自考《微型计算机及接口技术》课件_课程代码4732
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《微机原理与接口技术》课件 第1章
1971年，美国Intel公司研制了世界上第一个微处理 器芯片Intel 4004，世界第一台微型计算机MCS-4就此诞 生，从而开创了微型计算机发展的新时代。
第一代（1971年—1972年） 4位和低档8位微处理器。典型产品有 Intel 4004（左上图）和Intel 8008（左下 图）微处理器，以及由它们组成的MCS4和MCS-8微型计算机。
(1011.11)2＝1×23＋0×22＋1×21＋1×20＋1×2-1＋1×2-2 ＝(11.75)10
(154.01)8＝1×82＋5×81＋4×80＋0×8-1＋1×8-2 ＝(108.015625)10
(1CB.D)16＝1×162＋12×161＋11×160＋13×16-1 ＝(459.8125)10
② 转换为十六进制数
【例1-4】 将(207.54)8和(E4.2A)16转换成二进制数 。 ① 八进制数转换 为二进制数
② 十六进制数转换 为二进制数
1.3.3 数值在计算机中的表示
1．定点数
定点整数
定点小数
2．浮点数
N—尾数 P—阶码
3．定点数在计算机中的常用编码方法
原码 正：最高位为0，其余各位为数值本身 负：最高位为1 ，其余各位为数值本身
1.1.4 微型计算机系统组成
微型计算机系统主要由硬件和软件两部分组成。
实训1-1 观察微型计算机内部结构
观察主机背面的连线和接口
打开主机箱，观察主机箱内电脑的主要部件
主板（母板或系统板）
CPU 双核心处理器
内存储器（主存储器）
DDR2 内存单元的地址和内容 内存容量和存储空间
内存的操作
计算机工作原理图
1.1.2 电子计算机的发展历程
第一代（1971年—1972年） 4位和低档8位微处理器。典型产品有 Intel 4004（左上图）和Intel 8008（左下 图）微处理器，以及由它们组成的MCS4和MCS-8微型计算机。
(1011.11)2＝1×23＋0×22＋1×21＋1×20＋1×2-1＋1×2-2 ＝(11.75)10
(154.01)8＝1×82＋5×81＋4×80＋0×8-1＋1×8-2 ＝(108.015625)10
(1CB.D)16＝1×162＋12×161＋11×160＋13×16-1 ＝(459.8125)10
② 转换为十六进制数
【例1-4】 将(207.54)8和(E4.2A)16转换成二进制数 。 ① 八进制数转换 为二进制数
② 十六进制数转换 为二进制数
1.3.3 数值在计算机中的表示
1．定点数
定点整数
定点小数
2．浮点数
N—尾数 P—阶码
3．定点数在计算机中的常用编码方法
原码 正：最高位为0，其余各位为数值本身 负：最高位为1 ，其余各位为数值本身
1.1.4 微型计算机系统组成
微型计算机系统主要由硬件和软件两部分组成。
实训1-1 观察微型计算机内部结构
观察主机背面的连线和接口
打开主机箱，观察主机箱内电脑的主要部件
主板（母板或系统板）
CPU 双核心处理器
内存储器（主存储器）
DDR2 内存单元的地址和内容 内存容量和存储空间
内存的操作
计算机工作原理图
1.1.2 电子计算机的发展历程
微机原理及接口技术课件
外存储器是微机系统中的低速存储器， 用于长期存储大量数据和程序。
中央处理器是微机系统的核心，负责执 行程序中的指令。
内存储器是微机系统中的高速存储器， 用于存储程序和数据。
微机系统的软件结构
微机系统的软件结构包括系统软件和 应用软件。
应用软件是根据特定需求开发的软件 ，如办公软件、图像处理软件等。
通过微机接口实验，使 学生掌握微机接口的基 本原理和应用技术，培 养学生对微机系统的综 合分析和设计能力。
微机接口实验通常包括 以下几个方面的内容
通过实验箱或实验板等 硬件设备，让学生了解 并掌握各种硬件接口的 工作原理和性能特点。
通过编写软件程序，让 学生掌握各种输入/输出 控制方式、中断处理、 DMA传输等软件接口的 控制原理和编程方法。
计算机的基本组成 包括运算器、控制 器、存储器、输入 输出设备。
控制器是计算机的 指挥中心，负责控 制和协调计算机的 各个部件。
输入输出设备用于 与外部进行信息交 流，如键盘、鼠标 和显示器等。
微机系统的硬件结构
微机系统的硬件结构包括中央处理器、 内存储器、外存储器、输入输出设备等 。
输入输出设备用于与外部进行信息交流 ，如键盘、鼠标和显示器等。
接口技术
包括串行接口、并行接口、USB接口等技术 ，实现微机与其他设备的通信。
C/C语言
一种高级编程语言，广泛应用于微机应用系 统的开发。
中断技术
实现微机应用系统中断处理和任务调度的重 要技术。
06
CATALOGUE
微机接口实验及课程设计
微机接口实验的目的与内容
目的
内容
硬件接口实验
软件编程实验
综合实验
。
串行接口的实现
中央处理器是微机系统的核心，负责执 行程序中的指令。
内存储器是微机系统中的高速存储器， 用于存储程序和数据。
微机系统的软件结构
