现代微机原理与接口技术ppt课件

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微机原理与接口技术课件PPT

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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。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
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精品PPT课件

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存储器芯片容量=单元数×存储器接收到从CPU给出的有效地址到完成一次读出和写 入数据所需要的时间。
3.功耗
MOS型存储器的功耗小于相同容量的双极性存储器, CMOS器件功耗低,速度慢;HMOS的存储器件在速度、 功耗、容量方面进行了折衷。
11:42
12
4.可靠性
11:42
8
二、存储器组织
16位微机系统配置两个存储体,分别连接数据总线 D7~D0和D15~D8,一次数据总线传送16位数据;
32位微机系统配置4个存储体,分别连接数据总线 D7~D0,D15~D8, D23~D16及D31~D24,一次数 据总线传送32位数据;
Pentium以上微机系统配置8个存储体,分别连接64 位数据总线。
容量大小:受到地址总线位数的限制。8086系统,20条地址 总线,可以寻址内存空间为1M字节;80386系统,32条地址总 线,可以寻址4G字节。
存放内容:系统软件(系统引导程序、监控程序或者操作系
统中的ROM BIOS等)以及当前要运行的应用软件。
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2
(1)RAM随机存取存储器(Random Access Memory)
指存储器对电磁场和温度变化等的抗干扰能力,以及高速使 用时的正确存取能力。
5.寿命
Flash Memory寿命大于EEPROM,EEPROM寿命大于 EPROM。
6.价格
存储器本身的价格、附加电路的价格。SRAM的价格高, 但速度快;DRAM相对廉价,但是速度较慢。
11:42
13
§5-2 随机存取存储器RAM
DRAM运行速度较慢,SRAM比DRAM要快2~5倍,一般, PC机的标准存储器都采用DRAM组成。
11:42

微机原理与接口技术PPT课件(共16章)10可编程接口芯片及其应用

微机原理与接口技术PPT课件(共16章)10可编程接口芯片及其应用
返回本章目录
10.1 可编程并行接口芯片8255A
10.1.1 8255A的结构及引脚功能
8255A内部结构如图10.1所示,其中包括三个8位并行 数据I/O端口,两个工作方式控制电路,一个读/写控制逻辑电 路和一个8位数据总线缓冲器。各部分功能介绍如下:
1.三个8位并行I/O端口PA、PB、PC。 PA口:具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入锁存
计数器 0号
计数器 1号
控制 寄存器
计数器 2号
图10.19 8253的内部结构
CLK0 GATE0 OUT0
2、PC口的置位/复位控制字:可以对PC口各位进行按位操作,以实现某些 控制功能。对控制寄存器写入一个置位/复位控制字,即可把PC口的某一位 置“1”或清“0”,而不影响其他位的状态。该控制字的格式和定义如图 10.15(b)所示。其中D7是标识位,D7=0表示本字是置位/复位控制字;D6-D4 未用,一般置成000;D3~D1用来确定对PC口的哪一位进行置位/复位操作; D0用于对由D3-D1确定的位进行置“1”或清“0”。
开始
开始
PC口位操作,置 STB,启动外围设备
外围设备不空,等待
PC口采样外围设备状态
N RDY=1 Y
从8255A输入数据
C口采样外围设备状态 外围设备不空,等待
N RDY=1 Y
数据写入8255A,并锁存
PC口位操作,产生STB脉冲
(a)读操作流程图
(b) 写操作流程图
返回本章目录
10.1.3.1 8255A工作方式1
器。可编程为8位输入或8位输出或8位双向输入且输出。 PB口:具有一个8位数据输入/输出、锁存/缓冲器和一个8位数据

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(2)如果要对其他段寄存器所指出的存储区 进行直接寻址,则本条指令前必须用前缀指出 段寄存器名。
21018H 21019H
AA 数 BB 据

8
三、直接寻址
• 操作数的存储区是在DS段以外的段中,则应 在指令中指定段跨越前缀:
• MOV BX, ES:[2000H] 设ES=3000H,则指令执行后是将32000H
• 操作数的寻址方式有以下几种:

立即数寻址
寄存器寻址
直接寻址
寄存器间接寻址
寄存器相对寻址
基址加变址寻址
相对的基址加变址寻址
• 例:指令形式:
MOV AX, 0000H; AX← 0000H
助记符 目的操作数 源操作数
4
一、立即数寻址
• 操作数紧跟在操作码的后面,与操作码一起放在码段
区域,立即数可以为8位,也可以为16位。
设SS=3000H,BP=2000H, COUNT=1050H
有效地址为: EA=2000H+1050H=3050H
物理地址: 堆栈段=30000H+3050H=33050H
存储器
M
10000H 8B 代
10001H 86 码
10002H

