微型计算机原理及接口技术PPT课件.ppt

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1、微型计算机原理及接口技术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……………………….96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………………………………………4402.第1章微型计算机基础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

2、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4.1.3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1.4典型微型计算机1.4.1主要性能指标1.4.2PC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5.1.1微型计算机的组成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

3、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。6.1.2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。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。图1-2微型计算机的硬件结构框图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8.3.双层总线结构图1-5双层总线结构微型计算机9.1.2.1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

4、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。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)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

5、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。12.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。②堆栈及堆栈

6、指示器SP堆栈一旦形成就必须遵循先进后出FILO（FirstInLastOut）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。图1-8存储

7、器单元与地址的关系14.1.2.3微型计算机基本工作过程计算机的核心是CPU，了解CPU的工作过程对于理解计算机内部工作原理非常重要。为了便于理解，下面以模型机执行简单程序为例，说明程序的执行过程：15.本段程序已放入内存指定位置，内部结构如图1-9所示：图1-9假想模型机与程序执行示例16.1.3微型计算机的运算基础1.3.1计算机中数的表示1.机器数和真值在计算机中，无论数值还是符号，都是用0或1来表示。通常用最高位做符号位，0表示正数，1表示负数。2.带符号数的表示方法原码:在机器数中，将最高位作为符号位，其余二进制位表示该数的绝对值的表示方法叫做原码

8、表示法。反码:正数的反码表示与原码相同，负数的反码是