3.请求（询问）方式4.级联方式32.DMA控制器的两种工作状态DMA与一般的外围接口芯片不同DMA控制器是作为系统的主控者，能够实现两种存储实体之间的直接高速数据传输，包括存储器之间、存储器与I/O设备之间的数据传输。
因此，它与一般的外围接口芯片不同，具有接管和控制微机系统总线（包括数据、地址和控制线）的功能。
但是，在它取得总线控制权之前，有与其他I/O 接口芯片一样，接受CPU的控制。
因此DMA控制器在系统中有两种工作状态—主动态和被动态，处在两种不同的地位—主控器和受控器。
33.所谓并行接口，是指接口电路与I/O设备之间采用多根数据线进行数据传输。
34.全双工：全双工是通信双方同时进行发送和接收操作。
半双工：半双工是通信双方分时进行发送和接收操作，即双方都可发可收，但不能在同一时刻发送和接收。
单工：通信双方只能进行一个方向的传输，不能有双向传输。
35.串行通信的基本特点串行通信与并行通信的比较，有以下几个不同的特点：1.串行通信是在1根传输线上，按位传输信息，并且，在一根线上既传输数据，又传输联络控制信号。
数据与联络控制信号混在一起。
2.为了识别在一根线上串行传输的信息流中，哪一部分是联络信号，哪一部分是数据信号，以及传送何时开始，要求通信双方约定串行传输的数据有固定的格式。
这个格式有异步数据格式和同步数据格式之分。
3.在串行通信中，对信号的逻辑定义采用负逻辑和高压电平，与TTL不兼容，因此，在通信设备与计算机之间需要进行逻辑关系及逻辑电平的转换。
4.串行通信要求双方数据传输的速率必须一致，以免因速率的差异而丢失数据，故需要进行传输速率的控制。
5.串行通信易受干扰，出错难以避免，故需要进行差错的检测与控制。
6串行通信既可用于近距离，有可以用于远距离。
而后者需要外加MODEM。
36.误码率：是指数据经过传输后发生错误的位数与总传输位数只比。
37.检纠错编码方法，具体实现检错编码的方法很多，常用的奇偶校验、循环冗余码校验（CRC）、海明校验码、交叉奇偶校验等。
(完整版)微机原理与接口技术知识点总结
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。
精品课件-微型计算机原理及应用(第三版)-第5章
第5章 存储器系统
在选购存储器芯片时，需要考虑的最重要的性能参数是存 取(或访问)时间。如图5.3所示，存储芯片的存取时间ta定义 为从地址信号输入稳定到读数据输出的最大时延。常用的MOS RAM的存取时间一般在15～500 ns范围，而用作高速缓冲存储 器的SRAM存取时间更短。
第5章 存储器系统
V1、V3及V2、V4两个NMOS反相器交叉耦合组成双稳态触发 器电路。其中V3、V4为负载管，V1、V2为反相管，V5、V6为选 通管。V1和V2的状态决定了存储的1位二进制信息。这对交叉 耦合晶体管的工作状态是：当一个晶体管导通时，另一个就截 止。假设V1导通、V2截止时的状态代表1；相反的状态即V2导 通、V1截止时的状态代表0，即A点的电平高低分别代表1或0。
第5章 存储器系统 图5.4 典型的单管动态RAM基本存储电路
第5章 存储器系统
在执行读操作时，译码器对行地址(低位地址)译码，使对 应行选择线变为高电平。处于该行选择线控制下的该行上所有 基本存储电路的开关管V都导通。这样，各列的刷新放大器便 可读取相应电容上的电压电平，形成1或0信号。列地址(高位 地址)允许选中的一行中的一个基本存储电路输出。在这个过 程中，整个一行上所有的电容都会受到干扰。为保持存储的信 息不变，由刷新放大器对该行中的各基本存储电路按读取的状 态进行重写。在执行写操作时也与此类似，只是输入数据被存 入选中的那个基本存储电路中，而该行的其它基本存储电路只 单纯地进行刷新。
第5章 存储器系统 图5.1 静态MOS 6管基本存储电路
第5章 存储器系统
选择和读写控制部分包括选择(X和Y)线，读、写控制线， 数据线和开关门电路。当行线X和列线Y都为高电平时，开关管 V5、V6、V7、V8均导通，该单元被选中，于是便可以对它进行 读或写操作。
微型计算机及接口技术第一章
