微机原理第十章:并行接口技术

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《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

炎黄技工学校《微机原理与接口技术》教学大纲理论课时36实践课时36总课时72考核形式考查编写时间2022-03编写人审核人机电信息工程系计算机技术教研室编《微机原理与接口技术》课程标准课程名称:微机原理与接口技术适用专业:计算机网络应用课程学分:4学分计划学时:72学时一、课程概述1、课程性质与任务本课《微机原理与接口技术》是计算机专业的一门重要的专业课,它的前续课程有《电子技术基础》、《电路原理》通过本课程的学习,为后续课程《微机控制技术》打下良好的基础。

同时与毕业设计密切相关,为它提供了硬件和软件的基础。

本课程介绍了微型计算机原理及组成结构、微机接口的有关基本知识和实用技术、常用微机接口芯片的使用方法。

2、课程基本理念结合我们学生的实际情况,在平时的教与学中主要遵循以下的理念:(1)将专业课的学习与基础理论衔接,指导学生有针对性地预习;(2)帮助学生形成强烈兴趣;(3)指导学生了解课程教学目的,教师结合教学大纲和自己对课程的把握情况,阐明《微机原理与接口技术》的课程特点;(4)培养学生良好的学习习惯。

3、课程设计思路1、总体设计原则与思路:按照“以能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体的模块化专业设计课程体系”的总体设计要求,该门课程以形成电机与变压器的原理与性能指标、运行调试及维护维修等能力为基本目标,彻底打破学科课程的设计思路,紧紧围铙工作任务完成的需求来选择和组织课程内容,突出工作任务与知识的联系,让学生在职业实践活动的基础上掌握知识,增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性,提高学生的就业能力。

2课程设计依据与评价方法:学习项目选取的基本依据是该门课程涉及的工作领域和工作任务范围,但在具体设计过程中,以自动化专业学生的就业为向导,根据行业专家对自动化专业所涵盖的的岗位群体进行的任务和职业能力分析,同时遵循中等职业学校学生的认识规律,紧密集合职业资格证书中相关考核内容,确定本课程的工作任务模块和课程内容。

微机原理总目录

微机原理总目录


14.2 PC/XT硬件结构 14.3 总线技术

◆实验指南

15.1 《微机原理与接口技术》课程上机简介
15.2 汇编语言上机指导

4.4
4.5 4.6
程序的段结构
地址表达式 宏定义与宏调用


◆汇编语言程序设计
※ 5.1
汇编语言软件开发步骤及输入/输出问题 顺序程序设计 分支程序设计
※ 5.2
※ 5.3
※ 5.4
循环程序设计
专题应用程序设计
※ 5.5
◆8086微处理器结构

6.1 6.2 6.3
8086微处理器工作模式与引脚功能 系统组成 8086的总线操作与时序



◆ 并行接口芯片8255A

10.1
10.2 10.3 10.4
8255A概述
8255A的控制字 8255A的工作方式 8255A的编程



◆串行通信

11.1
11.2 11.3
串行通信概述
RS-232C串行接口标准 异步通信接口芯片8250


◆ DMA 控 制 器 8237A

12.1 12.2 12.3
1微机原理与接口技术王丰王兴宝编著目录第一章基础知识第二章微型机算机的组成机工作原理第三章指令系统第四章masm伪指令系统第五章汇编语言程序设计第六章8086微处理器结构第七章半导体存储器第八章输入输出技术第九章中断第十章并行接口芯片8255a第十一章串行通信第十二章dma控制器8237a第十三章其他常用接口第十四章pc机系统结构及总线技术第十五章实验指南基础知识11数制12码制13常用数字逻辑器件微型机算机的组成机工作原理21微型机算机的组成机工作原理22pc机的编程结构指令系统

微机原理及接口技术重点及例题

微机原理及接口技术重点及例题

第一章思考题与习题:1.什么叫微处理器、微机?微机系统包含哪些部分?2 .为什么计算机使用二进制计数制?3.CPU 在内部结构上由哪几部分组成?4 .十六进制的基数或底数是。

5.将下列十进制数分别转换成十六进制、二进制、八进制数:563 6571 234 1286 .将下列十进制小数转换成十六进制数(精确到小数点后4 位数):0.359 0.30584 0.9563 0.1257.将1983.31510转换成十六进制数和二进制数。

8.将下列二进制数转换成十进制数、十六进制数和八进制数:(1)101011101.11011 (2 )11100011001.011 (3 )1011010101.00010100111 9.将下列十六进制数转换成十进制数和二进制数:AB7.E2 5C8.11FF DB32.64E10.判断下列带符号数的正负,并求出其绝对值(负数为补码):10101100;01110001;11111111;10000001。

11.写出下列十进制数的原码、反码和补码(设字长为8 位):+64 -64 +127 -128 3/5 -23/12712.已知下列补码,求真值X :(1)[X]补=1000 0000(2 )[X]补=1111 1111(3 )[-X]补=1011011113.将下列各数转换成BCD 码:30D,127D,23D,010011101B,7FH14.用8421 BCD 码进行下列运算:43+99 45+19 15+3615.已知X =+25,Y =+33,X = -25,Y = -33,试求下列各式的值,并用其对应的真值进行验证:1 12 2(1)[X +Y ]补1 1(2 )[X -Y ]补1 2(3 )[X -Y ]补1 1(4 )[X -Y ]补2 2(5 )[X +Y ]补1 2(6 )[X +Y ]补2 216.当两个正数相加时,补码溢出意味着什么?两个负数相加能产生溢出吗?试举例说明。

微机原理与接口技术双机并行传送接口

微机原理与接口技术双机并行传送接口

HUNAN CITY UNIVERSITY微机原理与接口技术实验报告实验题目:双机并行传递接口实验专业:计算机科学与技术(嵌入式方向)学生姓名:李国红班级学号: 1006402-20分组成员:蔡祥 1106402-09 吕赟 1106402-38 指导教师:刘德峰2013 年5月13日一、实验时间2013年5月13日9:40~11:40二、实验地点一实验楼321机房三、设计课题双机并行传递接口实验四、实验目的学习两台微机之间并行接口电路及其控制程序的设计方法。

