最新微型计算机原理及接口技术课件
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微机原理与接口技术课件PPT
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。
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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。
《微型计算机原理与接口技术》课件第12章
第12章 模拟量的输入/输出接口
4) 建立时间 建立时间是衡量D/A转换速率快慢的一个重要参数，也 是D/A转换器中的输入代码有满度值的变化时，其输出模拟 信号电压(或模拟信号电流)达到满刻度值±(1/2)LSB(或与满 刻度值差百分之多少)时所需要的时间。不同型号的D/A转 换器，其建立时间也不同，一般从几个毫微秒到几个微秒。 若输出形式是电流的，其D/A转换器的建立时间是很短的； 若输出形式是电压的，其D/A转换器的主要建立时间是输出 运算放大器所需要的响应时间。
第12章 模拟量的输入/输出接口
12.1 模拟量的输入/输出通道
模拟量的输入/输出通道是微型计算机与控制对象之间 的重要接口，也是实现工业过程控制的重要组成部分。
在微型计算机的自动监测和控制领域，需要模拟量的输 入/输出通道来完成。模拟量的输入/输出通道结构如图12.1 所示。
第12章 模拟量的输入/输出接口 图12.1 模拟量的输入/输出通道结构图
第12章 模拟量的输入/输出接口
(3) 信号处理(Signal Processing)。信号处理环节主要包 括信号的放大、整形、滤波，去除现场干扰信号等。
(4) 多路转换开关(Multiplexer)。在数据采集系统中，当 需要对多个模拟量进行模/数变换时，由于模/数转换器(A/D 转换器)的价格较贵，通常不是每个模拟量输入通道设置一 个A/D，而是多路输入模拟量共用一个A/D，中间经过多路 转换开关(即模拟量多路转换开关(MPX)切换，用以降低成 本。
(6) A/D变换器(A/D Converter)。A/D交换器的作用是将 输入的模拟信号转换成计算机能够识别的数字信号，方便计 算机的进一步分析和处理，这是模拟转换通道的重要环节。
第12章 模拟量的输入/输出接口
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
微机原理与接口技术PPT教学课件
二、存储器容量
存储容量是衡量微型计算机中存储能力的 一个指标，它包括内存容量和外存容量。内存 容量分最大容量和装机容量，外存容量是指磁 盘机和光盘机等容量。
③ 各种服务性程序，如机器的调试、故障检查和 诊断程序、杀毒程序等。
④ 各种数据库管理系统，如SQL Sever、Oracle、 Foxpro等。
2020/12/11
13
1.1 微型计算机及其特点
应用软件是用来为用户解决某种应用问题 的程序及相关的文件和资料。常见应用软件主 要有以下几种: ① 用于科学计算方面的数学计算软件包、统计软 件包。 ② 文字ห้องสมุดไป่ตู้理软件包（如WPS、Office ）。 ③ 图像处理软件包（如Photoshop、动画处理软 件3DS MAX）。 ④ 各种财务管理软件、税务管理软件、工业控制 软件、辅助教育等 。
一、微型计算机系统
微型计算机系统由硬件（Hardware）系统和 软件（Software）系统两大部分组成。
硬件系统是指微机的物理实体，由电子部件 和机电装置组成，包括主机箱内的MPU、RAM、 ROM、I/O接口、系统总线及控制电路、外围硬 件设备等。
具体由五大功能部件组成，即：运算器、控 制器、存储器、输入设备和输出设备。其中运算 器和控制器统称为微处理器（MPU）或中央处理 器（Contol Processing Unit，CPU）。
通过本章学习内容，会对微型计算 机概况有一个较全面的了解，为后续 内容的学习指明方向。
2020/12/11
3
1.1 微型计算机及其特点
1.1.1 微型计算机系统简介
一、微型计算机系统
微型计算机系统简称为MCS（micro computer system），它以微型计算机为核心， 再配备以相应的外围设备、辅助电路和电源 （统称硬件）及指挥微型计算机工作的系统软 件，便构成了一个完整的系统。