微机系统的软件结构包括系统软件和 应用软件。
应用软件是根据特定需求开发的软件 ，如办公软件、图像处理软件等。
通过微机接口实验，使 学生掌握微机接口的基 本原理和应用技术，培 养学生对微机系统的综 合分析和设计能力。
微机接口实验通常包括 以下几个方面的内容
通过实验箱或实验板等 硬件设备，让学生了解 并掌握各种硬件接口的 工作原理和性能特点。
通过编写软件程序，让 学生掌握各种输入/输出 控制方式、中断处理、 DMA传输等软件接口的 控制原理和编程方法。
计算机的基本组成 包括运算器、控制 器、存储器、输入 输出设备。
控制器是计算机的 指挥中心，负责控 制和协调计算机的 各个部件。
输入输出设备用于 与外部进行信息交 流，如键盘、鼠标 和显示器等。
微机系统的硬件结构
微机系统的硬件结构包括中央处理器、 内存储器、外存储器、输入输出设备等 。
输入输出设备用于与外部进行信息交流 ，如键盘、鼠标和显示器等。
接口技术
包括串行接口、并行接口、USB接口等技术 ，实现微机与其他设备的通信。
C/C语言
一种高级编程语言，广泛应用于微机应用系 统的开发。
中断技术
实现微机应用系统中断处理和任务调度的重 要技术。
06
CATALOGUE
微机接口实验及课程设计
微机接口实验的目的与内容
目的
内容
硬件接口实验
软件编程实验
综合实验
。
串行接口的实现
微机原理及接口技术课件第2章 微型计算机概述
33
第2章 微型计算机概述
2.1 微型计算机基本结构与工作原理 2.2 8086CPU内部基本结构 2.3 8086CPU的工作模式与引脚功能 2.4 8086系统的存储器组织及I/O组织 2.5 8086CPU的总线时序 2.6 系统总线的形成
34
2.3 8086CPU的工作模式与引脚功能
2.3.1 8086CPU的工作模式
以微型计算机为主体，配上系统软件和外设 之后，就构成了微型计算机系统。一个完整的微 型计算机系统由硬件和软件两部分组成的。
5
2.1 微型计算机基本结构与工作原理
一、微型计算机基本结构与工作原理 1.微型计算机系统的组成
6
2.1 微型计算机基本结构与工作原理
(1)微型计算机的硬件组成
一台微型计算机主要由微处理器CPU(Central Processing Unit)、存储器、I/O设 备及其接口电路以及系统总线(Bus)构成。
;“MOV AL，5”的机器指令 ; 10110000是操作码，00000101是操作数 ;“ADD AL，3”的机器指令 ; 00000100是操作码，00000011是操作数
19
CPU取第1条指令
CPU基本结构与工作原理
综上所述，微型计算机的工作过程就是不断取指令和执行指 令的过程。上述两条指令执行过程是一种串行处理方式，如8位 微处理器，在执行一条指令时，取指令、分析指令、取数据、 执行指令及保存结果是串行进行的。见图2-6，CPU与总线交替 工作，CPU的使用效率很低。
确定被访问存储单元、I/O端口的地址。 数据总线(Data Bus, DB)用于传输数据，即数据总线是在
CPU与存储器或I/O接口之间，内存储器与I/O设备之间， 以及外存储器之间进行数据传输的双向公共通道。数据总 线的条数决定了一次能够传送数据的位数。 控制总线(Control Bus, CB)用于传送控制信号，使微处理器 的工作与外部电路的工作同步。
第2章 微型计算机概述
2.1 微型计算机基本结构与工作原理 2.2 8086CPU内部基本结构 2.3 8086CPU的工作模式与引脚功能 2.4 8086系统的存储器组织及I/O组织 2.5 8086CPU的总线时序 2.6 系统总线的形成
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2.3 8086CPU的工作模式与引脚功能
2.3.1 8086CPU的工作模式
以微型计算机为主体，配上系统软件和外设 之后，就构成了微型计算机系统。一个完整的微 型计算机系统由硬件和软件两部分组成的。
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2.1 微型计算机基本结构与工作原理
一、微型计算机基本结构与工作原理 1.微型计算机系统的组成
6
2.1 微型计算机基本结构与工作原理
(1)微型计算机的硬件组成
一台微型计算机主要由微处理器CPU(Central Processing Unit)、存储器、I/O设 备及其接口电路以及系统总线(Bus)构成。
;“MOV AL，5”的机器指令 ; 10110000是操作码，00000101是操作数 ;“ADD AL，3”的机器指令 ; 00000100是操作码，00000011是操作数
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CPU取第1条指令
CPU基本结构与工作原理
综上所述，微型计算机的工作过程就是不断取指令和执行指 令的过程。上述两条指令执行过程是一种串行处理方式，如8位 微处理器，在执行一条指令时，取指令、分析指令、取数据、 执行指令及保存结果是串行进行的。见图2-6，CPU与总线交替 工作，CPU的使用效率很低。
