第5章 微机系统总线技术
微型计算机原理作业第五章 习题与思考题
第五章习题与思考题典型例题解析例5-1 计算机输入/输出控制方式有哪几种?各有什么特点?答：CPU与外设进行数据传送，系统中对数据传送的控制方式一般分为四种：①程序控制方式，程序控制方式是指CPU与外设间的数据传送是在程序的控制下完成的一种数据传送方式，这种方式又分为无条件传送和条件传送二种。
在这种I/O方式中，程序设计简单，硬件软件较省，但费时，CPU效率较低，实时性差，主要用于中低速外设和实时性要求不高的场合。
②中断控制方式，中断控制方式是指利用中断技术控制CPU与外设进行数据传送的一种方式。
这种方式实时性好，不需要反复查询等待，减少了CPU等待时间，CPU与外设可并行工作，但这种方式需要进行现场保护及恢复等工作，仍花费CPU时间。
③DMA方式，DMA方式是指由专门硬件控制，不需CPU介入，直接由存储器与外设进行数据传送的方式。
这种方式不需CPU介入，减少了CPU的开销，能实现高速的数据块传送，提高了效率。
但这种方式增加了硬件开销，提高了系统的成本。
④IOP方式，IOP方式是指由输入/输出协处理器IOP控制数据传送的方式。
这种控制方式由于输入/输出协处理器具有单独的指令系统，因此能在数据传送时，同时进行数据处理，数据传送支持DMA方式，因此传送速度快而且不须CPU介入，CPU与IOP可并行工作，效率高。
这四种方式中，程序控制方式和中断方式属于软件控制方式，DMA方式和IOP方式属于硬件方式。
例5-2 试述I/O端口两种编址方法的特点与区别。
..答：I/O端口的编址方法有二种：即I/O端口单独编址方式和I/O端口与存储器单元统一编址方式。
I/O端口与内存单元地址统一编址方式是将I/O端口地址与内存地址统一安排在内存的地址空间中，即把内存的一部分地址分配给I/O端口，由I/O端口来占用这部分地址。
这种方式控制逻辑较简单，I/O端口数目不受限制，所有访问存储器的指令都可用于I/O端口，指令丰富，功能强。
简述对计算机系统总线的理解
计算机系统总线是连接计算机内部各个部件的公共通道，也称为系统总线或主板总线。
它负责传输数据、地址和控制信号，是计算机系统中非常关键的部分之一。
计算机系统总线通常包含三种类型的线路：数据总线、地址总线和控制总线。
其中，数据总线用于传输数据，地址总线用于传输内存地址和I/O设备地址，控制总线用于传输控制信号，例如读写命令、中断请求等。
计算机系统总线的速度和带宽决定了计算机系统的性能。
随着计算机硬件的不断升级和更新，计算机系统总线的速度和带宽也在不断提升。
目前，计算机系统总线的标准包括PCI、AGP、USB、SATA、Ethernet等，它们分别用于不同类型的接口和设备。
除了速度和带宽之外，计算机系统总线还需要具备可靠性、兼容性和扩展性等特点。
因此，计算机系统总线的设计和开发需要综合考虑各种因素，以满足不同用户和应用场景的需求。
总线结构概述范文
总线结构概述范文总线结构是计算机组成中的重要概念，它用于连接计算机的各个组件，包括CPU、内存、输入输出设备等，实现它们之间的信息传递和数据交换。
总线结构决定了计算机的性能、扩展能力和可靠性。
总线结构可以分为系统总线和外设总线。
系统总线是计算机内部各个组件之间传输数据和控制信号的通道，包括地址总线、数据总线和控制总线。
外设总线则是连接计算机与外部设备之间的接口，用于数据输入和输出。
在总线结构中，地址总线用于传输访问内存或外设所需的地址信息，它决定了计算机可以寻址的内存空间大小。
数据总线用于传输数据，它决定了计算机能够同时传输的数据位数。
控制总线用来控制各个设备的工作状态，包括读写控制、时序控制等，它决定了计算机的操作方式和数据传输的顺序。
总线结构可以分为单总线结构、双总线结构和多总线结构。
单总线结构是最简单的总线结构，所有的组件共享一条总线，这种结构简单、成本低，但是并发性能差。
双总线结构是在单总线结构的基础上增加了数据总线，将数据传输和控制传输分开，提高了并发性能。
多总线结构是在双总线结构的基础上增加了多条数据总线和控制总线，可以实现更复杂的数据交换和并行处理。
总线结构的选择取决于计算机的应用需求和性能要求。
在一般的个人计算机中，通常采用双总线结构或多总线结构，以提高计算机的运行速度和并发性能。
在服务器和超级计算机等大型计算机中，通常采用更复杂的多总线结构，以满足高性能计算的需求。
总线结构的设计需要考虑以下几个方面的因素。
首先是带宽，即总线能够传输的数据量，它决定了计算机的数据传输速度。
其次是传输的延迟，即数据从发出到接收的时间间隔，它决定了计算机的反应速度。
再次是可扩展性，即总线能够连接的设备数量和种类，它决定了计算机的可拓展性和灵活性。
最后是可靠性，即总线能够正常工作的稳定性和容错性，它决定了计算机的可靠性和持久性。
总的来说，总线结构是计算机组成的重要组成部分，它实现了计算机内部各个组件的连接和数据交换，决定了计算机的性能、扩展能力和可靠性。
微机原理课后习题答案第五章习题答案
5.10为什么输人接口的数据缓冲寄存器必须有三态输出功能，而输出接口却不需要?解:输人接口的数据缓冲寄存器的谕出端是直接接在数据总线上的，如果数据寄存器没有三态输出功能，则无论数据寄存器被寻中还是未被寻中，其数据都会被送上数据总线，若此时总线上真正要传送的数据与该输人缓存器的内容不一致时，就会发生总线冲突。