五、实验小组成员李国红1106402-20 蔡祥1106402-09 吕赟1106402-38六、实验原理1.双机并行通信模块电路原理,如图2.1.6所示。

该模块表明双机均采用可编程并行接口芯片8255构成接口电路,只是8255的工作方式不同。

此时,双方的8255把对方视为I/O设备。

2.双机并行通信接口电路设计原理与方法的详细阐述,请参考计算机接口技术相关参考书。

图双机并行通信模块电路原理框图七、算法及流程图发送流程图(b)接收程序流程图实验现象:启动程序甲机(打开发送程序的一方)在屏幕上输入字符,在乙机(打开接收程序的一方)接收到甲机发送的字符。

八、实验步骤硬件连线:实验资源配置好之后,使用长型26芯扁平电缆(专用),直接将甲乙两机MFID 平台板上的并行接口插座J5连接起来,如图2.1.7所示,即可进行双机并行通信实验步骤二:将平台的电源开关拔到“内”的位置上。

在配套集成环境下进行硬件检测,达到初始化芯片的目的.步骤三:(演示实验步骤)打开集成环境在“演示实验”菜单下点开“基本接口实验”。

在“基本接口实验”中的“并行接口实验”中选择““全双工并行通信(传送字符)””实验进行演示。

步骤四:(学生实验步骤)打开集成环境在“文件”菜单下学生可以选择新建自己的C++/ASM 文件或者集成环境自带的C++/ASM参考程序进行调试、运行。

步骤五:观看实验现象得出结论。

第10章微机原理课件

第10章微机原理课件
第10章
并行和串行接口电路
第10章 并行和串行接口电路
10.1 概述
10.2 可编程并行接口电路Intel 8255A
10.3 可编程串行接口电路Intel 8251A
习题10
2013年6月8日星期六
第10章第1页共165页
第10章
并行和串行接口电路
10.1 概述
10.1.1 并行通信 1. 并行接口
2013年6月8日星期六
第10章第20页共165页
第10章
并行和串行接口电路
A组
内 部 逻 辑
外 部 接 口
10.2.2 制 8255A的外部特性 控 A (8 )
端 口
P A7~ P A 0 P A3 P A2 P A1 P A0 RD CS
4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 16 17 18 19 20
CPU查询。
② 此时接口也可向CPU发出一个中断请求信号,同上面的 输入过程相同,CPU可以用软件查询方式,也可以用中断的方 式将CPU中的数据通过接口输出到外设中。当输出数据送到接 口的输出缓冲寄存器后,再输出到外设。
2013年6月8日星期六 第10章第10页共165页
第10章
并行和串行接口电路
C PU 接 口 内 部 逻 辑 外 部 接 口 PA ~ PA 7 0 PA 3 PA 2 PA 1 PA 0 R D 端 口 C 上 半 部 (4 ) PC ~ PC 7 4 C S GND A0 A1 PC 7 端 口 C 下 半 部 (4 ) PC ~ PC 3 0 PC 6 PC 5 PC 4 PC 0 R D W R A0 A1 R E SE T C S 读 写 控 制 逻 辑 B 组 控 制 端 口 B (8 ) PB ~ PB 7 0 PC 1 PC 2 PC 3 PB 0 PB 1 PB 2

第10章微机原理与接口技术答案欧青立编

第10章微机原理与接口技术答案欧青立编

第10章DMA接口技术习题10.1 什么是DMA方式?DMA方式的特点是什么?主要用于什么场合?【参考答案】DMA方式是指外设与存储器或者存储器与存储器之间直接传输数据的方式,在这种方式中,外设与存储器或者存储器与存储器之间直接传输数据由专用接口芯片DMA控制器(简称DMAC)来管理。

数据传送不需要经过CPU,直接由硬件控制。

DMA方式的主要特点是数据数据速度快数据传输速度很高,传输速率仅受内存访问时间的限制,但需更多硬件。

DMA方式适用于高速外设与主机之间进行成批的数据传送。

10.2 简述DMA控制器8237A的主要功能。

【参考答案】DMA控制器8237A的主要功能如下。

(1)每个芯片内部有4个独立的DMA通道,可以分时为4个外设实现DMA的传送。

每个通道可采用3种不同的传送类型,即读操作、写操作、校验操作。

(2)每个通道的DMA请求都可以分别允许和禁止。

(3)每个通道的DMA请求有不同的优先级,由编程来决定其优先级,其优先级可以是固定的,也可以是轮转的。

(4)每个通道一次传送数据的最大长度可达64KB,可以在存储器与外设之间进行数据传送,也可以在存储器的两个区域之间进行传送。

(5)8237A的DMA传送有4种工作方式:单字节传送方式、数据块传送方式、请求传送方式和级联传送方式。

(6)有一条结束处理的输入信号EOP#,外界可以用此信号来结束DMA传送。

(7)8237A可以进行级联,用于扩展通道数。

10.3 DMA传送方式为什么能实现高速传送?【参考答案】DMA传送方式能够实现高速数据传送主要有两个原因:(1)它为两个存储介质提供了直接传输通道,不象CPU 控制的传送那样要通过内部寄存器中转。

(2)用硬件取代了软件,它直接发出对两个介质的选中信号及其读写控制信号,而不是通过执行指令来控制传送。

10.4 DMA控制器8237A什么时候可作为主设备工作?什么时候可作为从设备工作?在这两种情况下,系统总线的IOR#、IOW#、MEMR#、MEMW#及地址线各处于什么状态?系统总线中哪个信号可以区分8237A处于哪种工作情况?【参考答案】7.3 DMA控制器8237A什么时候作为主模块工作?什么时候作为从模块工作?在这两种情况下,各控制信号处于什么状态,试作说明。

微机原理 并行通信和接口技术 思考题 答案 (ZDB)