AH AL BB AA
33050H 33051H
AA 堆 BB 栈
代码:8B 07
设 DS=2000H,BX=5000H CS=1000H,IP=0000H
物理地址: 代码段:CS000H 8B 代
10001H 07 码
10002H

数据段:DS ×16+BX=25000H
AH AL
BB AA
25000H 25001H

微机原理及接口技术参考PPT

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IN AL,DX
;读数据
MOV [SI],AL
MOV DX,8002H
MOV AL,00H
OUT DX,AL
INC SI ;存放数据的内存地址加1
INC BL ;通道地址加1
MOV AL,BL OUT DX,AL ;送通道地址 MOV DX,8002H
DEC BH JNZ GOON POP AX
MOV AL,01H
•14
9.3 A/D转换器ADC0809及应用
➢ 采样:对连续变化的模拟量要按一定的规律和周期取出其 中的某一瞬时值。
➢ 采样频率:一般要高于或至少等于输入信号最高频率的2 倍,实际应用中采样频率一般是信号频率的4~8倍。
➢ 采样周期:相邻两次采样的间隔时间。一次A/D转换所需 要的时间必须小于采样周期。
•10
➢ 应用举例:利用D/A 转换器来构造波形发生器,如图所 示。假设地址译码输出端口为360H。
图9.8 采用DAC0832 构造的波形发生器
•11
(1) 矩形波。给DAC0832 持续256 次送数据0,然后256 次送 数据FFH,依次重复处理。输出矩形波的程序段如下:
MOV DX,360H ;设定地址译码输出端口 DD0: MOV CX,0FFH
2
多2
N位


二进制数
… …






N
关N
运算 放大器
图9.2 D/A转换器框图
模拟电压输出
•3
1. 加权电阻网络D/A转换器的工作原理
VREF
K1
R1
K2
R2
K3
R3
Kn
Rn

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中断请求中断。 电平触发方式:高电平向8259A请求中断,响应
中断后要及时清除高电平。
查询中断方式:外设向8259A请求中断,但 8259A不向CPU发中断请求信号 INT。而是将请求状态保存等待 CPU来查询。
PC机初始化为边沿触发
16
http:///
现代微机原理与接口技术(第2版)
& & &
断 请 求 寄 存
A0

&

A1 A2
码 器
&
&
IR7
13
http:///
CPU响应可屏蔽中断条件: 当前指令执行完毕; EFLAGS中IF=1; INTR信号有效。
现代微机原理与接口技术(第2版)
中断响应过程:8259向CPU送中断类型号。
第一个INTA#,CPU封锁总线(LOCK#有效),8259A 最高优先级请求对应ISR位置位,对应IRR复位。
82801HB
82G965
PIRQx
INTR
Pentium 4/Conroe
EFLAGS寄存器的IF位影响CPU对中断请求的响应。 处理器在当前指令执行结束的时候启动中断识别INTA 总线周期。
6
http:///
2.不可屏蔽中断(NMI)
现代微机原理与接口技术(第2版)
属性:硬件、不可屏蔽、向量。
中断处理
中断处理的隐操作:程序状态及程序断点地址 的进栈及出栈。
2
http:///
精品资料
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• 你怎么称呼老师? • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点,你
是否会认为老师的教学方法需要改进? • 你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我

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NMI——不可屏蔽中断情求〔输入〕,上升沿有效。有效时 表示外部有不可屏蔽中断恳求。
RESET——复位〔输入〕,高电平有效。有效时将终止 80486正在进展的一切的操作,并设置80486为初始形状。在 RESET之后,80486将从FFFFFFF0H单元开场执行指令。
4.3.3 时钟信号
CLK——时钟信号〔输入〕。CLK为80486提供根本的定时 和内部任务频率。一切外部定时与计数操作都是相对于CLK 的上升沿而制定的。
HLDA——总线坚持呼应〔输出〕,高电平有效。有效时表 示微处置器已将总线控制权交给提出总线坚持恳求的总线设 备。
BOFF——总线释放〔输入〕,低电平有效。有效时将强迫 微处置器在下一个时钟周期释放对总线的控制。
11. 总线宽度控制信号 BS8、BS16——总线宽度控制〔输入〕,低电平有效。BS8 和BS16均由外部硬件提供,用来控制数据总线传送的速度, 以满足8位和16位设备数据传送的需求。当BS8有效时,传送 8位数据;BS16有效时,传送16位数据; BS8和BS16同时有效 时,传送8位数据;BS8和BS16均无效时,传送32位数据。 12. 中断/复位信号 INTR——可屏蔽中断恳求〔输入〕,高电平有效。有效时 表示外部有可屏蔽中断恳求。
9. 第20位地址A20屏蔽信号 A20M——地址位A20屏蔽〔输入〕,低电平有效。有效时 微处置器在查找内部Cache或访问某个存储单元之前,将屏 蔽第20位地址线〔A20〕使微处置器只访问1MB以内的低序 地址。
10. 总线仲裁信号 BREQ——总线恳求〔输出〕,高电平有效。有效时表示 80486内部已提出一个总线恳求。 HOLD——总线坚持恳求〔输入〕,高电平有效。其它总线 设备要求运用系统总线时,经过HOLD向80486提出总线坚 持恳求。