确定被访问存储单元、I/O端口的地址。 数据总线(Data Bus, DB)用于传输数据，即数据总线是在
CPU与存储器或I/O接口之间，内存储器与I/O设备之间， 以及外存储器之间进行数据传输的双向公共通道。数据总 线的条数决定了一次能够传送数据的位数。 控制总线(Control Bus, CB)用于传送控制信号，使微处理器 的工作与外部电路的工作同步。
精品课件-微型计算机原理及接口技术-第1章
西安电子科技大学 计算机学院
微机原理及接口技术
本课程的内容 以8086/8088 CPU构成的微机系统为例，介绍微机系统的组
成、工作原理。 为实现特定的任务，如何对上述微机系统进行功能扩展。
2
为什么要学习这门课？
通过本课程的学习，希望同学们能够 1. 了解一种具体的计算机（微机） 2. 初步掌握(或了解)以下技能： 根据工程需要，选择合适的微处理器(或单片机)，通过增加适 当的外围芯片，构成应用系统，使它们能够按照设计意图稳定、 可靠地工作(包括硬件和软件两方面)。
13
Altair 8800 Computer with 8 inch floppy disk system
This is an original copy of 8K BASIC on paper tape for the MITS Altair 8800 cwormiptutteenr.byThBeilBlASGIaCteisn,tePrapurletAelrlewna,sand14
皓龙6200是全球首款16核x86处理器。
24
1.2 微处理器概述 二、计算机的两个发展方向
1. 高速度、功能强的巨型机和大型机 军事、尖端科学
2. 价格低廉的超小型机和微型机 开拓应用领域、占领更大市场
25
IBM Blue Gene
26
BlueGene/L 27
28
西安电子科技大学 计算机学院
48
1.2 微型计算机的组成 1.2.2 微型计算机的工作过程
【例】Y=10+20，结果送266单元 MOV AL,10 ADD AL,20 MOV [266],AL HLT
49
1.2 微型计算机的组成 1.2.2 微型计算机的工作过程
微机原理及接口技术
本课程的内容 以8086/8088 CPU构成的微机系统为例，介绍微机系统的组
成、工作原理。 为实现特定的任务，如何对上述微机系统进行功能扩展。
2
为什么要学习这门课？
通过本课程的学习，希望同学们能够 1. 了解一种具体的计算机（微机） 2. 初步掌握(或了解)以下技能： 根据工程需要，选择合适的微处理器(或单片机)，通过增加适 当的外围芯片，构成应用系统，使它们能够按照设计意图稳定、 可靠地工作(包括硬件和软件两方面)。
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Altair 8800 Computer with 8 inch floppy disk system
This is an original copy of 8K BASIC on paper tape for the MITS Altair 8800 cwormiptutteenr.byThBeilBlASGIaCteisn,tePrapurletAelrlewna,sand14
皓龙6200是全球首款16核x86处理器。
24
1.2 微处理器概述 二、计算机的两个发展方向
1. 高速度、功能强的巨型机和大型机 军事、尖端科学
2. 价格低廉的超小型机和微型机 开拓应用领域、占领更大市场
25
IBM Blue Gene
26
BlueGene/L 27
28
西安电子科技大学 计算机学院
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1.2 微型计算机的组成 1.2.2 微型计算机的工作过程
【例】Y=10+20，结果送266单元 MOV AL,10 ADD AL,20 MOV [266],AL HLT
49
1.2 微型计算机的组成 1.2.2 微型计算机的工作过程
微型计算机原理及接口技术(课堂PPT)
17
3.编码 编码是为了在特定场合下方便使用而制定的一种数字代号。计算机中常用的编
码有两种（BCD码和ASCII码），是为方便进行特定计算而制定的编码规则。 (1)二进制编码的十进制数（BCD码）
用4位二进制数表示1位十进制数的编码方法叫做BCD码。见表1-1 。
表1-1 十进制数与BCD码对照表
微型计算机原理 及础…………………………… 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……………………………………… 440
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 1.4.2 PC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1-8 存储器单元与地 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