微机原理 并行通信和接口技术 思考题 答案 (ZDB)

串行通信和接口技术1. 并行通信和串行通信各有什么优缺点?2. 在输入过程和输出过程中,并行接口分别起什么作用?3. 8255A的3个端口在使用时有什么差异?4. 当数据从8255A的端口C往数据总线上读出时,8255A的几个控制信号CS、A1、A0、RD、WR分别是什么?5. 8255A的方式选择控制字和置1/置0控制字都是写入控制端口的,那么,它们是由什么来区分的?6. 8255A有哪几种工作方式?对这些工作方式有什么规定?7. 对8255A设置工作方式,8255A的控制口地址为00C6H。

要求端口A工作在方式1,输入;端口B工作在方式0,输出;端口C的高4位配合端口A工作;低4位为输入。

8. 设8255A的4个端口地址为00C0H,00C2H,00C4H,00C6H,要求用置0/置1方式对PC6置1,对PC4置0。

9. 8255A在方式0时,如进行读操作,CPU和8255A分别要发什么信号?对这引起信号有什么要求?据此画出8255A方式0的输入时序。

10. 8255A在方式0时,如进行写操作,CPU和8255A分别要发什么信号?画出这些信号之间的时序关系。

11. 8255A的方式0一般使用在什么场合?在方式0时,如要使用应答信号进行联络,应该怎么办?12. 8255A的方式1有什么特点?参考教材中的说明,用控制字设定8255A的A口工作于方式1,并作为输入口;B口工作于方式1,半作为输入口,用文字说明各个控制信号和时序关系。

假定8255A的端口地址为00C0H,00C2H,00C4H,00C6H。

13. 8255A的方式2用在什么场合?说明端口A工作于方式2时各信号之间的时序关系。

14. 在并行接口中为什么要对输入/输出(特别是输出)数据进行锁存?在什么情况下可以不锁存?15. 并行接口电路中为什么要存放外设的状态?你能举出两个例子说明存放状态的必要性吗?16. 根据PC总线的特点,给一个并行接口设计一个译码器,并行口占用的I/O端口地址为4F0~4F3H。

【课程思政优秀案例】《微机原理与接口技术》:思政科教相融的并行接口对分教学设计

【课程思政优秀案例】《微机原理与接口技术》:思政科教相融的并行接口对分教学设计

课程思政优秀案例——《微机原理与接口技术》:思政科教相融的并行接口对分教学设计一、课程和案例的基本情况课程名称:微机原理与接口技术授课对象:通信工程、自动化、轨道交通信号与控制、电子科学与技术等专业,大三秋季学期开课。

课程性质:必修专业核心课课程简介:本课程是一门学习微机原理、汇编语言及硬件接口技术的专业基础课程,是电子信息类专业学生的主干课。

通过学习本课程,使学生理解微机系统的结构、工作原理和中断技术、DMA 技术,掌握汇编语言程序设计、存储器扩展设计和I/O接口扩展设计方法,培养运用微机分析问题与解决问题的思维方式,并初步具备微机应用系统的开发与设计能力。

课程以x86 CPU为主线,讲授和实验相结合。

主要包括:第1-2章介绍了微处理器结构、发展及应用;第3章讲解并练习指令系统;第4章讲解并上机汇编语言程序设计;第5-6章讲解存储器与中断技术;第4章讲解IO接口技术并做实验;第8-10章讲解DAC/ADC接口设计、总线与人机交互接口。

案例简介:并行接口8255属于课程章节7.2的内容,处于整个课程教学的后程第九周(课程总16周,含4周实验),主要内容为并行接口芯片8255A内部结构、外部引脚、工作方式及应用编程。

本案例讲授I/O并行接口基本技术,使学生掌握8255A内部结构,3种工作方式及其应用场景的选择,通过基本知识延伸出完全自主知识产权CBTC控制系统的工程应用,培养学生解决复杂工程问题的分析能力,并以我校科研团队经过三代人、三十年坚持不懈的努力,终于成功攻克了制约我国城市轨道交通发展的信号系统核心技术为例,塑造学生爱国荣校的高尚情怀和勇于担当敢于拼搏的奋斗精神。

二、案例蕴含的思政元素分析以自主研发的基于通信的列车控制系统CBTC系统为例,来设计思政与科教相融的案例。

课程内容并行接口芯片8255A及其应用的相关知识在CBTC系统中有实际应用,但是需要解决并行接口电路这种电子设备在轨道交通信号控制系统应用中的“故障-安全”等一系列复杂工程问题,由此引出完全自主知识产权CBTC系统的研发故事。

微机原理第10章并行接口芯片8255

微机原理第10章并行接口芯片8255
甲机(发送)
1方式
8255
PA0~7
CPU
PC4 PC0
PC5~7 PC1.2.3 PB0~7
OBF PC7
ACK PC6 INTRa PC3
未用
PB0~7 PC0~7
CPU
要求:在甲乙2台微型计算机之间并行传送1KB数据。甲 机发送,乙机接收。甲机一侧的8255采用方式1工作,乙 机一侧的8255采用方式0工作。两台微机的CPU与接口之 间都采用查询方式交换数据。
第10章 并行接口芯片8255
10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6
可编程的并行接口芯片8255A-5的结构 方式选择 方式0的功能 方式1的功能 方式2的功能 8255应用举例
概述
并行接口:实现并行通信的接口就是并行接口,是在 多根数据线上,以字节/字为单位与I/O设备交换数据
它由以下几部分组成:
• 1.数据端口A、B、C 它有三个输入/输出端口:Port A、Port B和Port C。 每一个端口都是8位,都可以选择作为输入或输出。
• 2.A组和B组控制电路 这是两组根据CPU的命令字控制8255A工作方式的 电路。它们有控制寄存器,接受CPU输出的命令字, 然后分别决定两组的工作方式,也可根据CPU的命令 字对端口C的每一位实现按位“复位”或“置位”操 作。
数据
ACKA OBFA
INTRA
输出缓冲器满信号 表示CPU已经输出了
数据
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU再次输出数据
可通过对PC6置位或复位来设置INTEa。
说明:
– 当CPU向端口A输出数据以后,在WR的上升沿使 OBFA变为低电平。
– 当外设接收到数据以后,发出一个负脉冲ACKA送给 8255A,使OBFA变为高电平。