微型计算机及接口技术第一章第一章1微处理器：指有一片或几片大规模集成电路组成的中央处理器。
2微型计算机：指以微处理器为基础，配以内存储器以及输入输出接口电路和相应的辅助电路构成的裸机。
3微型计算机系统：指由微型计算机配以相应的外围设备及其它专用电路，电源，面板，机架以及足够的软件而构成的系统。
4单片机：把构成一个微型计算机的一些功能部件集成在一块芯片之中的计算机。
5单机板：把微处理器，RAM,ROM,以及一些接口电路，加上相应的外设以及监控程序固件等安装在一块印刷电路板上所构成的计算机系统。
6微处理器，微型计算机以及微型计算机系统有何联系？微处理器在微型计算机中通常也称CPU，其内部集成了算术逻辑单元，控制单元和寄存器阵列。
微型计算机以微处理器为核心，并配上存储器，输入输出接口电路和系统总线，微型计算机也称主机或微电脑。
微型计算机系统是以微型计算机为主体，配上相应的外设，电源及系统软件所构成的系统。
7简述微机系统中三种总线的区别及联系？对一个具有一定规模的微型计算机系统而言，有三类总线，一种是微型计算机中CUP芯片与内存储器和I/O接口电路之间信息传输的公共通路，这是片总线；一种是构成微型计算机的各模块之间信息传输的公共通路，这是内总线，又称系统总线，微机总线和板及总线；第三种是一个微型计算机系统同另一个微型计算机系统之间，或者一个微型计算机系统同仪器，仪表之间信息传输的公共通路，这是外总线，又称通信总线。
8微机硬件系统的组成包括那几部分？目前流行的实际微机硬件系统一般都由那些部件组成？一个基本微机硬件系统的组成包括微处理器芯片，存储器芯片，输入输出接口芯片。
微处理器芯片是微机运算和控制中心，存储器芯片用来存储程序或数据，输入输出接口芯片是微机与外设之间的接口。
目前最流行的实际微机硬件系统一般由主机，外设接口卡，外部设备，及电源等部件组成。
9存储器的基本功能是什么?程序和数据是以何种代码形式来存储信息的？存储器是微机的存储和记忆部件，用来存放程序和数据。
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》复习参考资料第一章概述一、计算机中的数制1、无符号数的表示方法：（1）十进制计数的表示法特点：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）十六进制数的表示法：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、各种数制之间的转换（1）非十进制数到十进制数的转换按相应进位计数制的权表达式展开，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→二进制的转换：整数部分：除2取余；小数部分：乘2取整。
●十进制→十六进制的转换：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的各个位。
（3）二进制与十六进制数之间的转换用4位二进制数表示1位十六进制数3、无符号数二进制的运算（见教材P5）4、二进制数的逻辑运算特点：按位运算，无进借位（1）与运算只有A、B变量皆为1时，与运算的结果就是1（2）或运算A、B变量中，只要有一个为1，或运算的结果就是1（3）非运算（4）异或运算A、B两个变量只要不同，异或运算的结果就是1二、计算机中的码制1、对于符号数，机器数常用的表示方法有原码、反码和补码三种。
数X的原码记作[X]原，反码记作[X]反，补码记作[X]补。
注意：对正数，三种表示法均相同。
它们的差别在于对负数的表示。
（1）原码定义：符号位：0表示正，1表示负；数值位：真值的绝对值。
注意：数0的原码不唯一（2）反码定义：若X>0 ，则[X]反=[X]原若X<0，则[X]反= 对应原码的符号位不变，数值部分按位求反注意：数0的反码也不唯一（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的补码唯一，同为000000002、8位二进制的表示范围：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、信息的编码1、十进制数的二进制数编码用4位二进制数表示一位十进制数。