3.编码 编码是为了在特定场合下方便使用而制定的一种数字代号。计算机中常用的编
码有两种（BCD码和ASCII码），是为方便进行特定计算而制定的编码规则。 (1)二进制编码的十进制数（BCD码）
用4位二进制数表示1位十进制数的编码方法叫做BCD码。见表1-1 。
表1-1 十进制数与BCD码对照表
微型计算机原理 及础…………………………… 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……………………………………… 440
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 1.4.2 PC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1-8 存储器单元与地 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
大学课程《微型计算机接口技术及其应用》课件PPT 第0章 数制
例：计算BCD码 78+69=？
0111 1000
78H
+ 0110 1001 1110 0001
+ 0110 0110
1 0100 0111
+ 69H E1H………不调整，结果为二进制
+ 66H………调整， 高4位产生非BCD码+6，和低4位有半 进位+6
147 调整结果：147 （带进位一起）为十进制结果
4．计算机中的计算一律为二进制运算，符号位也参与运 算，运算中会产生进位和溢出，应明确概念，掌握判 断方法
5．编码是用一组特定的数码表示一定的字符，计算机常 用的编码有BCD码和ASCII码，应记住常用的字符编 码。
特别提出的是，计算机只识别0 和1，是有符号数还是无 符号数、是补码还是原码、是BCD码、ASCII码还是一般的二 进制数计算机是不能识别的，完全是人的认定，人根据不同 的认定作不同的分析和处理。例如FFH 作为无符号，它代表 255，作为有符号原码，它代表－127，作为有符号补码，它 代表－1；又如32H，视作ASCII码它是字符‘2’, 视作BCD码， 它是十进制数32，视作二进制数它是50…这就是根据不同的 认定作不同的分析，编程作不同的处理，如：认定是BCD码， 运算后加调整指令，如果认定不是BCD码，而是一般的二进 制数，运算后不加调整指令。
表0-1 不同进位记数制对照表
二进制数和十六进制数间的相互转换 将二进制数从右（最低位）向左每4位为1组分
组，若最后一组不足4位，则在其左边添加0，以 凑成4位，每组用1位十六进制数表示。如：
1111111000111B→1 1111 1100 0111B→ 0001 1111 1100 0111B＝1FC7H
0111 1000
78H
+ 0110 1001 1110 0001
+ 0110 0110
1 0100 0111
+ 69H E1H………不调整，结果为二进制
+ 66H………调整， 高4位产生非BCD码+6，和低4位有半 进位+6
147 调整结果：147 （带进位一起）为十进制结果
4．计算机中的计算一律为二进制运算，符号位也参与运 算，运算中会产生进位和溢出，应明确概念，掌握判 断方法
5．编码是用一组特定的数码表示一定的字符，计算机常 用的编码有BCD码和ASCII码，应记住常用的字符编 码。
特别提出的是，计算机只识别0 和1，是有符号数还是无 符号数、是补码还是原码、是BCD码、ASCII码还是一般的二 进制数计算机是不能识别的，完全是人的认定，人根据不同 的认定作不同的分析和处理。例如FFH 作为无符号，它代表 255，作为有符号原码，它代表－127，作为有符号补码，它 代表－1；又如32H，视作ASCII码它是字符‘2’, 视作BCD码， 它是十进制数32，视作二进制数它是50…这就是根据不同的 认定作不同的分析，编程作不同的处理，如：认定是BCD码， 运算后加调整指令，如果认定不是BCD码，而是一般的二进 制数，运算后不加调整指令。
表0-1 不同进位记数制对照表
二进制数和十六进制数间的相互转换 将二进制数从右（最低位）向左每4位为1组分
组，若最后一组不足4位，则在其左边添加0，以 凑成4位，每组用1位十六进制数表示。如：
1111111000111B→1 1111 1100 0111B→ 0001 1111 1100 0111B＝1FC7H
微型计算机原理接口技术课件-第一章 绪论
11
1.1.1 微型计算机的发展概况
计算机发展的四个方向： 巨、微、网、智
微型计算机核心部件： 微处理器 微机发展的风向标
12
1.1.1 微型计算机的发展概况
微处理器的发展：
第一代（1971-1973年）：4位和低档8位微型机 如：4004微处理器、MCS-4微型计算机 8008微处理器、MCS-8微型计算机
第四代（1981年以后）：为高性能的16 位和 32位微型机
如：Intel 80386、Motorola 68020
14
1.1.1 微型计算机的发展概况
15
1.1.1 微型计算机的发展概况
微型计算机系统的三个层次