微机原理与接口技术第1-11章作业答案

微机原理与接口技术第1-11章作业答案

第一章:1.1 为什么需要半加器和全加器,它们之间的主要区别是什么?答:无论是全加器还是半加器均能实现两个一位的二进制数相加,得到相加的和和向高位的进位。

半加器不需要考虑来自低位的进位,而全家器需考虑来自低位的进位。

1.2 用补码法写出下列减法的步骤:(1) 1111(2)-1010(2)=?(2)=?(10)=00001111B+11110110B=00000101B=5D(2) 1100(2)-0011(2)=?(2)=?(10)=00001100B+11111101B=00001001B=9D第二章:2.1 ALU是什么部件?它能完成什么运算功能?试画出其符号。

答:ALU是算术逻辑运算单元的简称,该部件既能进行二进制数的四则运算,也能进行布尔代数的逻辑运算。

符号略!2.2 触发器、寄存器及存储器之间有什么关系?请画出这几种器件的符号。

答:触发器能存储一位的二进制信息,是计算机记忆装置的基本单元。

寄存器是由多个触发器构成的,能存储多位二进制信息。

存储器又是由多个寄存器构成的。

器件的符号略!2.4 累加器有何用处?画出其符号。

答:累加器是由多个触发器构成的多位寄存器,作为ALU运算过程的代数和的临时存储处。

累加器不仅能装入及输出数据外,还能使存储其中的数据实现左移或右移。

符号略!2.6 何谓L门及E门?它们在总线结构中有何用处?答:L门即LOAD控制端,是用以使寄存器接受数据输入的控制门;E门即ENABLE控制端,是三态输出门,用以控制寄存器中的数据输出至总线。

有了L门及E门,就可以利用总线结构,从而使信息传递的线路简单化。

2.10 除地线公用外,5根地址线和11根地址线各可选多少个地址?答:5根地址线可选25=32个地址;11根地址线可选211=2048个地址。

2.12 存储地址寄存器(MAR)和存储数据寄存器(MDR)各有何用处?答:MAR和MDR均是存储器的附件。

存储地址寄存器(MAR)是一个可控的缓冲寄存器,具有L门以控制地址的输入,它和存储器的联系是双态的,存储地址寄存器存放的是索要寻找的存储单元的地址。

微机原理 第10章 微型计算机并行接口技术

微机原理 第10章 微型计算机并行接口技术

AL,9 83H,AL ;使PC4为高,形成负脉冲 为高, 为高
10.3 8255A应用举例-3
8255A的A口和B口工作在方式0,A口 接有4个开关;B口接一个7段数码管(共阳 极),其电路结构如图10.12所示,8255A 的端口地址范围为:208H~20BH。试编写 程序,要求7段数码管显示开关所拨通的数 字。
10.3 8255A应用举例-3

10.3 8255A应用举例-3
显示数字 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 字形码 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH 77H 7CH 39H 5EH 79H 71H
10.3 8255A应用举例-3
二、C口置位/复位控制字
C口置位/复位控制字的作用是使C口 的某一引脚输出特定的电平状态(高电平或 低电平),控制字的格式
二、C口置位/复位控制字
使用C口置位/复位控制字时应注意以下几点: 1、仅C口可按位置位/复位,且只对C口的输 出状态进行控制,对输入状态无作用。 2、一次只能设置C口一位的状态。 3、该控制字写入控制口,而不是C口。
;条件成立时PC5=0,开关闭合
;熄灭发光二极管
;点亮发光二极管
10.3 8255A应用举例-2
打印机内有一个以8位专用微处理器 为核心的打印机控制器,负责打印功能的 处理,以及打印机本身的管理,并通过机 内一个标准接口(Centronics 并行接口)与主 机进行通信,接收主机送来的打印数据和 控制命令,该接口位于打印机内,采用多 芯电缆与主机内的打印机接口电路(打印机 适配器)相连。多芯电缆上的信号有数据信 号、CPU 的命令信号和打印机状态信号等, 主要信号如表10.4所示。

《微机原理与接口技术》课程总结

《微机原理与接口技术》课程总结

《微机原理与接口技术》课程总结本学期我们学习了《微型计算机原理与接口技术》,总的来说,我掌握的知识点可以说是少之又少,我感觉这门课的内容对我来说是比较难理解的。

这门课围绕微型计算机原理和应用主题,以Intel8086CPU为主线,系统介绍了微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构、工作模式,介绍了8086CPU的指令系统、汇编语言及程序设计方法和技巧,存储器的组成和I/O接口扩展方法,微机的中断结构、工作过程,并系统介绍了微机中的常用接口原理和应用技术,包括七大接口芯片:并行接口8255A、串行接口8251A、计数器/定时器8253、中断控制器8259A、A/D(ADC0809)、D/A (DAC0832)、DMA(8237)、人机接口(键盘与显示器接口)的结构原理与应用。

在此基础上,对现代微机系统中涉及的总线技术、高速缓存技术、数据传输方法、高性能计算机的体系结构和主要技术作了简要介绍。

第一章:微型计算机概论(1)超、大、中、小型计算机阶段(1946年-1980年)采用计算机来代替人的脑力劳动,提高了工作效率,能够解决较复杂的数学计算和数据处理(2)微型计算机阶段(1981年-1990年)微型计算机大量普及,几乎应用于所有领域,对世界科技和经济的发展起到了重要的推动作用。

(3)计算机网络阶段(1991年至今)。

计算机的数值表示方法:二进制,八进制,十进制,十六进制。

要会各个进制之间的数制转换。

计算机网络为人类实现资源共享提供了有力的帮助,从而促进了信息化社会的到来,实现了遍及全球的信息资源共享。

第二章:80X86微处理器结构本章讲述了80X86微处理器的内部结构及他们的引脚信号和工作方式,重点讲述了8086微处理器的相关知识,从而为8086微处理器同存储器以及I/O设备的接口设计做了准备。