微机原理与接口技术优秀课件

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存器以及存储单元都集成在一个芯片中,体积特别小 功耗低,一般为几十毫瓦(mW)
第5章 微机的存储系统
5.2 半导体存储器的基本知识
5.2.2 半导体存储器芯片的结构

AB 地

址 译 码





存储体
读写控制 CB
I/O
控 DB



第5章 微机的存储系统
5.2 半导体存储器的基本知识
5.2.2 半导体存储器芯片的结构
只读 可编程只读存储器PROM

存储器 可擦除可编程只读存储器EPROM ROM 电可擦可编程只读存储器EEPROM

快闪存储器Flash Memory

磁表面 存储器
磁盘存储器 磁带存储器
硬盘 软盘
光介质存储器
第5章 微机的存储系统
5.1 存储器概述
5.1.1 存储器的分类——按信息的可保存性分类
➢ 价格/位——常用每字节或每MB成本表示,即C=价格/容量
➢ 可靠性——通常用平均无故障工作时间(Mean Time Between Failures,简称MTBF)即两次故障之间的平均时间来衡量。
第5章 微机的存储系统
5.1 存储器概述
5.1.3 存储系统的概念
存储系统由存放程序和数据的各类存储设备及相关软件构成。
➢ 辅助存储器——又称外部存储器,主要用来存放当前暂时不 参加运算的程序和数据,通常CPU不直接访问辅存。
➢ 高速缓冲存储器(Cache)——用于弥补计算机内部各器件之间 的速度差异。主要采用双极型(TTL)半导体存储器件。
第5章 微机的存储系统
5.1 存储器概述
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4
;.
2.不可屏蔽中断(NMI) 属性:硬件、不可屏蔽、向量。
现代微机原理与接口技术(第2版)
中断请求:中断请求的信号送到CPU的NMI引脚。
中断类型号:固定为2。 CPU不需要进行中断识别,直接处理中断。
NMI由0跳变到1以后要维持至少4个连续的处理器时钟周期的高电平才被识 别。
NMI由1跳变到0以后要维持至少4个连续的处理器时钟周期的低电平,新的 NMI中断才能被识别。
指定轮转:指定的IR的优先级降至最低。
PC机初始化为缺省屏蔽特性,固定优先权
16
;.
嵌套方式:
现代微机原理与接口技术(第2版)
全嵌套:禁止同优先级和低优先级请求发生;
特殊全嵌套:禁止低优先级请求发生。
应用:级联时主片特殊全嵌套,从片全嵌套。 结束方式(ISR复位方式):
级联结构
现代微机原理与接口技术(第2版)
第7章 中断与异常
1
;.
7.1 中断基本概念 7.1.1 中断基本概念
现代微机原理与接口技术(第2版)
定义:CPU暂停现行程序,转而处理随机到来的事件,待处理完后再回到被暂停的程 序继续执行,这个过程就是中断。
中断过程:
中断请求
中断响应
中断服务
中断结束
中断处理 中断处理的隐操作:程序状态及程序断点地址的进栈及出栈。
先 级 编 码
& &
寄 存 器
A2