存储容量是衡量微型计算机中存储能力的 一个指标，它包括内存容量和外存容量。内存 容量分最大容量和装机容量，外存容量是指磁 盘机和光盘机等容量。
③ 各种服务性程序，如机器的调试、故障检查和 诊断程序、杀毒程序等。
④ 各种数据库管理系统，如SQL Sever、Oracle、 Foxpro等。
2020/12/11
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1.1 微型计算机及其特点
应用软件是用来为用户解决某种应用问题 的程序及相关的文件和资料。常见应用软件主 要有以下几种: ① 用于科学计算方面的数学计算软件包、统计软 件包。 ② 文字ห้องสมุดไป่ตู้理软件包（如WPS、Office ）。 ③ 图像处理软件包（如Photoshop、动画处理软 件3DS MAX）。 ④ 各种财务管理软件、税务管理软件、工业控制 软件、辅助教育等 。
一、微型计算机系统
微型计算机系统由硬件（Hardware）系统和 软件（Software）系统两大部分组成。
硬件系统是指微机的物理实体，由电子部件 和机电装置组成，包括主机箱内的MPU、RAM、 ROM、I/O接口、系统总线及控制电路、外围硬 件设备等。
具体由五大功能部件组成，即：运算器、控 制器、存储器、输入设备和输出设备。其中运算 器和控制器统称为微处理器（MPU）或中央处理 器（Contol Processing Unit，CPU）。
通过本章学习内容，会对微型计算 机概况有一个较全面的了解，为后续 内容的学习指明方向。
2020/12/11
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1.1 微型计算机及其特点
1.1.1 微型计算机系统简介
一、微型计算机系统
微型计算机系统简称为MCS（micro computer system），它以微型计算机为核心， 再配备以相应的外围设备、辅助电路和电源 （统称硬件）及指挥微型计算机工作的系统软 件，便构成了一个完整的系统。
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
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BlueGene/L 27
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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
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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
《微机原理与接口技术》课件第11章
11.2 开 关 量 接 口
11.2.1 光电子器件
光电技术应用于计算机系统是当前一种较新的趋势，在信 号传输和存储等环节中，可有效地应用光信号。例如，在电话 与计算机网络的信息传输，声像演播用的CD或VCD，计算机光 盘CD－ROM，甚至于在船舶和飞机的导航装置、交通管理设备 中均采用现代化的光电子系统。光电子系统的突出优点是，抗 干扰能力较强，传输速率极高，而且传输损耗小，工作可靠。 它的主要缺点在于，光路比较复杂，光信号的操作与调制需要 精心设计。光信号和电信号的接口需要一些特殊的光电转换器 件，下面分别予以介绍。
4) 多路转换开关 在生产过程中，要监测或控制的模拟量往往不止一个，尤 其是数据采集系统中，需要采集的模拟量一般比较多，而且不 少模拟量是缓慢变化的信号。对这类模拟信号的采集，可采用 多路模拟开关切换，使多个模拟信号共用一个A/D转换器进行 采样和转换，以降低成本。
5) 采样保持电路 在数据采样期间，保持输入信号不变的电路称为采样保持 电路。由于输入模拟信号是连续变化的，而A/D转换器完成一 次转换需要一定的时间，这段时间称为转换时间。不同的A/D 转换芯片，其转换时间不同。对于变化较快的模拟输入信号， 如果在转换期间输入信号发生变化，就可能引起转换误差。 A/D转换芯片的转换时间越长，对同样频率模拟信号的转换精 度的影响就越大。所以，在A/D转换器前面要增加一级采样保 持电路，以保证在转换过程中，输入信号的值不变。
0.4～1
1～2
2.0～2.2
2～4
5～10
2.0～2.2