精品课件-微机接口技术及其应用-第1章
1.1.3 接口的分类 1．按适应面划分 微机接口从适应面角度划分，可以分为专用接口、通用标
准接口和增强功能用的接口三大类。
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1) 专用接口 专用接口包括用户交换接口和辅助操作接口两类。 (1) 用户交换接口。用户交换接口又称人机交互设备接口。 这类接口的主要功能是将用户指定的数据、信息传送给主机， 而将来自主机的数据、信息传送给输出设备。随着微机的不断 发展，人机接口又可分为常规人机接口和智能人机接口。 常规人机接口是以计算机为中心的，即输入/输出的信息 是以二进制码、十六进制或ASCII码形式传送的。这种形式的 信息计算机容易接受和便于处理，而人接受和处理就不大方便。 属于这类接口的有键盘接口、显示器接口和打印机接口等。
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1.1.2 接口的功能 接口技术是用硬件和软件相结合的方法来处理主机与外部
世界的通信和数据交换，使其达到最佳匹配，实现高效、可靠 的信息交换的一门技术。为了达到这样的目的，就需要解决主 机与外部世界存在不匹配的矛盾。接口应具备如下功能：
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1．信息格式转换 外设产生的信息结构很复杂，不同设备有不同的信息格式 和种类，它们与CPU的信息格式不兼容，需要在接口中进行转 换，如正负逻辑的转换、串行信息与并行信息的变换等。
由此可见，微机与各种外设的信息交换是比较复杂的， 它们之间存在如何连接的问题。一般来说，每种外设都有其具 体的问题，必须用一个专门的接口来实现主机用的信号与外设 用的信号之间的匹配或转换，并通过该接口提供相应的数据格 式、适当的时序控制和同步协调，以及进行数据缓冲、传送设 备的有关状态信息等。这样的接口电路通常位于主机与外设之 间，能够完成主机与外设之间的信息传送。
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输入与输出的操作过程类似于存储器的存取操作。原则上 CPU可以采用访问存储器的方式与外设交换数据，但是在实际 操作中，外围设备要考虑的问题比访问存储器复杂得多。存储 器通常是在与CPU同步的控制方式下工作的，并且内存采用半 导体器件，其相应的控制比较简单，与CPU的匹配和定时较易 实现。而外设种类繁多，控制复杂。CPU与外设相连时，不能 直接用总线相连，而是要通过相应的电路来连接。这是因为 CPU与外设之间存在很大的差异，不能匹配。这些差异主要体 现在以下几个方面。
微机原理与接口技术知识点归纳
微机原理与接口技术知识点归纳一、微机原理基础知识1.计算机的历史与发展：从早期的计算器到现代电子计算机的演变过程，了解计算机的历史与发展。
2.计算机的基本组成：包括中央处理器(CPU)、存储器、输入设备、输出设备等基本组成部分，并对各部分的功能和作用进行了解。
3.计算机的工作原理：包括指令的执行过程、数据在计算机内部的传输和处理过程等。
4.存储器的类型：主要包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)等。
5.计算机的指令系统和运算器：了解计算机指令系统的组成和指令的执行过程，以及运算器的功能和实现方法。
6.计算机的时序与控制：了解计算机的时序与控制，包括时钟信号的产生与同步，以及各种控制信号的生成与传输。
二、微机接口技术知识点1.总线的基本概念：了解总线的定义、分类以及总线的特点和功能。
2.ISA总线与PCI总线：介绍ISA总线和PCI总线的结构和工作原理，以及两者之间的差异和优劣。
B接口：了解USB接口的发展历程、工作原理和特点，以及USB接口的速度分类和设备连接方式。
4. 并行接口：介绍并行接口的原理和应用，包括Centronics接口和IEEE-1284接口等。