所以输人接口的数据缓冲寄存器必须有三态输出功能，以便接口未被寻中时，其输出端处于高阻态而与总线隔离。
对于输出接口来说，其输人端与数据总线相连，而输出端与外设相连，因此其输出不影响总线状态;并且外设一般只与一个输出数据缓存器相连，所以输出接口的数据缓存器无需三态输出功能。
5.11已知PC 机系统中某接口板的I/O 端口译码电路如图5.4所示，试分析出各I/O 端 口和I/O 芯片的端口地址或地址范围。
解:74LS138使能信号12B G G 、的逻辑表达式为:19G A =27654B G A A A A = 即仅当9754A A A A = 11111时，使能信号1G = 1, 2B G = 0有效。
此时，若328A A A = 000, 0Y =0; 328A A A =001, 1Y =0; 328A A A =111, 7Y = 0;所以，各I/O 芯片的地址范围为: I/O 芯片1:1111110000B —11111100113B 即3F0H 一3F3H;I/O 芯片2: l011110100B--1011110111.即2F4H 一2F7H;I/O 芯片3:1111111100B 一11111111113,即3FCH 一3FFH0Y 译出的地址范围2F0H~2F3H 再经一级74LS139译码器对1A 和0A 进行二次译码。
分 别得到4个读端口和4个写端口。
各I/O 端口的地址为:输出口1和输人口1为2F0H ;输出口2和输入口2为2F1H;输出门3和输入口3为2F2H;输出口4和输入口4为2F3H5.12已知PC.机系统中某接口板的板地址译码电路如图5.5所示。
微机原理ppt全
1．无条件方式
这种方式在传送信息时，已知外设是准备好的状态，所以 输入输出时都不需要查询外设的状态。可直接用IN和OUT指令 完成与接口之间的数据传送。但这种方式必须确保外设已经准 备好时才可使用，否则就会出错，故很少使用。采用无条件传 送方式的接口电路如图5-3所示。
图5-3 无条件传送方式接口电路
第5章 输入输出基本方式
2．查询方式
当CPU与外设之间进行数据传递源自， 很难保证CPU在执行输入操作时，外设一 定是“准备好”的；而在执行输出操作时 ，外设一定是“空闲”的。为保证数据传 送的正确进行，CPU必须在数据传送之前 对外设的状态进行查询，确认外设已经满 足了传送数据的条件后再与外设进行数据 交换，否则一直处于查询等待状态，这就 是查询方式。
第5章 输入输出基本方式
使用查询方式工作的外设必须至少有两个部 件，其中之一是状态部件。CPU每一次与外设进行 数据交换之前，先从状态部件读取信息，判断外 设是否处于“就绪”（Ready）状态。如果来自外 设的状态信息反映出外设“没有准备好”或正 “忙”（Busy），说明还不能进行数据传递；反 之，当CPU检测到外设已准备好（Ready）后，才 可以与外设进行一次数据传递。 （1）查询方式输入
第5章 输入输出基本方式
5.1 输入输出方式 5.2 8086/8088的中断系统 5.3 8086/8088的中断控制与DMA控制 5.4 接口与总线
第5章 输入输出基本方式
5.1 输入输出方式 5.2 8086/8088的中断系统 5.3 8086/8088的中断控制与DMA控制 5.4 接口与总线
第5章 输入输出基本方式
“统一编址” 的特点是：内存和I/O端口共用一 个地址空间；所有访问内存的指令都可用于I/O端口 ，包括内存的算术逻辑运算指令。
内部总线,系统总线,外部总线
内部总线，系统总线，外部总线任何一个微处理器都要与一定数量的部件和外围设备连接，但如果将各部件和每一种外围设备都分别用一组线路与CPU直接连接，那么连线将会错综复杂，甚至难以实现。
为了简化硬件电路设计、简化系统结构，常用一组线路，配置以适当的接口电路，与各部件和外围设备连接，这组共用的连接线路被称为总线。
采用总线结构便于部件和设备的扩充，尤其制定了统一的总线标准则容易使不同设备间实现互连。
----微机中总线一般有内部总线、系统总线和外部总线。
内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间的总线，用于芯片一级的互连；而系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总线，用于插件板一级的互连；外部总线则是微机和外部设备之间的总线，微机作为一种设备，通过该总线和其他设备进行信息与数据交换，它用于设备一级的互连。
----另外，从广义上说，计算机通信方式可以分为并行通信和串行通信，相应的通信总线被称为并行总线和串行总线。
并行通信速度快、实时性好，但由于占用的口线多，不适于小型化产品；而串行通信速率虽低，但在数据通信吞吐量不是很大的微处理电路中则显得更加简易、方便、灵活。
串行通信一般可分为异步模式和同步模式。
----随着微电子技术和计算机技术的发展，总线技术也在不断地发展和完善，而使计算机总线技术种类繁多，各具特色。
下面仅对微机各类总线中目前比较流行的总线技术分别加以介绍。
一、内部总线----1．I 2C总线----I2C（Inter-IC）总线10多年前由Philips公司推出，是近年来在微电子通信控制领域广泛采用的一种新型总线标准。
它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简化，器件封装形式小，通信速率较高等优点。