★微处理器 ★微型计算机 ★微型计算机系统 1.微处理器（ µPU）
把运算器和控制器集成在一个芯片上，又称为 CPU。
一、进位计数制 凡是按进位的方式计数的数制称为进位计数制， 简称进位制。基数和权是每种进位计数制的两 个基本要素。
基数是进位计数制中所用数码的个数。 在进位计数制表示的数中，同一数字处在不同
位置表示不同的值，它所表示的值是该数字乘 以一个由它所处位置所决定的常数，这一常数 就是该数位所具有的权。
20
1.1.2 微型计算机的特点和分类
微型计算机的分类：
1. 按微处理器的字长，可分为4位、8位、16位、 32位、64位微处理器。
2. 按微型计算机的组装形式，可分为单片、单 板、多板微型计算机等。
3. 按应用领域不用，可分为控制用、数据处理 用微型计算机等。
4. 按微处理器的制造工艺，可分为MOS型器件 和双极型器件两大类。
➢ 单板机：把CPU，一定数量的存储器芯片和
I/O接口芯片装在一块印刷电路板上，在该板 上再配以具有一定功能的输入/输出设备。
1.1.1 微型计算机的发展概况
计算机发展的四个方向： 巨、微、网、智
微型计算机核心部件： 微处理器 微机发展的风向标
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1.1.1 微型计算机的发展概况
微处理器的发展：
第一代（1971-1973年）：4位和低档8位微型机 如：4004微处理器、MCS-4微型计算机 8008微处理器、MCS-8微型计算机
第四代（1981年以后）：为高性能的16 位和 32位微型机
如：Intel 80386、Motorola 68020
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1.1.1 微型计算机的发展概况
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1.1.1 微型计算机的发展概况
微型计算机系统的三个层次
★微处理器 ★微型计算机 ★微型计算机系统 1.微处理器（ µPU）
把运算器和控制器集成在一个芯片上，又称为 CPU。
一、进位计数制 凡是按进位的方式计数的数制称为进位计数制， 简称进位制。基数和权是每种进位计数制的两 个基本要素。
基数是进位计数制中所用数码的个数。 在进位计数制表示的数中，同一数字处在不同
位置表示不同的值，它所表示的值是该数字乘 以一个由它所处位置所决定的常数，这一常数 就是该数位所具有的权。
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1.1.2 微型计算机的特点和分类
微型计算机的分类：
1. 按微处理器的字长，可分为4位、8位、16位、 32位、64位微处理器。
2. 按微型计算机的组装形式，可分为单片、单 板、多板微型计算机等。
3. 按应用领域不用，可分为控制用、数据处理 用微型计算机等。
4. 按微处理器的制造工艺，可分为MOS型器件 和双极型器件两大类。
➢ 单板机：把CPU，一定数量的存储器芯片和
I/O接口芯片装在一块印刷电路板上，在该板 上再配以具有一定功能的输入/输出设备。
微机原理与接口技术优秀课件
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
地
AB 地
址
址 译 码
锁
和
存
驱
动
存储体
读写控制 CB
I/O
控 DB
制
电
路
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
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
储
快闪存储器Flash Memory
器
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
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
地
AB 地
址
址 译 码
锁
和
存
驱
动
存储体
读写控制 CB
I/O
控 DB
制
电
路
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
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
储
快闪存储器Flash Memory
器
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
自考《微型计算机及接口技术》课件 课程代码4732
通用传送指令中包括最基本的传送指令MOV，交换指令 XCHG，椎栈指令PUSH和POP，字节、字转换指令XLAT 、 CBW和CWD。 （1）最基本的传送指令 指令格式：MOV DEST，SRC
执行功能：该指令可把一个字节或一个字操作数从源地址 传送到目的地址中去。 DEST ：可以是累加器、寄存器、存贮器 SRC ：可以是累加器、寄存器和存贮器以及立即操作数。
ROM
. . .