5.串行接口：了解串行接口的原理和应用，包括RS-232C接口和USB 接口等。
6.中断系统：介绍中断系统的工作原理和分类，以及中断向量表和中断服务程序的编写与应用。
7.DMA接口：了解DMA接口的工作原理和应用，包括DMA控制器和DMA传输方式等。
8.输入输出接口：介绍输入输出接口的原理和应用，包括键盘接口、显示器接口和打印机接口等。
9.总线控制与时序：了解总线控制和时序的设计和实现方法，包括总线仲裁、总线控制器和时序发生器等。
10.接口电路设计方法：介绍接口电路的设计和实现方法，包括接口电路的逻辑设计和电气特性的匹配等。
以上是关于微机原理与接口技术的一些知识点的归纳，通过学习这些知识可以更好地了解计算机的基本原理和各种接口技术的实现方法，为进一步深入学习和应用计算机提供基础。
微型计算机接口与技术考点
1.微处理器组成：算术逻辑部件ALU、累加器和寄存器组、指令指针寄存器IP（下一条指令的偏移地址）、段寄存器（存放存储单元段地址，与偏移地址组成20位物理地址）、标志寄存器、时序和控制逻辑部件（负责对整机的控制，包括从存储器取指令，对指令进行译码和分析，发出相应的控制信号和时序，将控制信号和时序送到微机的相应部件，使CPU内部和外部协调工作）、内部总线（内部各部件之间进行数据传输）等。
ALU:算术及逻辑运算。
累加器和寄存器组包括数据寄存器和指针寄存器，用来存放参加运算的数据、中间结果和地址。
2.三种总线结构：面向系统的单总线结构；面向CPU的双总线结构；面向主存储器的双总线结构；3.PCI总线是微机机箱内的底板总线即系统总线的一种，是用来连接构成微处理机的各个插件板的一种数据传输标准。
Peripheral component interconnect 外设互连局部总线，32/64位标准总线，即插即用特性。
USB总线，通用串行总线，外部总线一种，是系统与系统之间，系统与外部设备之间的信息通道。
支持即插即用和热插拔。
传输速度快、方便、独立供电。
4.8086CPU内部有执行单元EU和总线接口单元BIU组成。
主要功能：EU负责执行指令。
由算术逻辑单元ALU、通用寄存器组、16位标志寄存器FLAGS、EU控制电路等组成，EU在工作时直接从指令流中取指令代码，对其译码后产生完成指令所需的控制信息。
数据在ALU中进行运算，运算结果的特征保留在FLAGS中。
BIU负责CPU与存储器和I/O接口之间的信息传送，它有段寄存器、指令指针寄存器、指令队列、地址加法器以及总线控制逻辑组成。
5. 8088指令队列长度是4字节，8086 是6字节。
8088的BIU内部数据总线宽度是8位，而EU内数据总线宽度是16位，这样对16位书的存储器读写操作需要两个周期，8086的BIU和EU内部数据总线宽度都是十六位。
8088外部数据总线只有8条AD7~AD0，故也被成为准16位机。
微机原理与接口技术知识点概要
第10章 微型计算机系统串行通信
教材必看章节 10.1 串行通信基础 10.2 可编程串行通信接口芯片8250 10.3.2 串行通信的外部环境 10.3.3 串行通信程序设计，仅看[例10.3.1] 知识点 1. 异步串行通信的数据传输方式（单工、半双工、全双工） 2.异步通信数据帧的格式及通信速率的计算 3.RS-232C电平的特点，RS-232C电平和TTL电平传输同一字符的波形特点 4.8250内部寄存器结构；8250初始化编程；8250应用编程 重点 1. 异步通信数据帧传送格式 2. 通信速率计算 3. 串行通信RS232连接器接线方式（P319） 4. 8250的初始化编程 ；8250查询方式下接收和发送数据的编程方法（直接访 19 问8250端口寄存器）
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知识点 1. 汇编源程序的编程结构 2. DOS、BIOS调用格式 3.分支程序、循环程序结构与编程 4.子程序编程格式与调用 5.宏指令的定义，宏指令与子程序的区别 6.不同代码之间转换的程序实现 重点 1.掌握DOS的01H，02H，09H，0AH，4CH功能调用及用法 2.掌握BIOS INT16H的00H、01H功能调用及用法 3.分支判断与循环程序控制 4.使用寄存器向子程序传递参数的方法 5.代码转换的算法分析