本章内容是本课程的重点部分。

第三章:80X86指令系统和汇编语言本章讲述了80X86微处理器指令的多种寻址方式,讲述了80X86指令系统中各指令的书写方式、指令含义及编程应用;讲述了汇编语言伪指令的书写格式和含义、汇编语言中语句的书写格式。

微机原理与接口技术

微机原理与接口技术

微机原理与接口技术微机原理与接口技术是计算机科学与技术中的重要领域之一,它涉及了计算机的内部结构、工作原理以及与外部设备的通信。

微机原理的理解和掌握对于计算机科学与技术的学习和研究具有重要意义。

本文将从微机原理和接口技术的基本概念开始,深入探讨其关键技术和应用领域。

微机原理是指微型计算机的内部结构和工作原理。

微型计算机是一种较小规模的计算机系统,它由中央处理器(CPU)、存储器、输入设备和输出设备等构成。

其中,中央处理器是微型计算机的核心部件,它负责执行各种计算和控制操作。

存储器用于存储程序和数据,输入设备用于将外部信息输入到计算机系统中,输出设备用于将计算机处理结果输出到外部。

微机原理的关键技术包括指令系统、数据表示和处理、中断处理、时钟和定时器等。

指令系统是CPU执行计算和控制操作的基本单位,它由一系列指令组成。

数据表示和处理涉及到计算机内部数据的存储和处理方式,包括整数表示、浮点数表示、逻辑运算和算术运算等。

中断处理是指当外部设备需要与计算机系统通信时,中断信号会中断当前正在执行的程序,转而执行中断服务程序。

时钟和定时器用于控制微型计算机的工作节奏和时间。

接口技术是微机与外部设备进行通信的关键技术。

外部设备可以是显示器、键盘、鼠标、打印机等,它们通过各种不同的接口与计算机系统连接。

常见的接口类型包括串行接口、并行接口、通用串行总线(USB)接口、以太网接口等。

不同的接口具有不同的传输速度、传输距离和传输方式,选择合适的接口对于实现稳定可靠的通信非常重要。

在接口技术中,还需要考虑通信协议、数据格式和错误检测纠正等问题。

微机原理与接口技术的应用涵盖了各个领域。

在工业控制领域,微机与传感器、执行器等外部设备通过接口技术进行通信,实现自动化控制。

在通信领域,微机原理和接口技术被广泛应用于网络通信、移动通信等系统中,保证数据的传输和处理的效率和可靠性。

在嵌入式系统领域,微机原理和接口技术被应用于各种嵌入式设备,如智能家居、智能手机等。

90241-微机原理与接口技术-第10章 并行接口

90241-微机原理与接口技术-第10章 并行接口
1.经并行接口读入到微处理器的操作过程 2.经并行接口输出到外围设备的操作过程
微型计算机原理与接口技术
10. 2 SCSI接口
10.2.1 SCSI 接口概述
小型计算机标准接口SCSI (Small Computer Standard Iinterface) 目前已广泛应用于PC微机系统 以及许多工作站中,是外围设备接口中属于比较成功 的一个。
外围设备的连接方式。
至系统
数据总 线
缓冲器 并行接口
至 外 围 设 备
微型计算机原理与接口技术
并行接口
并行接口是微机系统实现输入输出 的基本部件。并行接口又被简称之为 “并口”,是一种增强了的双向并行 传输接口。
所谓“并行”,是指8位数据通过 并行线路同时进行传送,这样数据传 送速度大大提高,但并行传送的线路 长度要受到一定的限制,因为长度增 加,干扰就会增加,这样就容易出错。
SCSI-1配备有18条信号线,被分成4类。它们分别是数据线、
数据奇偶校验线、控制线、和信号地。其中有9条是数据线;9条
数据线中的8条用于数据信号的传送,1条被当成奇偶校验线。另
有9条是控制线。图中展示出了宽度为16位的SCSI 总线接口信
号。
DB7~DB0、DBP
DB15~DB8、DBP1

BSY
10.2.9 硬盘使用的SCSI 接口
SCSI接口允许最多有7个不同磁盘或 其他接口,通过使用同一个接口控制器这 项技术,将它们连接到计算机上。
SCSI接口自己并不直接和硬盘之类 的设备通讯,而是通过控制器来和设备建 立联系。一个独立的SCSI总线最多可以 支持16个设备。
微型计算机原理与接口技术
微型计算机原理与接口技术

《微机原理与接口技术》教案

《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:微机系统概述1.1 微机的发展历程1.2 微机的组成与工作原理1.3 微机系统的性能指标1.4 微机在我国的应用与发展第二章:微处理器2.1 微处理器的结构与工作原理2.2 微处理器的性能评价2.3 常见微处理器简介2.4 微处理器的编程与应用第三章:存储器3.1 存储器的分类与性能3.2 随机存储器(RAM)3.3 只读存储器(ROM)3.4 存储器扩展与接口技术第四章:输入/输出接口技术4.1 I/O接口的基本概念4.2 I/O接口的编址方式4.3 常见I/O接口芯片介绍4.4 I/O接口的程序设计第五章:中断与DMA控制5.1 中断的概念与原理5.2 中断处理程序的编写5.3 DMA控制原理与实现5.4 中断与DMA在微机系统中的应用第六章:串行通信接口6.1 串行通信的基本概念6.2 串行通信的接口标准6.3 串行通信接口电路设计6.4 串行通信在微机系统中的应用第七章:并行通信接口7.1 并行通信的基本概念7.2 并行通信的接口标准7.3 并行通信接口电路设计7.4 并行通信在微机系统中的应用第八章:总线技术8.1 总线的概念与分类8.2 总线标准与协议8.3 总线接口电路设计8.4 总线在微机系统中的应用第九章:模拟接口技术9.1 模拟接口的基本概念9.2 模拟接口的电路设计9.3 模拟接口的信号转换技术9.4 模拟接口在微机系统中的应用第十章:微机系统的可靠性设计与维护10.1 微机系统的可靠性概述10.2 微机系统的可靠性设计10.3 微机系统的维护与故障诊断10.4 提高微机系统可靠性的措施重点和难点解析重点环节一:微机的发展历程与微机系统的性能指标解析:了解微机的发展历程对于理解微机原理与接口技术具有重要意义。