CS 3 0 0 0 IP 1 0 0 0 5 0 3 1 0 5 0 31050H 操作码 操作码 50 代码段
. . .
. . .
（２）段内间接寻址
这种寻址方式在段内进行，其转移的目标地址是16位寄 存器或两个相邻的存储单元的内容，即以寄存器或存储 器单元内容来更新IP的内容。如图3-11所示。 例：JMP CX JMP WORD PTR[BX]
习题： 1.分别指出下列指令中源操作数和目的操作数的寻址方式 ① MOV SI,’C’ ④ ADD CX,DS:[10H] ② MOV [BX+3],AX ⑤ MOV DL,[BP+DI] ③ SUB [BX][SI],AL ⑥ MOV [BX],AX 2.指出下列各寻址中的错误，并说明原因 ① MOV 100H,AX ④ MOV [BX+BP],[SI] ② MOV [CX],AH ⑤ ADD AX,[DI+SI] ③ ADD AX,BL ⑥ MOV AH,1000 ⑦ POP CL 3.已(DS)=2000H,(ES)=2100H,(SS)=1500H,(SI)=0ADH,(BX)=100H, (BP)=10H,试指出下列源操作数的寻址方式是什么？其物理地址值 是什？ （1）MOV AX,DS:[100H] （2）MOV BX,[SI] （3）MOV CX,[BX+10H] （4）MOV AX,[BX][SI] （5）MOV CL,[BP+4] （6）MOV CH,ES:[BP+SI]
执行功能：该指令可把一个字节或一个字操作数从源地址 传送到目的地址中去。 DEST ：可以是累加器、寄存器、存贮器 SRC ：可以是累加器、寄存器和存贮器以及立即操作数。
ROM
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CS 3 0 0 0 IP 1 0 0 0 5 0 3 1 0 5 0 31050H 操作码 操作码 50 代码段
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（２）段内间接寻址
这种寻址方式在段内进行，其转移的目标地址是16位寄 存器或两个相邻的存储单元的内容，即以寄存器或存储 器单元内容来更新IP的内容。如图3-11所示。 例：JMP CX JMP WORD PTR[BX]
习题： 1.分别指出下列指令中源操作数和目的操作数的寻址方式 ① MOV SI,’C’ ④ ADD CX,DS:[10H] ② MOV [BX+3],AX ⑤ MOV DL,[BP+DI] ③ SUB [BX][SI],AL ⑥ MOV [BX],AX 2.指出下列各寻址中的错误，并说明原因 ① MOV 100H,AX ④ MOV [BX+BP],[SI] ② MOV [CX],AH ⑤ ADD AX,[DI+SI] ③ ADD AX,BL ⑥ MOV AH,1000 ⑦ POP CL 3.已(DS)=2000H,(ES)=2100H,(SS)=1500H,(SI)=0ADH,(BX)=100H, (BP)=10H,试指出下列源操作数的寻址方式是什么？其物理地址值 是什？ （1）MOV AX,DS:[100H] （2）MOV BX,[SI] （3）MOV CX,[BX+10H] （4）MOV AX,[BX][SI] （5）MOV CL,[BP+4] （6）MOV CH,ES:[BP+SI]
《微型计算机原理及接口技术》课件第4章
➢ 采用分时使用总线的方式可避免总线竞争，即保证任 何时刻只有一个总线设备利用总线输出信号。
30
总线驱动与控制
总线竞争的概念
➢ 同一时刻有两个或两个以上的总线设备往同一总线上 输出信号。
③ 防止总线竞争：用三态电路，严格控制逻辑。
门1输出控制 0
0 门1
0 z
总线
门2
1
门2输出控制
1
31
总线驱动与控制
1
2
3
BCLK
BALE
SA<0-19> IOCS16
有效地址
IIOORR IIOOWW
CHRDY
SD<0-15> (Read)
有效数据
SD<0-15>
(Write)
有效数据
8
PCI总线