在主从通信中，可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上，通过地址来识别通信对象。
----2．SPI总线----串行外围设备接口SPI（serial peripheral interface）总线技术是Motorola公司推出的一种同步串行接口。
《微机系统与维护》课程作业(一)
《微机系统与维护》课程作业（一）第1章微机系统概述一、选择题（请选择一个或多个选项）1.鼠标是目前使用最多的（）。
A．存储器B．输入设备C．微处理器D．输出设备2.下列设备中，属于微机最基本输出设备的是（）。
A．显示器B．打印机C．鼠标D．手写板3.以下属于存储器的是（）。
A．打印机 B．显示器 C．内存 D．硬盘4.对于一台微机而言，必备的设备是（）。
A．显示器B．键盘C．扫描仪D．手写板5.系统软件中最基本最重要的是（），它提供用户和计算机硬件系统之间的接口。
A．应用系统B．IE浏览器C．Office 组件D．操作系统6.以下属于系统软件的是（）。
A．Windows XP B．Office 2003C．DOS D．Unix7.从1971年由Intel公司推出的第一款微处理器是（）。
A．Intel 4004 B．Intel 8086 C．Intel 8088 D．Intel 802868.不是32位微处理器芯片的是（）。
A．Intel 8086 B．Intel 8088 C．Intel 80386 D．Intel 802869.微机通过电话线路实现网络连接时，完成数字、模拟信号转换的设备是（）。
A．网卡 B．路由器 C．调制解调器 D．交换机10.CPU的中文意义是（）。
A．中央处理器B．不间断电源 C．微机系统D．逻辑部件11.CPU实现对微机各部件的统一协调和控制，它包括（）。
A．判断器 B．控制器 C．指挥器 D．运算器12.CPU不能直接访问的存储器是（）。
A．光盘 B．硬盘 C．内存 D．U盘13.CPU的主要功能有（）。
A．打印B．存储数据C．运算D．控制14.以下不属于运算器基本功能的是（）。
A．存储各种数据和程序B．对系统各部件实行控制C．进行算术运算和逻辑运算D．传输各种信息15.以下不属于控制器基本功能的是（）。
A．传输各种信息B．存储各种信息C．实现算术运算和逻辑运算D．控制计算机各个部件协调一致地工作16.以下属于冯·诺依曼原理基本内容的是（）。
计算机总线技术
计算机总线技术本文主要讨论总线的分类及其结构，并介绍几种常用的内部总线和外部总线。
总线的基本概念一、总线的分类按照总线在系统机构中的层次位置上，一般可以分为：片内总线、内部总线和外部总线。
按照总线的数据传输方式，总线又可以分为串行总线和并行总线。
根据总线的传输方向又可以分为单向总线和双向总线。
1. 内部总线和外部总线（1）片内总线片内总线是在集成电路的内部，用来连接各功能单元的信息通路。
（2）内部总线内部总线又称为系统总线或板级总线，用于计算机系统内部的模板和模板之间进行通信的总线。
系统总线是微机系统中最重要的总线，人们平常所说的微机总线就是指系统总线，如STD 总线、PC 总线、ISA 总线、PCI 总线等。
尽管各种内部总线数目不同，但按功能仍可分为数据总线DB 、地址总线AB 、控制总线CB 、和电源总线PB 四部分，如图1.2所示。
①数据总线DB 用于传送数据信息。
②地址总线AB 是专门用来传送地址的。
地址总线位数决定了CPU 可直接寻址的内存空间大小。
③控制总线CB 控制总线包括控制、时序和中断信号线，用于传递各种控制信息，如有读/写信号，片选信号、中断响应信号等由CPU 发出的信号，以及中断请求信号、复位信号、总线请求信号等发给CPU 的信号。
④电源总线PB 用于向系统提供电源。
（3）外部总线计算机系统系统之间或计算机系统与外设之间的信息通路，称为外部总线。
如RS-232-C 总线，IEEE-488总线等。
2. 并行总线和串行总线计算机的内部总线一般都是并行总线，而计算机的外部总线通常分为并行总线和串行总线两种。
比如IEEE-488总线为并行总线，RS-232-C总线为串行总线。
并行总线的优点是信号线各自独立，信号传输快，接口简单；缺点是电缆数多。
串行总线的优点是电缆线数少，便于远距离传送；缺点是信号传输慢，接口复杂。
二、总线的模板化结构为了提高计算机系统的通用性、灵活性和教育改革扩展性，计算机的各部件采用模板化结构，再通过总线把各模板起来，称之为总线的模板化结构。
微机原理总线
习题44.1 什么叫总线？总线如何进行分类？各类总线的特点和应用场合是什么？【解答】总线是指计算机中多个部件之间公用的一组连线，由它构成系统插件间、插件的芯片间或系统间的标准信息通路。
（1）微处理器芯片总线：元件级总线，是在构成一块CPU插件或用微处理机芯片组成一个很小系统时常用的总线，常用于CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片等之间的信息传送。
（2）内总线：板极总线或系统总线，是微型计算机系统内连接各插件板的总线，用以实现微机系统与各种扩展插件板之间的相互连接，是微机系统所特有的总线，一般用于模板之间的连接。
在微型计算机系统中，系统总线是主板上微处理器和外部设备之间进行通讯时所采用的数据通道。