掌握微机系统的性能指标有助于评估和选择合适的微机系统。

重点环节二:微处理器的结构与工作原理解析:微处理器是微机系统的核心部件,理解其结构与工作原理对于深入学习微机原理与接口技术至关重要。

《微机原理与接口技术》课程教学大纲

《微机原理与接口技术》课程教学大纲

《微机原理与接口技术》课程教案大纲一、课程说明二、学时分配表三、教案目的与要求1.本课程总体教案目的和要求通过本课程的学习、上机操作,使学生较熟练地掌握微机的基本结构、基本工作原理,初步掌握汇编语言程序设计及微机接口技术,具有微机应用系统设计开发能力,并为其它后续课程奠定基础。

教案要求是通过课堂教案与演示,课后习题练习等环节,掌握微型计算机的基本组成与工作原理的基础知识,包括理解计算机硬件原理,能够设计或调试基本的微机硬件接口及驱动程序等多方面的技能。

2.各章教案要求和知识考核点(一)微型计算机系统概述目的和要求:主要了解微型计算机系统的构造及微型计算机工作过程。

重点:微型计算机的基本组成难点:微型计算机工作过程(二)微处理器目的和要求:掌握寄存器结构、作用、引脚功能、存储器分段与物理地址形成、最小最大模式的概念和系统组建、系统总线形成;理解存储器读写时序;了解微处理器的发展。

重点:微处理器的基本结构,寄存器、堆栈,引脚及其功能;最小最大模式下系统总线形成;存储器分段与物理地址形成难点:的内部结构、典型时序分析(三)寻址方式和指令系统目的和要求:掌握有关寻址的概念;的种基本的寻址方式及有效地址的计算;掌握指令系统重点:掌握寻址方式;掌握常用指令的功能和用法难点:区别指令的正确与错误。

(四)汇编语言程序设计目的和要求:了解汇编语言特点、汇编程序功能、汇编语言结构;掌握汇编语言中的表达式、伪指令、宏定义的含义和用法;掌握功能调用基本,返回方法,了解文件管理;理解顺序程序、分支程序、循环程序、含子程序的程序设计的基本方法,能编写、运行、调试简单的汇编语言程序。