1～3
3～8
2.2～2.4
0.5～3
1.5～8
发光二极管的另一种重要用途是将电信号变为光信号，通 过光缆传输，然后再用光电二极管接收，再现电信号。图11.5表 示一发光二极管发射电路通过光缆驱动一个光电二极管电路。 在发射端，一个0～5 V的脉冲信号通过300 Ω的电阻作用于发光 二极管(LED)，这个驱动电路可使LED产生一数字光信号，并作 用于光缆。由LED发出的光约有20％耦合到光缆。在接收端传 送的光中，约有80％耦合到光电二极管上，以致在接收电路的 输出端可复原为0～5 V电平的数字信号。
微机原理与接口技术课件PPT
1 统一编址方式
从存储器空间划出一部分地址空间给I/O设备，把I/O 接口中的端口当作存储器单元一样进行访问，不设置 专门的I/O指令 优点： 访问I/O端口可实现输入/输出操作，还可以对端口内 容进行算术逻辑运算、移位等等； 能给端口有较大的编址空间，这对大型控制系统和 数据通信系统是很有意义的；
2．状态信息
CPU 在传送数据信息之前，经常需要先了解外 设当前的状态。如输入设备的数据是否准备好 、输出设备是否忙等。
用于表征外设工作状态的信息就叫做状态信息， 它总是由外设通过接口输入给CPU的。 状态信息的长度不定，可以是1个二进制位或 多个，含义也随外1 为什么要设置接口电路
CPU与外设两者的信号线不兼容，在信号线功能定义、逻 辑定义和时序关系上都不一致 两者的工作速度不兼容，CPU速度高，外设速度低
若不通过接口，而由CPU直接对外设的操作实施控制，就 会使CPU处于穷于应付与外设打交道之中，大大降低CPU的 效率 若外部设备直接由CPU控制，也会使外设的硬件结构依赖 于CPU，对外设本身的发展不利。
用来发布控制命令、控制外设工作的 信息，例如A/D转换器的启停信号。
控制信息总是CPU通过接口发出的。
返 回
5.1.3 接口的基本功能
1 ． 2． 3. 4． 5. 6 ． 7. 8. 数据缓冲功能 端口选择功能 信号转换功能 接收和执行CPU命令的功能 中断管理功能 可编程功能 返回外设状态的功能 数据宽度与数据格式转换的功能
I/O端口地址选用的原则
凡是被系统配置所占用了的地址一律不能使用 原则上讲，未被占用的地址，用户可以选用，但 对计算机厂家申明保留的地址，不要使用，否则 会发生I/O地址重叠和冲突，造成用户开发的产品 与系统不兼容而失去使用价值 一般，用户可使用300～31FH地址
微机原理与接口技术ppt课件
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。
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》课件第6章
第6章 主 存 储 器
6.1 概述 6.2 随机存储器(RAM) 6.3 只读存储器(ROM) 6.4 CPU与存储器的连接 6.5 现代RAM 6.6 存储器的扩展及其控制 习题6
6.1 概 述
6.1.1 存储器的一般概念和分类 按存取速度和用途可把存储器分为两大类，内部存储器和
外部存储器。把具有一定容量，存取速度快的存储器称为内部 存储器，简称内存。内存是计算机的重要组成部分，CPU可对 它进行访问。目前应用在微型计算机的主内存容量已达256 MB～1 GB，高速缓存器(Cache)的存储容量已达128～512 KB。 把存储容量大而速度较慢的存储器称为外部存储器，简称外存。 在微型计算机中常见的外存有软磁盘、硬磁盘、盒式磁带等， 近年来，由于多媒体计算机的发展，普遍采用了光盘存储器。 光盘存储器的外存容量很大，如CD-ROM光盘容量可达650 MB， 硬盘已达几十个GB乃至几百个GB，而且容量还在增加，故也称 外存为海量存储器。不过，要配备专门的设备才能完成对外存 的读写。例如，软盘和硬盘要配有驱动器，磁带要有磁带机。 通常，将外存归入到计算机外部设备一类，它所存放的信息调 入内存后CPU才能使用。
新的数据。对所存的内容读出时，仍需地址译码器的某一输出
线送出高电平到V5、V6管栅极，即此存储单元被选中，此时V5、 V6导通。于是，V1、V2管的状态被分别送至I/O线、 I/O线，这 样就读取了所保存的信息。显然，存储的信息被读出后，存储
的内容并不改变，除非重写一个数据。
由于SRAM存储电路中，MOS管数目多，故集成度较低， 而V1、V2管组成的双稳态触发器必有一个是导通的，功耗也比 DRAM大，这是SRAM的两大缺点。其优点是不需要刷新电路， 从而简化了外部电路。