第11章并行I/O接口
教材必看内容 11.1 可编程并行I/O接口芯片8255A 11.2 8255A应用（P347～P350的前8行） 知识点 1.8255A内部结构，A组和B组控制分别管理哪些端口 2. 8255A的初始化编程（两个控制字如何应用） 3.8255A方式0、方式1和方式2的特点及适用端口 4.方式1输入时，联络信号STB和IBF的作用;方式1输出时，联络信号OBF和 ACK的作用 5.中断方式下，如何写入C端口按位置0/置1控制字允许8255A相应端口中断 6.8255A在方式0 及方式1查询方式下的输入输出编程 7. 打印机主要联络信号线及工作时序 重点 1. 8255A初始化编程，根据要求如何判断写入控制字类别，及如何写入 2. STB/IBF的作用与联络过程；OBF/ACK的作用与联络过程。 3.8255A工作在方式1查询方式时，程序如何判别IBF和OBF实现数据的输入 或输出
微型计算机接口技术及应用教案
微型计算机接⼝技术及应⽤教案第⼀章概述本章要点接⼝地概念微机系统地组成结构为什么要在CPU与外设之间设置接⼝理解接⼝实现地主要功能CPU与接⼝交换数据地⽅式、各⽅式地特点及应⽤场合1. 接⼝接⼝就是微处理器CPU与“外部世界”地连接电路,是CPU与外界进⾏信息交换地中转站.2. 微机系统地组成结构微型计算机地硬件组成：中央处理器3. 为什么要在CPU与外设之间设置接⼝信号不兼容——功能定义、逻辑定义、时序关系速度不兼容为了提⾼CPU地效率为了利于外设⾃⾝地发展4. 接⼝地功能<基本功能）1）执⾏CPU命令地功能：CPU对外设地控制通过接⼝电路完成——命令⼝2 >返回外设状态地功能:正常⼯作状态、故障状态——状态⼝3 > 数据缓冲功能:输⼊/输出缓冲；三态特性——数据⼝4 > 设备选择功能:地址代码I/O设备选择信号——端⼝地址译码电路5 >信号转换功能:信号地功能定义、逻辑关系、电平⾼低、⼯作时序6 >数据宽度与数据格式转换功能:串⾏通信：串并转换、串⾏数据格式化5.CPU与接⼝交换数据地⽅式1. 查询⽅式:CPU反复、主动地查询外设状态.特点：⽆额外地硬件开销；CPU⼯作效率低,应⽤：CPU不太忙、传送速度不⾼,⽆条件⽅式是查询⽅式地特例2. 中断⽅式: 外设主动向CPU提出中断申请；CPU与外设并⾏⼯作特点：增加了硬件开销,提⾼了CPU⼯作效率应⽤：CPU较忙、尤其是实时控制及紧急事件处理3.直接存储器存取⽅式快速性原因：硬件取代软件；提供直接通路特点：电路结构复杂,硬件开销⼤应⽤：⾼速外设进⾏⼤量数据传送其他知识点1接⼝电路地结构◆固定式结构——不可编程◆半固定式结构——⽤GAL器件设计◆可编程结构⼤规模集成芯⽚——本书重点◆智能型结构——I/O处理器、通⽤单⽚微机2分析与设计接⼝电路地基本⽅法◆两侧分析法:CPU⼀侧：CPU地类型；DB和AB地宽度；CB地逻辑定义；时序特点外设⼀侧：外部特性<引脚地功能定义和逻辑定义）、⼯作过程◆硬软结合法1）硬件设计⽅法合理选⽤外围接⼝芯⽚有针对性地设计附加电路——逻辑关系与电平转换、时序配合、驱动能⼒2）软件设计⽅法⽤汇编语⾔<或⾼级语⾔）直接对低层硬件编程——了解硬件电路⼯作原理⽤DOS系统功能调⽤和BIOS调⽤编程——标准输⼊/输出设备3.接⼝技术地发展趋势发展过程：固定式简单接⼝、可编程复杂接⼝、功能强⼤地智能接⼝发展趋势：智能化、标准化、多功能化、⾼集成度化第⼆章 I/O端⼝地址译码技术本章要点端⼝地概念端⼝地地址编址⽅式及其特点I/O端⼝地址选⽤地原则掌握I/O端⼝地址译码电路地⼯作原理I/O端⼝地址译码电路地设计与分析1. I/O端⼝和I/O操作1）I/O端⼝端⼝端⼝地种类：数据⼝、状态⼝、命令⼝2）I/O操作本质：I/O端⼝地操作2. 