教案重点:汇编的概念及其方法, 掌握汇编程序的基本格式,常用运算符的使用方法,汇编的步骤;顺序程序、分支程序、循环程序、含子程序的程序设计的基本方法。

教案难点:伪指令、宏定义的用法;程序设计算法与流程图。

(五)输入输出接口目的与要求:掌握输入输出的基本概念;的编址方法、特点;与外设数据传递的方式及接口技术;理解程序控制传送方式、中断传送方式;掌握特点。

微机原理与接口技术

微机原理与接口技术

微机原理与接口技术微机原理部分主要介绍了计算机的组成结构和基本原理。

首先,计算机的组成结构由中央处理器(CPU)、内存和输入输出设备组成。

中央处理器分为运算器和控制器两部分,运算器执行算术和逻辑运算,控制器负责指挥整个计算机工作。

内存用于存储指令和数据,可分为主存和辅存。

输入输出设备负责将外部信息输入计算机,并将计算机的输出信息传送到外部。

其次,计算机的基本原理包括指令周期、时序控制、地址译码和中断服务等。

指令周期指的是CPU执行一条指令的时间周期,包括取指令和执行指令两个阶段。

时序控制指的是电路在正确的时间产生正确的控制信号,保证各部件协调工作。

地址译码将指令中的地址转换为内存的物理地址。

中断服务是处理外部中断或异常情况。

接口技术是将计算机与外部设备相互连接的桥梁和协议规范。

常见的接口技术有串行接口、并行接口、通用并行接口(USB)和以太网接口等。

串行接口是将数据按位发送或接收的一种接口方式,适用于远距离传输。

并行接口是多位同时传输数据的接口方式,适用于短距离传输和高速传输。

USB接口是现代计算机常用的通用接口,能实现多种设备的插拔和热插拔功能,常用于打印机、摄像头、键盘、鼠标和移动存储设备等外部设备的连接。

以太网接口是实现计算机网络通信的接口,能够连接多台计算机和网络设备,实现数据、声音和图像的传输。

微机原理与接口技术的学习对于计算机科学与技术专业的学生具有重要意义。

首先,学习微机原理可帮助学生了解计算机的内部构造和基本工作原理,提高对计算机内部结构和运行机制的认识。

这对于学生进一步学习计算机体系结构、操作系统和编程语言等课程具有重要的启发作用。

其次,学习接口技术可帮助学生了解计算机与外部设备的连接方式和数据传输协议,在实际应用中能够熟练地进行接口的选择与配置。

这对于学生未来从事硬件开发、嵌入式系统设计和网络通信等领域的工作具有指导意义。

在实际应用中,微机原理与接口技术广泛应用于计算机硬件和软件的开发过程中。

微机原理与接口技术并行接口

微机原理与接口技术并行接口

方式选择控制字
A组控制 B组控制
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
PC3 ~ PC0 1:输入 0:输出
D7 = 1 特征位
A组工作方式
0 0 :方式0 0 1 :方式1 1×:方式2
B口 1:输入 0:输出 B组工作方式 PC7 ~ PC4 1:输入 0:输出 0:方式0 1:方式1
A口 1:输入
方式2中信号的规定
8位数据输入输出
端口A
PC7 输出缓冲区满信号OBFA
8 2 5 5 A
PC6 PC5
响应信号ACK,外设取得数据 输入缓冲区满信号IBFA
选通信号STB,外设数据准备好 中断请求信号输出INTRA
外 设
PC4 PC3
至CPU
PC2
PC1
PC0
外 设
端口B
A端口:方式2
8位数据输入输出
设打印字符在CL中,8255A的端口地址为: A端口:00D0H B端口:00D1H C端口:00D2H 控制口:00D3H PP: MOV AL,81H OUT 00D3H,AL ;写控制寄存器,设置各端口工作方式 MOV AL,0DH OUT 00D3H,AL ;用C端口置0/置1方式使PC6为1,即STB高电平 LPS: IN AL,00D2H ;读取C端口的值 TEST AL,04H ;测试PC2是否为1,即BUSY信号是否为1 JNZ LPS ;不为0,说明BUSY信号为1,循环等待 MOV AL,CL ;将打印字符送AL OUT 00D0H,AL ;如不忙,将CL的内容送端口A MOV AL,0CH OUT 00D3H,AL ;用C端口置0/置1方式使PC6为0,即STB低电平 ADD AL,1 ;将AL加1 OUT 00D3H,AL ;用C端口置0/置1方式使PC6为1,即STB高电平
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输入 RDY ACK 输出 STB ROY 输出 设备 输入 设备
系 统 总 线
AB高位 AB高位
RD WR 准备好 INT 复位
M / IO
译 码
端口地址线
低位地址
10.2.2
8255A芯片内部结构及其引脚 8255A芯片内部结构及其引脚
★ 8255A 是一种通用型、应用较广的可编程输入/输出接口芯片, 是一种通用型、应用较广的可编程输入/输出接口芯片, 常用来扩展控制器(CPU)的输入/输出接口 常用来扩展控制器(CPU)的输入/ 8255A基本特征 基本特征: ★ 8255A基本特征: 1.40引脚双列直插芯片,单一正5V电源; 40引脚双列直插芯片 单一正5V电源 引脚双列直插芯片, 电源; 2.有 三个相互独立又关联的 8 位并行输入/输出数据端口,各端口 位并行输入/输出数据端口, 均具有 输出锁存 和 输入三态缓冲功能; 输入三态缓冲功能; 3.具有一 个控制端口,CPU可通过编程写入控制字,用于设置各个 个控制端口,CPU可通过编程写入控制字 可通过编程写入控制字, 端口工作在某种工作方式下; 端口工作在某种工作方式下; 4.三个数据端口分别称为:A口、B口、C口 三个数据端口分别称为: 具有三种工作方式:方式 0、方式 1、方式 2 具有三种工作方式:
第十章
内容摘要: 内容摘要:
并行接口技术
★ 详细介绍通用、可编程并行接口芯片 8255A 和定时/计数器 详细介绍通用、 8255A 和定时/ 8253- 8253-5 芯片 ★ 通过可编程芯片的学习,认识接口的内部结构及功能特点 通过可编程芯片的学习, ★ 在学习这些芯片的过程中,掌握接口技术及编程的技巧以 在学习这些芯片的过程中, 及它们的应用方法。 及它们的应用方法。
二、并行接口:实现并行通信的接口电路称为并行接口
1.单通道并行接口,只具有一个信息传输的通道 单通道并行接口, ★ 单通道输入接口 ★ 单通道输出接口 ★ 单通道输入 / 输出接口(分时) 输出接口(分时) 2.双通道并行接口 ★ 具有两个信息传输的通道,分别作为输入及输出接口 具有两个信息传输的通道,
10.2.2
8255A芯片内部结构及其引脚 8255A芯片内部结构及其引脚
一、8255A的内部结构:四部分组成 8255A的内部结构 的内部结构: 1.数据总线缓冲器: 数据总线缓冲器: 三态、八位、双向,是与数据总线的接口 三态、八位、双向, 2.A、B、C 数据端口:具有输出锁存、输入三态缓冲功能; 数据端口:具有输出锁存、输入三态缓冲功能; A 组:A口和C口的高四位; 口和C口的高四位; B 组:B口和C口的低四位; 口和C口的低四位; 3.A、B 组控制电路: 组控制电路: 根据工作方式控制字,决定各组中各口的工作方式; 根据工作方式控制字,决定各组中各口的工作方式; 4.读写控制逻辑电路: 读写控制逻辑电路: 接收 CPU经总线发出的地址和控制信号,管理接口中信息传送、 CPU经总线发出的地址和控制信号 管理接口中信息传送、 经总线发出的地址和控制信号, 控制字的接收和状态信号的传递。 控制字的接收和状态信号的传递。

◆ ◆ ◆
RD:读信号,输入低电平有效 RD:读信号, WR:写信号, WR:写信号,输入低电平有效 REAST:复位信号, REAST:复位信号,输入高电 平有效。复位后, 平有效。复位后,各口为输入方 式,内部寄存器被清零。 内部寄存器被清零。

A1、A0:片内端口地址线, A1、A0:片内端口地址线, 输入;用于端口选择: 输入;用于端口选择:
(CD4) INTE
(CD2) INTE
A口 工作方式控制字
1 0 1 1 × × × ×
B口 工作方式控制字
1 × × × × 1 1 ×
2.方式1 的输入过程的时序 方式1

STB:选通信号,输入。是外设给接口的启动信号,有效时: STB:选通信号,输入。是外设给接口的启动信号,有效时:
将 PA0~PA7 引脚上的数据装入 A口 寄存器 PA0~ IBF:输入缓存寄存器满信号,输出。 ◆ IBF:输入缓存寄存器满信号,输出。作为给外设的应答信号
一、8255A的内部结构 的内部结构