（3）外部总线：通信总线，主要用于微机系统与微机系统之间或微机与外部设备、仪器仪表之间的通信，常用于设备级的互连。
数据可以并行传输，也可以串行传输，数据传输速率低。
4.2 什么叫总线的裁决？总线分配的优先级技术有哪些？各自的特点是什么？【解答】当总线上的某个部件要与另一个部件进行通信时，首先应该发出请求信号，有时会发生同一时刻总线上有多个请求信号的情况，就要根据一定的原则来确定占用总线的先后次序，这就是总线裁决。
（1）并联优先权判别法通过优先权裁决电路进行优先级别判断，每个部件一旦获得总线使用权后应立即发出一个“总线忙”的信号，表明总线正在被使用。
当传送结束后释放总线。
（2）串联优先级判别法采用链式结构，把共享总线的各个部件按规定的优先级别链接在链路的不同位置上，位置越前面的部件，优先级别越高。
（3）循环优先权判别法类似于并联优先权判别法，只是动态分配优先权，原来的优先权编码器由一个更为复杂的电路代替，该电路把占用总线的优先权在发出总线请求的那些部件之间循环移动，从而使每个总线部件使用总线的机会相同。
4.3 总线数据的传送方式有哪些？各自有何特点？【解答】（1）串行传送方式只使用一条传输线，在传输线上按顺序传送信息的所有二进制位的脉冲信号，每次一位。
微机原理与接口技术(第四版)课后习题答案北京大学出版社
1第1章微型计算机系统〔习题1.1〕简答题（1）计算机字长（Word）指的是什么？（2）总线信号分成哪三组信号？（3）PC机主存采用DRAM组成还是SRAM组成？（4）Cache是什么意思？（5）ROM-BIOS是什么？（6）中断是什么？（7）32位PC机主板的芯片组是什么？（8）教材中MASM是指什么？（9）处理器的“取指－译码－执行周期”是指什么？（10）本课程的主要内容属于计算机系统层次结构中哪个层次？〔解答〕①处理器每个单位时间可以处理的二进制数据位数称计算机字长。
②总线信号分成三组，分别是数据总线、地址总线和控制总线。
③ PC机主存采用DRAM组成。
④高速缓冲存储器Cache是处理器与主存之间速度很快但容量较小的存储器。
⑤ ROM-BIOS是“基本输入输出系统”，操作系统通过对BIOS的调用驱动各硬件设备，用户也可以在应用程序中调用BIOS中的许多功能。
⑥中断是CPU正常执行程序的流程被某种原因打断、并暂时停止，转向执行事先安排好的一段处理程序，待该处理程序结束后仍返回被中断的指令继续执行的过程。
⑦主板芯片组是主板的核心部件，它提供主板上的关键逻辑电路。
⑧ MASM是微软开发的宏汇编程序。
⑨指令的处理过程。
处理器的“取指—译码—执行周期”是指处理器从主存储器读取指令（简称取指），翻译指令代码的功能（简称译码），然后执行指令所规定的操作（简称执行）的过程。
⑩机器语言层，即指令集结构。
（学生很多认为是：汇编语言层。
前4章主要涉及汇编语言，但本书还有很多处理器原理等内容）〔习题1.2〕判断题（1）软件与硬件的等价性原理说明软硬件在功能、性能和成本等方面是等价的。
（2）IA-64结构是IA-32结构的64位扩展，也就是Intel 64结构。
（3）8086的数据总线为16位，也就是说8086的数据总线的个数、或说条数、位数是16。
（4）微机主存只要使用RAM芯片就可以了。
（5）处理器并不直接连接外设，而是通过I/O 接口电路与外设连接。
微机原理与接口技术习题与思考题（简）
微机原理与接口技术习题与思考题（简）《微机原理与接口技术》习题与思考题第1章习题一、填空题:1.计算机一般由、、、和五部分组成。
2.机器语言是。
3.汇编语言是。
4.高级语言是。
5.CPU的位数是指。
6.系统总线是指。
7.内总线是指。
8.外总线是指。
9.微型机与一般计算机的中央处理器的区别在于。
10.单片机是指。
11.单板机是指。
?二、选择题：1．完整的计算机系统应包括( )A．运算器、控制器、寄存器组、总线接口B．外设和主机C．主机和应用程序D．配套的硬件设备和软件系统2．计算机系统中的存储器系统是指( )A．RAMB．ROMC．主存储器D．内存和外存3．机器语言是指（）A．用英语缩写词表示的面向机器的程序设计语言B．用二进制代码表示的程序设计语言C．用自然语汇表示的面向对象的程序设计语言D．用“0”或“1”表示的面向机器的程序设计语言4．汇编语言是指（）A．用英语缩写词表示的面向机器的程序设计语言B．用二进制代码表示的面向机器的程序设计语言C．用自然语汇表示的面向对象的程序设计语言D．用助记符表示的程序设计语言5．高级语言是指（）A．用英语缩写词表示的面向机器的程序设计语言B．用二进制代码表示的程序设计语言C．用自然语汇表示的面向对象的程序设计语言D．用英语缩写词表示的面向机器的程序设计语言三、问答题：1.试述微型机中字节、字、字长的含义。
2.微处理器应具有哪些基本功能？在内部结构上主要有哪些部件组成？3.微型计算机由哪些基本功能部件组成？各部件的功能是什么？画出其框图并加以说明。
4.何谓总线？何谓系统总线？系统总线通常由哪些传输线组成？各自的作用是什么？5.微型计算机中根据总线所处位置的不同，可分为哪几类总线？简述各类总线的含义。
6.计算机的发展经历了哪几个年代？7.微型计算机的发展经历了哪几个年代？第2章习题一、填空题:1.8086 CPU内部数据总线宽度为______位，外部数据总线宽度为______位。
微机输入输出接口和数据传输