&
&
IR7
11
;.
CPU响应可屏蔽中断条件: 当前指令执行完毕; EFLAGS中IF=1; INTR信号有效。
现代微机原理与接口技术(第2版)
中断响应过程:8259向CPU送中断类型号。
第一个INTA#,CPU封锁总线(LOCK#有效),8259A最高优先级请求对应ISR位置 位,对应IRR复位。
第二个INTA#,总线解锁,ALE无效,8259A将当前中断服务程序对应中断类型号 送到数据总线上。
ISR的复位在自动结束/非自动结束时不一致。
12
;. 回ICW3
级联方式结构:
现代微机原理与接口技术(第2版)级联1Fra bibliotek13级联2
;.
级联3
3.8259A工作方式
现代微机原理与接口技术(第2版)
中断请求方式:
5
;.
3.软件中断 属性:软件、不可屏蔽、向量。
现代微机原理与接口技术(第2版)
中断请求:指令执行中或程序调用产生。
中断类型号:CPU规定或指令给出。 CPU专用中断:除0错(0)、单步(1)、断点中断(3)、溢出(O(4))、边界越界中断(5)。
BIOS中断:I/O设备控制、实用服务、特殊中断、专用参数中断。
非缓冲方式:小系统中,8259A数据线直接连系统数据总线,不需要总线缓冲器, 此时SP#/EN#表示级联时主/从关系。
主片:SP#/EN#接高电平; 从片:SP#/EN#接低电平。
缓冲方式:大系统中,数据总线都具有总线缓冲器,此时SP#/EN#表示数据传送方 向,级联时主/从关系通过软件设定ICW4来决定。
边沿触发方式:正跳变向8259A请求中断。 电平触发方式:高电平向8259A请求中断,响应中断后要及时清除高电平。 查询中断方式:外设向8259A请求中断,但8259A不向CPU发中断请求信号INT。而
是将请求状态保存等待CPU来查询。
PC机初始化为边沿触发
14
;.
连接总线与级联方式:
现代微机原理与接口技术(第2版)
DOS中断:公开/未公开、可调用、系统功能。 自由中断:未定义(20H~3FH中未使用的中断)。 CPU不需要进行中断识别,直接处理中断。
6
;.
4.内部中断和异常 属性:软件、不可屏蔽、向量。
现代微机原理与接口技术(第2版)
中断请求:指令执行中产生。
中断类型号:CPU规定。 故障 (失效):错误在指令完成前,错误指令的CS:EIP压栈。该指令会重做。
PC机初始化为非缓冲方式
15
;.
屏蔽方式:
现代微机原理与接口技术(第2版)
缺省特性:自动屏蔽低于自己优先级的IR。
正常屏蔽:IMR中相应位置位; 特定屏蔽:开放比自己优先级低的IR。
优先级管理方式:
缺省特性:IR0~IR7的优先级为一循环队列。 固定优先权:从IR0~IR7降序; 轮转优先权:
自动轮转:刚被服务的IR的优先级降至最低;
8
;.
7.2.2 8259A引脚及内部结构 1.8259A引脚
9
现代微机原理与接口技术(第2版)
CPU侧: CS#; DB0~DB7; RD#、WR#、A0; INT、INTA#; 外设侧: IR0~IR7; 级联: SP#/EN#、 CAS0~CAS2。
;.
2.8259A内部结构
现代微机原理与接口技术(第2版)
2
;.
中断系统其他功能: 支持多中断源和多种中断源。 支持中断屏蔽处理。 支持中断嵌套处理。 支持中断优先级修改。 支持中断结束方式选择。
现代微机原理与接口技术(第2版)
3
;.
7.1.2 中断与异常类型
现代微机原理与接口技术(第2版)
1.外部硬件(如键盘、鼠标,串口,并口打印机等)中断
属性:硬件、可屏蔽、向量。
10
;.
接口电路:CPU接口、I/O接口。
现代微机原理与接口技术(第2版)
内部逻辑:IRR、IMR、PR、ISR及控制电路。
中断请求过程:IR->INT。
D0

D7
ISR编码
≥1
中断屏蔽寄存器IMR
比 较
&
IR0
…… IRR


&
B0 B1
断 请 求
&
中 断 请
B2

&

INT
&
A>B A0 A1
中断请求:多个中断请求的排队和判优由中断控制器完成,产生的有无中断请求的信号 送到CPU的INTR引脚。
中断类型号:通过数据总线送到CPU中。
IRQx

SIO
SERIRQ
中断类型号
LPC47B27X
82801HB
82G965
PIRQx
INTR
Pentium 4/Conroe
EFLAGS寄存器的IF位影响CPU对中断请求的响应。 处理器在当前指令执行结束的时候启动中断识别INTA总线周期。
陷阱:错误在指令完成后,错误指令下一指令的CS:EIP压栈。
异常中止:不保存,重启机器。 CPU不需要进行中断识别,直接处理中断。
7
;.
7.2 Intel 8259A
现代微机原理与接口技术(第2版)
7.2.1 8259A主要任务
接受外部的中断请求; 管理所有外部的中断请求(排队、判优、屏蔽、嵌套); 向CPU产生中断请求INTR信号及中断类型号; 进行中断结束处理; 接受CPU命令及返回状态。
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