PCI 1.0、PCI 2.1、PCI 2.2、PCI 2.3、PCI 3.0。
总线结构
处理器
高速 缓存
桥/ 存储控制器
EISA总线共196个信号，总线插座与ISA总线 兼容，插板插在上层为ISA总线信号，插在下 层为EISA总线信号。
5
PC/AT总线
信号功能
➢ 地址信号 ➢ 数据信号 ➢ 周期控制信号 ➢ 总线控制信号 ➢ 中断信号 ➢ DMA信号 ➢ 电源信号
6
PC/AT总线
读写时序
➢ 存储器读/写标准时序
逻辑块寻址位 数
（LBA） 22位
28位
48位
21
ATA总线
SATA
SATA版本 SATA 1.0 SATA 2.0 SATA 3.0 SATA 3.2
带宽 1.5Gb/s 3Gb/s 6Gb/s 16Gb/s
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总线驱动与控制
总线竞争的概念
➢ 同一时刻有两个或两个以上的总线设备往同一总线上 输出信号。
③ 防止总线竞争：用三态电路，严格控制逻辑。
门1输出控制 0
0 门1
0 z
总线
门2
1
门2输出控制
1
31
总线驱动与控制
1
2
3
BCLK
BALE
SA<0-19> IOCS16
有效地址
IIOORR IIOOWW
CHRDY
SD<0-15> (Read)
有效数据
SD<0-15>
(Write)
有效数据
8
PCI总线
PCI 1.0、PCI 2.1、PCI 2.2、PCI 2.3、PCI 3.0。
总线结构
处理器
高速 缓存
桥/ 存储控制器
EISA总线共196个信号，总线插座与ISA总线 兼容，插板插在上层为ISA总线信号，插在下 层为EISA总线信号。
5
PC/AT总线
信号功能
➢ 地址信号 ➢ 数据信号 ➢ 周期控制信号 ➢ 总线控制信号 ➢ 中断信号 ➢ DMA信号 ➢ 电源信号
6
PC/AT总线
读写时序
➢ 存储器读/写标准时序
逻辑块寻址位 数
（LBA） 22位
28位
48位
21
ATA总线
SATA
SATA版本 SATA 1.0 SATA 2.0 SATA 3.0 SATA 3.2
带宽 1.5Gb/s 3Gb/s 6Gb/s 16Gb/s
《微机原理与接口技术》课件第1章
14
E
7
0000 0111
15
F
8421BCD 0000 1000 0000 1001 0001 0000 0001 0001 0001 0010 0001 0011 0001 0100 0001 0101
第1章 微型计算机概论
2. 字符编码 ASCII码(American Standard Code for Information Interchange)是国际通用的字符编码标准。ASCII码采用7位 二进制数编码表示128个字符，见表1-3，其中34个起控制作 用的编码称为功能码，其余的94个符号称为信息码，供书写 程序和描述命令之用。在确定某个字符的ASCII码时，先确 定该字符在表中所对应的行与列，列对应高位码d6d5d4，行 对应低位码d3d2d1d0，高位码与低位码的组合就是该字符的 ASCII码。
处理器非常稳定。由于微型计算机硬件平台开放，易于扩 展，适应性强，因此微处理器的配套应用芯片和软件丰富， 更新也很快。此外，微型计算机还具有体积小、重量轻、耗 电省、维护方便及造价低廉等特点。
第1章 微型计算机概论
3. 微型计算机的应用 科学计算是微型计算机应用的主要领域，其应用包括卫 星发射控制、航天飞机制造、高层建筑设计、机械产品设 计、生物信息学研究、基因测序、医学病理分析与处理等。 过程控制是微型计算机在工业应用中的重要领域，其应用包 括大型工业锅炉控制、铁路调度控制、数控机床控制，以及 由上、下位微型计算机构成的分布式工业生产自动控制系统 等。嵌入式系统的发展和应用使工业控制的应用领域更加广 泛，市场应用前景更加广阔。 低档的微型计算机在仪器仪表和家电的智能控制方面的 应用，取代了过去的硬件逻辑电路对仪器仪表和家电的控 制，用程序的重复执行以及循环控制，可以做到电路最省、 控制更佳，并可通过修改程序来修改控制方案，因而灵活多 变，可靠性高。