2
什么是输入/输出设备？
计算机无论应用于何种场合，都离不开信息 处理。 所处理的信息，均要由输入设备提供，而处 理后的结果数据，则要送给输出设备，以各 种形式报告给用户。例如，键盘、鼠标器、 磁盘和扫描仪等是大家熟悉的输入设备，而 磁盘、CRT显示器、打印机等则是最常见的 输出设备。 能够完成输入/输出操作的设备就叫输入/输出 设备，简称外设或I/O设备。 3
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中断传送方式
在每次外设准备好或空闲时，主动向CPU发出中断 请求，以示要传送数据，CPU响应该请求后，执行 中断服务程序，实现与外设的数据传送。其工作过 程如下： ⑴ 暂停主程序，实现程序的转移，即中断响应；
⑵ 保护和恢复有关寄存器的内容； ⑶ 执行I/O操作，并实现内存←→累加器←→端口之间的传送； ⑷ 中断返回。
微型计算机技术及其应用 ——第五章：输入 输出接口和数据传输 第五章：输入/输出接口和数据传输
1
第五章输入/输出接口和数据传输 第五章输入 输出接口和数据传输
1.输入/输出接口功能 2.CPU和输入输出设备间的信号 3. 3.接口部件的I/O端口和寻址方式 I/O 4.CPU和外设间的数据传送方式
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(3)信号格式不匹配：CPU系统总线上传送的 通常是8位、16位或32位的并行数据，而各 种外设使用的信息格式各不相同。有些设 备上用的是模拟量，而有些是数字量或开 关量；有些设备上的信息是电流量，而有 些却是电压量，有些设备采用串行方式传 送数据，而有些则用并行方式。 (4)时序不匹配：各种外设都有自己的定时和 控制逻辑，与计算机的CPU时序不一致。
220 1M I/O端口 I/O端口 216 64K 存储 单元 存储器映像编址
I/O端口 内存单元 I/O端口 独立编址方式
微机（微型计算机技术及应用）填空题题库
第1章微型计算机概述1.微型计算机中各部件是通过构成一个整体的．2._________是微型计算机的核心。
3.总线按照其规模、用途和应用场合可分为___________、__________和____________。
4.微型计算机由________ 、_______ 、_______ 和_______ 组成。
5.以微型计算机为主体，配上___________、_____________和_________之后，就成了微型计算机系统。
6.微型计算机的主要性能指标有CPU的位数、___________、_______________、__________第2章 16位和32位微处理器1.Intel 8086CPU是_______位微处理器，有_____根数据总线和____根地址总线，存储器寻址的空间为_______,端口寻址空间为_____。
8088CPU有＿＿根数据总线。
2.I/O端口地址有两种编址方式，分别是______________、____________.3.输入/输出端口有两种编址方法，既I/O端口与存储单元统一编址和I/O单独编址。
前一种编址的主要优点是和。
后一种编址的主要优点是和。
4.标志寄存器中包含标志和标志。
前者由人为指令设置，后者由程序运行结果决定。
5.所谓最小模式，就是。
6.所谓最大模式是7.8086工作在最大模式下，引脚MN/MX*接（高/低）电平。
8.8086/8088CPU的数据线和地址线是以_______ 方式轮流使用的。
9.8086中的BIU由__________个____________位段寄存器、一个_______位指令指针、__________字节指令队列、_______位地址加法器和控制电路组成。
10.8086/8088提供的能接受外中断请求信号的引脚是和。
两种请求信号的主要不同之处在于。
11.8086/8088的存储器是分段的，因此存储单元的物理地址是由和组合而成的。
微机原理与接口技术(楼顺天)-第5章1
74LS245功能
E 0 0 1 DIR 0 1 X A A 方 向 B B
A 、B 边均为高阻
在实际应用中可作为数据总线双向驱 74LS245逻辑及引脚 动器、地址总线或控制总线单向驱动 以及输入端口的接口芯片。
5.2 几种常用芯片
3. 带有三态门输出的锁存器
典型芯片74LS373
时序关系：
OE
1 OE 11 G
在实际应用中可作为地址总线或控制 74LS373逻辑及引脚 总线单向驱动锁存以及输出端口的接 口芯片。
下一节
8086的引脚功能及时序
第五章 总线及其形成
本章要点
本章在讲解总线的定义及分类的基础上，
讨论的总线结构和时序、系统总线的形成方
法是微机应用系统硬件设计的基础。本章主
要内容有：
1. 总线的定义及分类
2．几种常用的接口芯片
本章要点
3． 8086 CPU的引脚功能、系统总线结构 及系统总线时序。其每一部分又从最小 方式系统和最大方式系统两个方面加以 讨论，其中最小方式系统是重点，最大 方式系统可通过与最小方式系统比较异 同来掌握。时序中的读写时序是重点， 要求能够画出读、写时序，同时结合总 线结构理解微处理器执行一条指令的过 程，即微处理器的工作原理。
1.
2.
总线定义及分类
几种常用芯片
3.
4.
8086的引脚功能及时序
系统总线的形成
5.