端⼝地址编址⽅式1）统⼀编址<存储器映象⽅式）原则：M与I/O共⽤整个地址空间；I/O端⼝与存储单元等同——M与I/O地址不重叠优点：I/O 可有较⼤编址空间,易扩展；I/O操作指令类型多、功能齐全缺点：M地地址空间受限；I/O指令较长,执⾏速度较慢2）独⽴编址< I/O映象、专⽤I/O指令⽅式）原则：M与I/O分开编址、互不⼲扰——M与I/O地址重叠优点：M空间不受I/O空间影响；有专⽤I/O指令<程序清晰）；I/O指令短,执⾏速度快缺点： I/O指令种类有限, I/O空间不易扩展3. I/O端⼝地址选⽤原则1）凡是系统配置占⽤了地地址⼀律不能使⽤2）计算机⼚家申明保留地地址最好不要使⽤3）可⽤留作实验卡地地址：300H～31FH；最好⽤地址开关4.I/O地址译码电路⼯作原理及作⽤1）地址译码电路地作⽤作⽤：地址＋控制信号=接⼝芯⽚地选择信号AEN＝0地原因：避免在DMA期间,由DMA控制器对这些以⾮DMA⽅式传送地端⼝执⾏DMA 操作2）地址译码电路地输出信号输出信号：低电平有效5.I/O地址译码⽅法⽚间选择：⾼位地址＋控制信号=⽚选信号⽚内端⼝选择：低位地址直接与接⼝芯⽚地址线相连6.I/O端⼝地址译码电路设计地址范围：n根地址线未参与译码,译出地址含2n个例：图中译码输出地址2F8H<只读、AEN＝0）试分析将图中地A1、A0去掉后,译码输出地地址<地址范围：2F8H～2FBH）第三章计数器与定时器本章要点微机系统中地定时、时序配合8253/8254地主要特性、8253/8354计数初值地计算 ? 8253/8254地初始化8253/8254地6种⽅式地主要区别、应⽤场合1 基本概念1）定时 2）计数3）定时与计数地关系 4）频率－声⾳－⾳乐2.微机系统中地定时内部定时：计算机本⾝运⾏地时间基准或时序关系；由计算机硬件决定,⽤户⽆法更改外部定时：外设实现某种功能时,本⾝所需地时序关系AA A A A A A A A A AEN IOR时序配合：考虑外设与CPU 连接时,以计算机地时序关系为依据,以满⾜计算机地时序要求3. 定时⽅法1）软件定时<短时延时）不需增加硬件；浪费CPU 资源、程序通⽤性差典型地延时程序： MOV CX,nDELAY: LOOP DELAY2）硬件定时<定时时间长）可编程定时/计数器或单稳延时电路,不占⽤CPU 时间、定时准确、定时程序具有通⽤性4.8253-5/8254-2外部特性与内部结构8253/8254主要特性：3个独⽴地、16位地、减1计数通道5.8253通道内部各寄存器地作⽤初值寄存器：存放初值,可读/写,写⼊后不变减1计数器：在GATE 作⽤下,对CLK 输⼊地脉冲进⾏减1计数,不能直接读写当前计数值锁存器：锁存减1计数器地当前值,只读6.计数初值8253/8254是逆计数器<减1计数器）减1计数器减为0时输出有效D 0CLK 2 GATE 2 OUT 2CLK 1 GATE 1 OUT 1 CLK 0 GATE 0 OUT 07.编程命令写⼊⽅式字：向控制端⼝写⼊⽅式字,选择通道、确定⼯作⽅式写⼊计数初值：按⽅式字地要求向指定通道装⼊计数初值命令字地格式8.8253/8254初始化举例要求：频率为2MHz 地时钟信号,利⽤T1定时2ms,试对8253初始化<⽅式3）初值：初始化程序段 MOV DX,307HMOV AL,76H OUT DX,AL MOV DX,305H MOV AX,4000 OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL9.⼯作⽅式及特点区分6种⼯作⽅式地标志①启动计数器地触发⽅式②输出波形③计数过程中门控信号地作⽤④在计数过程中写⼊新初值地处理⽅式六种⽅式地⽐较定时的计数初值(时间常数>OUTf CLK f CLK T OUT T N ==400010*2*10*2*36====-OUT CLK T f CLK T OUT TN第四章 DMA控制器本章要点DMA传送地特点、传送过程及操作类型、操作⽅式DMA读、DMA写地传送⽅向DMA控制器在系统中地⼯作状态及地位DMAC级联⽅式下地⼯作过程8237A-5地⼀些特殊引脚地功能：DB0～7、A0～3、IOR、IOW8237A-5地⼯作时序中各状态周期内完成地任务DMA传送过程中对存储器和外设地寻址⽅法PC机DMA初始化中20位存储单元物理地址地形成8237A-5地初始化编程1. DMA传送地特点I/O——I/O。