I/O PA7~PA0

D7~ D0
I/O PC7~PC4

I/O PC3~PC0

I/O PB7~PB0
★ 读写控制逻辑电路: 读写控制逻辑电路: A B B 组控制电路 具有输出锁存、 数据端口: ★ 数据总线缓冲器:三态 具有输出锁存、是与数据总线的接口。 数据总线缓冲器:三态、八位、双向, 输入三态缓冲功能 ★ ★ A、、、C 数据端口:、八位、双向,是与数据总线的接口。 、 CPU经总线发出的地址和控制信号 管理接口中信息传送、 经总线发出的地址和控制信号, 接收 CPU经总线发出的地址和控制信号,管理接口中信息传送 8255A的内部结构框图 8255A的内部结构框图 根据工作方式控制字,决定各组中各口的工作方式; A 根据工作方式控制字,决定各组中各口的工作方式; 口和C口的高四位; 口和C 组:A口和C口的高四位; B 组:B口和C口的低四位 控制字的接收和状态信号的传递。 控制字的接收和状态信号的传递。
工作方式控制字
1
0
0
×
×
0
×
×
10.3.4
8255A 的工作方式
二、方式 1:选通输入或输出方式 (1)A 组和 B 组 端口均可选用此工作方式 (2)当A口、B口置于此工作方式时,与A口、B口同组的C口 部分 口置于此工作方式时, 口同组的C 引脚( 输入输出时的联络线, 引脚(位)被用作 A口 或 B口 输入输出时的联络线,从而不 能作为 I/O端口使用 I/O端口使用 (3)方式 1 时,C口 作为联络控制信号线,CPU可采用查询方式或 作为联络控制信号线,CPU可采用查询方式或 中断方式与 8255A 交换信息 (4)A口、B口 在作为输入和输出时的选通信号不同,即C口的作用 在作为输入和输出时的选通信号不同, 不同 (5)C口的 8 位 除用作选通信号外,其余位可工作于方式0下,作为 除用作选通信号外,其余位可工作于方式0 输入或输出口
一般可编程芯片的构成
1.内部构成:控制、状态及 I/O 端口,读写控制逻辑电路 内部构成:控制、 端口, 2.外部引脚:与CPU相连接引脚和与外部设备相连接的引脚 外部引脚: CPU相连接引脚和与外部设备相连接的引脚
DB 控制寄存器 输入缓存 WE 寄存器 输出缓存 寄存器 状态寄存器 + CS 读写逻辑 控制电路 OE
10.2.2
8255A芯片内部结构及其引脚 8255A芯片内部结构及其引脚
二、8255A的外部引脚 8255A的外部引脚 2.面向外设的信号引脚
◆ ◆ ◆
PA0~ PA0~PA7 A 端口 PB0~ PB0~PB7 PC0~ PC0~PC7 B 端口 C 端口
各个端口的输入、输出线。 各个端口的输入、输出线。 ★ 端口地址分配 A1 0 0 1 1 A2 0 1 0 1 端口 A 端口 B 端口 C 端口 控制端口
10.3.3
8255A 的编程命令
内部有两个控制寄存器,共用一个端口地址: ★ 8255A 内部有两个控制寄存器,共用一个端口地址:1 1 B ★ 用于存放工作方式控制字和 C 口 按位置位/复位控制字 用于存放工作方式控制字 工作方式控制字和 按位置位/ 一、工作方式控制字
1
D7=1 工作方式控制字标志
MOV DX,303H DX,303H MOV AL,0B1H AL, OUT DX,AL DX,
;8255A 控制字寄存器地址 8255A ;设置方式字 ;送到8255A控制寄存器中 送到8255A
二、C口的按位操作控制字

对 C 口中的某一位进行置位(置一)或复位(置零) 中的某一位进行置位(置一)或复位(置零) 0
10.2 可编程并行通信接口芯片 8255A 10.
10.2.1 可编程接口芯片的基本概念
★ 在启动接口芯片工作之前,通过程序将控制字写入到芯片的 在启动接口芯片工作之前, 控制寄存器中,以确定芯片电路的不同工作方式和选择不同 控制寄存器中, 的工作通道,使其按照用户要求的工作模式进行工作 的工作通道, ★ 这种过程被称为:(芯片的)初始化 这种过程被称为:(芯片的) :(芯片的 ★ 接口芯片(电路)的工作状态和功能可通过程序进行设定和 接口芯片(电路) 控制,这样的接口芯片称为“可编程接口芯片” 控制,这样的接口芯片称为“可编程接口芯片” ★ 可编程接口芯片具有:多通道、多功能的功能 可编程接口芯片具有:多通道、 ★ 一般可编程芯片的构成:见下图 一般可编程芯片的构成:
特征位 D7 = 0 例:将 8255A C口 的 PC4 位置位(置一) 8255A PC4 位置位(置一) MOV DX,303H DX,303H MOV AL,00001001B AL,00001001B OUT DX,AL DX, ; 控制端口地址送DX寄存器 控制端口地址送DX寄存器 ;设置C口的按位操作控制字 设置C ;送到8255A控制寄存器中 送到8255A
学习要点: 学习要点:
★ 并行8255A芯片内部结构、三种工作方式、控制字和状态字 并行8255A芯片内部结构、三种工作方式、 ★ 定时/计数器 8253 计数器结构、六种工作方式特点一、并行通信:是把一个字符的八位用 8 条数据线同时进行传递
★ 优点:传输速度快,信息率高 优点:传输速度快, ★ 缺点:传输距离短,所需的电缆多 缺点:传输距离短, ☆ 常用在传送距离较短和数据传输率较高的场合
10.3.4 8255A 的工作方式
★ 8255A 有三种工作方式:方式0 ; 方式1 ; 方式2 有三种工作方式:方式0 方式1 方式2
一、方式0:基本输入输出方式 方式0 1.该方式 8255A 的三个端口均用作数据的输入/输出 的三个端口均用作数据的输入/ 端口, 2.其中 A口、B口是 8 位端口,C口作为两个独立的 4位 端口使用 3.无论是 8位 端口还是 4位 端口,不能同时既是输入又是输出 端口, 4.方式 0 下 8255A 共有16 种工作组态,不需要联络线,可用于 共有16 种工作组态,不需要联络线, 实现无条件数据传送
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