8088与8086的差异
5.1 总线定义及分类
1、总线定义
总线是一组公用导线，是计算机系统的重要
组成部分。它是计算机系统中模块（或子系统）
之间传输数据、地址和控制信息的公共通道。通
过总线，可以实现各部件之间的数据和命令的传
微机原理与接口技术教案
微机原理与接口技术教案第一章：微机概述1.1 教学目标了解微机的定义和发展历程掌握微机的硬件和软件组成理解微机系统的工作原理1.2 教学内容微机的定义和发展历程微机的硬件组成：CPU、内存、输入/输出设备等微机的软件组成：操作系统、应用软件等微机系统的工作原理：冯诺依曼架构、指令执行过程等1.3 教学方法采用讲授法介绍微机的定义和发展历程通过实物展示或图片介绍微机的硬件组成通过流程图或动画演示微机的工作原理开展小组讨论，让学生分享对微机软件组成的理解1.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答微机的定义和发展历程相关问题实物观察：学生能正确识别微机的硬件组成流程图绘制：学生能绘制出微机的工作原理流程图第二章：微处理器2.1 教学目标了解微处理器的定义和发展历程掌握微处理器的结构和工作原理理解微处理器的主要性能指标2.2 教学内容微处理器的定义和发展历程微处理器的结构：CPU核心、寄存器、运算器、控制器等微处理器的工作原理：指令fetch、de、execute等阶段微处理器的主要性能指标：主频、缓存、核心数等2.3 教学方法采用讲授法介绍微处理器的定义和发展历程通过实物展示或图片介绍微处理器的结构通过流程图或动画演示微处理器的工作原理开展小组讨论，让学生分享对微处理器性能指标的理解2.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答微处理器的定义和发展历程相关问题实物观察：学生能正确识别微处理器的结构组成流程图绘制：学生能绘制出微处理器的工作原理流程图第三章：存储器3.1 教学目标了解存储器的定义和分类掌握存储器的结构和功能理解存储器的主要性能指标3.2 教学内容存储器的定义和分类：RAM、ROM、硬盘、固态硬盘等存储器的结构：存储单元、地址线、数据线、控制线等存储器的主要功能：数据的读取和写入存储器的主要性能指标：容量、速度、功耗等3.3 教学方法采用讲授法介绍存储器的定义和分类通过实物展示或图片介绍存储器的结构通过流程图或动画演示存储器的功能开展小组讨论，让学生分享对存储器性能指标的理解3.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答存储器的定义和分类相关问题实物观察：学生能正确识别存储器的结构组成流程图绘制：学生能绘制出存储器的功能流程图第四章：输入/输出接口技术4.1 教学目标了解输入/输出接口技术的定义和作用掌握输入/输出接口的基本组成和功能理解输入/输出接口的通信方式和技术4.2 教学内容输入/输出接口技术的定义和作用输入/输出接口的基本组成：数据线、地址线、控制线等输入/输出接口的功能：数据的传输和控制信号的传递输入/输出接口的通信方式：程序控制方式、中断控制方式、直接内存访问方式等输入/输出接口的技术：并行接口、串行接口、USB接口等4.3 教学方法采用讲授法介绍输入/输出接口技术的定义和作用通过实物展示或图片介绍输入/输出接口的组成通过流程图或动画演示输入/输出接口的功能开展小组讨论，让学生分享对输入/输出接口通信方式和技术第五章：总线技术5.1 教学目标理解总线的概念和作用掌握总线的类型和特性了解总线的标准和分类5.2 教学内容总线的概念和作用：作为计算机各个组件之间通信的桥梁总线的类型：数据总线、地址总线、控制总线总线的特性：宽度、速度、周期总线的标准：ISA、EISA、PCI、USB等总线的分类：内部总线、外部总线、系统总线5.3 教学方法采用讲授法介绍总线的概念和作用通过实物展示或图片介绍总线的类型通过流程图或动画演示总线的特性开展小组讨论，让学生分享对总线标准的理解和分类5.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答总线的概念和作用相关问题实物观察：学生能正确识别总线的类型流程图绘制：学生能绘制出总线的特性流程图第六章：中断技术6.1 教学目标理解中断的概念和作用掌握中断的处理过程了解中断的类型和优先级6.2 教学内容中断的概念和作用：处理外部和内部事件，提高计算机效率中断的处理过程：中断请求、中断响应、中断服务程序、中断返回中断的类型：外部中断、内部中断、软件中断中断的优先级：硬件优先级和软件优先级6.3 教学方法采用讲授法介绍中断的概念和作用通过流程图或动画演示中断的处理过程开展小组讨论，让学生分享对中断类型和优先级的理解6.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答中断的概念和作用相关问题流程图绘制：学生能绘制出中断的处理流程图讨论评估：学生能正确描述中断类型和优先级第七章：DMA控制技术7.1 教学目标理解DMA的概念和作用掌握DMA的传输过程了解DMA的类型和应用7.2 教学内容DMA的概念和作用：直接内存访问，提高数据传输效率DMA的传输过程：DMA请求、DMA响应、DMA传输、DMA结束DMA的类型：单缓冲DMA、多缓冲DMA、级联DMADMA的应用：硬盘控制器、网络卡、声卡等7.3 教学方法采用讲授法介绍DMA的概念和作用通过流程图或动画演示DMA的传输过程开展小组讨论，让学生分享对DMA类型和应用的理解7.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答DMA的概念和作用相关问题流程图绘制：学生能绘制出DMA的传输流程图讨论评估：学生能正确描述DMA类型和应用第八章：定时器与计数器8.1 教学目标理解定时器与计数器的概念和作用掌握定时器与计数器的原理和操作了解定时器与计数器的应用8.2 教学内容定时器与计数器的概念和作用：计时、计数、控制事件发生定时器与计数器的原理：硬件定时器与计数器的工作原理定时器与计数器的操作：设置定时值、启动/停止定时器、读取计数值定时器与计数器的应用：操作系统调度、网络通信、游戏控制等8.3 教学方法采用讲授法介绍定时器与计数器的概念和作用通过实物展示或图片介绍定时器与计数器的原理通过示例程序演示定时器与计数器的操作开展小组讨论，让学生分享对定时器与计数器应用的理解8.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答定时器与计数器的概念和作用相关问题实物观察：学生能正确操作定时器与计数器程序编写：学生能编写简单的定时器与计数器示例程序第九章：串行通信接口9.1 教学目标理解串行通信的概念和作用掌握串行通信的原理和协议了解串行通信接口的组成和重点和难点解析一、微机概述：理解微机的定义和发展历程，掌握微机的硬件和软件组成，理解微机系统的工作原理。
现代微型计算机总线技术的发展
现代微型计算机总线技术的发展闫长青吴石增摘要：对现代微型计算机的总线技术进行了概述，并对随微型计算机不断发展所采用的几种典型的总线进行了介绍，重点介绍了新近应用较多的PCI和AGP总线。
同时对各种总线的性能进行了综合对比。
关键词：总线技术PC/XT总线ISA总线PCI总线AGP总线EISA总线近十几年来，微型计算机有了迅猛的发展，引发了新的技术革命，甚至引起了人们生活方式的巨大变革。
微型计算机之所以有如此大的能力，与计算机结构技术的不断革新、发展是密切相关的。
而总线技术正是计算机结构技术中一个十分重要的组成部分。
采用总线技术，是现代计算机技术发展的必然。
由于总线技术的应用，简化了系统设计，便于组织各模块的专业化生产，也便于产品的升级换代，同时也能得到众多计算机厂商的支持。
在一般的微型计算机系统中，往往具有不同层次的总线结构，以386微机系统为例，它就支持以下4种总线：(1)CPU总线：具有32位地址线(CAB)和32位数据线(CDB)，它用来连接CPU和外围芯片。
(2)存储总线：具有32位地址线(MAB)和36位数据线(MDB，包括4位奇偶校验位)，用来连接存储控制器和DRAM。
(3)系统总线：也称I/O通道总线，用来与扩充槽上的各扩充板卡相连。
系统总线有多种标准，其数据地址线不同，以适用于不同的应用系统。
(4)外部总线：具有24位地址线(XAB)和8位数据线(XDB)，用来与主机板上的I/O控制器和键盘控制器相连接。
在以上几种总线中，CPU总线、存储总线、外部总线在系统板上，不同的计算机系统采用的芯片组不同。
所以这些总线均不完全相同，也没有互换性问题。
而系统总线则不同，它是与I/O扩展插槽相连接的。
I/O插槽中可以插入各种扩充板卡，作为各种外设的适配器与外设连接。
因此要求系统必须有统一的标准，以便按照这些标准来设计各类适配卡。
本文以下讨论的微机总线即指PC及其兼容机的系统总线或称I/O总线。
下面将对微机总线发展过程中的几种典型总线技术进行逐一介绍，重点是新近采用的PCI及AGP总线技术。
微机原理总复习资料
2、 程序转移寻址方式
8086/8088中，用于程序转移地址的寻址方式有。 段内直接寻址——JMP SHORT LAB，CALL NEAR PROC2 段内间接寻址——CALL BX 、JMP DX、CALL WORD PTR[BX] 段间直接寻址——CALL FAR PORC1 段间间接寻址——CALL DWORD PTR [BX]
技巧：要讲究速度，不能都去死算 例：下列4个不同进位制的数中，其值为6.2的是 A、6.2H B、6.2Q C、（11.1）5 D、00110.0100B 分析：显然A、B都错，D是6.25，所以是C 答疑时间安排如下：
16周五上午8:30~11:00，苏老师5111，
17周一上午8:30~11:00：陈老师5305
微型计算机系统的组成
微型计算机组成仍然遵循冯•诺伊曼结构，它由微处理器、内存储器、输入输出接口和系统总线组成，它采用总线（Bus）结构，如图1所示。
微处理器的性能决定了整个微型计算机的各项关键指标，输入输出接口电路是主机与外部设备连接的逻辑控制部件，总线为CPU和其他部件之间提供信息传输通道，包括数据总线（Data Bus，DB）、地址总线（Address Bus，AB）和控制总线（Control Bus，CB）。
图1微型计算机的总线结构1．地址总线AB传送CPU发出的地址信息，用于传送内存、输入输出接口地址信号，CPU按此地址寻找数据，是单向总线。
地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小，一般来说，若地址总线为n位，则可寻址空间为2n字节。
2．数据总线DB传送数据信号，是CPU与内存及输入输出接口之间传输数据的通道，是双向总线，CPU既可通过DB从内存或输入设备接口电路读入数据，又可通过DB将CPU内部数据送至内存或输出设备接口电路。
3．控制总线CB用来传送控制信号和时序信号。
控制信号中，有的是CPU向内存及外设I/O接口电路发出的信息，如读/写信号、片选信号、中断响应信号等；有的是外设等其他部件发送给CPU信息的。
因此，控制总线的传送方向由具体控制信号而定，一般是双向的，控制总线的位数要根据系统的实际控制需要而定。
实际上控制总线的具体情况主要取决于CPU。
由于把大规模集成电路技术引入微型计算机的设计中，使得微型计算机中的器件高度集成，器件功能相对独立。
特别要提到的是微型计算机的总线结构，它是一个独特的结构。
有了总线结构以后，系统中各功能部件之间的相互关系变为各个部件面向总线的单一关系，一个部件只要符合总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统中，使系统功能得到扩展。
以微型计算机为主体，配上系统软件和外设之后，就组成了微型计算机系统。
微型计算机的硬件主要有：1．主板主板（Main board）又称系统板（System board）或母板（Mother board），是微机系统中最大的一块电路板。
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（第五版）
5.1.4 总线操作与通信协议
3、总线通信协议
⑴同步总线协议
这是最简单易行的一种握手技术。它的控制源只有一个时钟振荡器，时 钟脉冲的前沿和后沿分别指明一个总线操作周期的开始和结束。总线上 的所有模块都是在同一时钟源的控制下步调一致地工作，从而实现整个 系统工作的同步。在同步总线协议中，由于采用了公共时钟，每个模块 什么时候发运或接收信息都有统一的时钟规定，通信时不需要附加时间 标志或应答。所以，同步总线协议具有较高的传输速率。
①是在总线上设置令牌，以避免出现总线争用的情况。
②是采用CSMA/CD(具有冲突检测的载波侦听多路访问)技术来解决 总线争用问题，即允许出现总线冲突，每个主设备只要检测到总 线空闲就可以使用总线进行数据传输。
③是介于前两种方法之间，即允许出现总线争用，不允许总线冲突， 也就是说同时申请总线的主设备可以多于一个，但获得使用总线 的主设备却只有一个，这是应用最广泛的总线仲裁的方法。
的地址范围。 ▪ 控制、时序和中断信号线：这一类信号线决定了总线功能的强弱以及
适应性的好坏。性能良好的总线应该是控制功能强、时序简单、使用 方便。 ▪ 电源线和地线：这一类线决定了电源的种类及地线的分布和用法。 ▪ 备用线：这一类线是厂商和用户作为性能扩充或作为特殊要求预留或 使用的。 这些总线信号有三种可能的输出状态：逻辑0、逻辑1及高阻状态。
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5.1.2 总线的分类
按照使用范围、功能来分，总线可分为以下几种类型：
1.片内总线 片内总线是指位于集成电路芯片内部的总线。
2.片总线 片总线也称元件级总线或局部总线，是各种板、卡上的芯片与芯片之间 连接的总线，是为芯片提供的标准信息接口。
3.内总线 内总线又称为系统总线或板级总线，即通常所说的微型计算机总线，是 微型计算机内最重要的总线。比如PC总线、ISA总线、PCI总线等等。 4.外总线 外总线也称为通信总线，用于系统间的连接与通信。外总线不属于某个 微型计算机特有，是微型计算机应用系统中才涉及的一种总线。
▪ 总线宽度 指数据总线一次能同时传送的数据位数，用位(bit)表示。总线宽度一般 以字节的倍数为单位，如8位、16位、32位、64位等。
▪ 总线带宽(标准传输速率) 指在一定的时间内总线上可传送的数据总量，用每秒最大传输数据量来 表示。总线的数据传输率的计算公式是：
总线的数据传输速率 = (总线宽度÷8位)×总线频率，单位是MB/s。 如PCI总线的总线频率为33.3MHz，总线宽度为32位，其数据传输率为 133MB/s。 ▪ 总线的工作时钟频率 指总线的工作频率，以MHz为单位。总线工作频率越高，工作速度越 快，总线带宽就越宽。
▪ 总线请求和仲裁阶段 ▪ 寻址阶段 ▪ 数据传输阶段 ▪ 结束阶段
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5.1.4 总线操作与通信协议
2、总线仲裁
连接到总线上的模块按照对总线的控制能力可分为：总线主设备和 总线从设备。总线主设备是具有控制总线能力的模块，通常是CPU或者 以CPU为中心的逻辑模块；总线从设备是能够对总线上的数据请求做出 响应，但本身不具备总线控制能力的模块。总线控制的方法通常有以下 三种：
▪ 简化系统能更新
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5.1.1 总线技术简介
根据工作特征，总线通常由一组信号线组成，构成总线的主要信号线有： ▪ 数据线：用于传送数据信息，其数目的多少决定了一次能够传送数据
的位数。 ▪ 地址线：用于传送地址信息，其数目的多少决定了系统能够直接寻址
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微机原理 （第五版）
第5章 微机系统总线技术（目录）
5.3 微机系统外部总线及接口标准 5.3.1 RS-232 5.3.2 通用串行总线USB 5.3.3 高性能串行总线IEEE1394
本章小结 习题 ▪ 实战演练二 串行通信
实验 RS-232 通信实验
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⑵异步总线协议
异步总线协议允许总线上的模块有各自的时钟，在模块之间进行通信时 没有公共的时间标准，而是靠发送信息时同时发出该部件的时间标志信 号或由应答方式来进行。异步总线协议多采用应用最广、也最可靠的全 互锁异步协议。所谓“全互锁”，就是总线上的主控器和受控器完全采 用一问一答的方式工作。
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微 机 原 理 （第五版）
孙杰 解统颜 米昶 编著
大连理工大学出版社
第5章 微机系统总线技术（目录）
5.1 概述 5.1.1总线技术简介 5.1.2 总线的分类 5.1.3 总线的主要参数 5.1.4 总线操作与通信协议 5.1.5 总线的标准化
5.2 微机系统内部总线及接口标准 5.2.1 ISA 5.2.2 EISA 5.2.3 PCI总线 5.2.4 AGP 5.2.5 PCI Express（PCI-E）
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5.1.4 总线操作与通信协议
1、总线操作 微型计算机系统中的各种操作，包括从CPU把数据写入存储器、从
存储器把数据读到CPU、从CPU把数据写入端口、从输入端口把数据读 到CPU、CPU中断操作等，其本质都是通过总线来实现的，这些通过总 线进行的信息交换统称为总线操作。 一个总线操作周期，一般分为四个阶段：
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第5章 微机系统总线技术
5.1 概述 5.1 .1 总线技术简介
总线是一种数据通道，是计算机中两个或两个以上的模块(部件或子系 统)之间相互连接与通信的公共通路。总线不仅仅是一组传输线，还包 括一整套管理数据传输的规则(协议)。在计算机系统中，总线可以看成 一种具有独立功能的组成部件。 微型计算机系统采用总线结构主要有以下优点:
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5.1.2 总线的分类
微型计算机中各类总线的位置与相互关系如图5-1所示。它一般由 三部分构成：数据总线、地址总线和控制总线
图5-1微型计算机系统中的各类总线关系
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5.1.3 总线的主要参数
总线的性能指标有如下几方面：