如Intel 2114芯片容量为1 K×4位/片，Intel 6264为8 K×8位/片。
6.1 概述 6.2 随机存储器(RAM) 6.3 只读存储器(ROM) 6.4 CPU与存储器的连接 6.5 现代RAM 6.6 存储器的扩展及其控制 习题6
6.1 概 述
6.1.1 存储器的一般概念和分类 按存取速度和用途可把存储器分为两大类，内部存储器和
外部存储器。把具有一定容量，存取速度快的存储器称为内部 存储器，简称内存。内存是计算机的重要组成部分，CPU可对 它进行访问。目前应用在微型计算机的主内存容量已达256 MB～1 GB，高速缓存器(Cache)的存储容量已达128～512 KB。 把存储容量大而速度较慢的存储器称为外部存储器，简称外存。 在微型计算机中常见的外存有软磁盘、硬磁盘、盒式磁带等， 近年来，由于多媒体计算机的发展，普遍采用了光盘存储器。 光盘存储器的外存容量很大，如CD-ROM光盘容量可达650 MB， 硬盘已达几十个GB乃至几百个GB，而且容量还在增加，故也称 外存为海量存储器。不过，要配备专门的设备才能完成对外存 的读写。例如，软盘和硬盘要配有驱动器，磁带要有磁带机。 通常，将外存归入到计算机外部设备一类，它所存放的信息调 入内存后CPU才能使用。
新的数据。对所存的内容读出时，仍需地址译码器的某一输出
线送出高电平到V5、V6管栅极，即此存储单元被选中，此时V5、 V6导通。于是，V1、V2管的状态被分别送至I/O线、 I/O线，这 样就读取了所保存的信息。显然，存储的信息被读出后，存储
的内容并不改变，除非重写一个数据。
由于SRAM存储电路中，MOS管数目多，故集成度较低， 而V1、V2管组成的双稳态触发器必有一个是导通的，功耗也比 DRAM大，这是SRAM的两大缺点。其优点是不需要刷新电路， 从而简化了外部电路。
如Intel 2114芯片容量为1 K×4位/片，Intel 6264为8 K×8位/片。
《16位微机原理及接口技术》课件第2章
4. 控制寄存器
8088的控制寄存器有两个：IP和PSW。IP是指令指针寄存器， 用来控制CPU的指令执行顺序。它和代码段寄存器CS一起可以 确定当前所要取的指令的内存地址。 顺序执行程序时，CPU每 取一个指令字节，IP自动加1，指向下一个要读取的字节。当IP 单独改变时，会发生段内转移。当CS和IP同时改变时，会产生 段间的程序转移。
第二章 微处理器结构
2.1 Intel 8086/8088 CPU的内部结构 2.2 8086/8088 CPU的工作方式及外部引脚 2.3 Intel 8086/8088的时序及总线操作
2.1 Intel 8086/8088 CPU的内部结构
8086/8088微处理器的主要性能：
字长：16位/准16位;
C——进位标志位。做加法时出现进位或做减法时出现借位， 该标志位置1；否则清0。
P——奇偶标志位。当结果的低8位中1的个数为偶数时，则该 标志位置1；否则清0。
A——半加标志位。在做加法时，当位3需向位4进位，或在做 减法时位3需向位4借位，该标志位就置1；否则清0。该标志位 通常用于对BCD算术逻辑结果的调整。
另一方面，为了能用8088处理器构成一个共享总线的多微处 理器系统结构，以提高微型计算机的性能，同样在微处理器的结 构上和指令系统方面也作了统一考虑。
总之，8088微处理器不仅将微处理器的内部寄存器扩充至 16位，从而使寻址能力和算术逻辑运算能力有了进一步提高， 而且由于采取了上述一些措施， 使微处理器的综合性能与8位微 处理器相比，有了明显的提高。
表2-1 内部数据寄存器的主要用途
2. 指针寄存器
8088的指针寄存器有两个：SP和BP。SP是堆栈指针寄存器， 由它和堆栈段寄存器一起来确定堆栈在内存中的位置。BP是基 数指针寄存器，通常用于存放基地址，以使8088的寻址更加灵 活。
微机原理与接口技术课件第一章微型计算机概述
溢出判断
当两个有符号数进行补码运算时， 当两个有符号数进行补码运算时 ， 若运算结 果的绝对值超出运算装置容量时， 果的绝对值超出运算装置容量时，数值部分 就会发生溢出，占据符号位的位置， 就会发生溢出，占据符号位的位置，导致错 误的结果。这种现象通常称为补码溢出， 误的结果。这种现象通常称为补码溢出，简 称溢出。 称溢出。 微机中常用的溢出判别称为双高位判别法， 微机中常用的溢出判别称为双高位判别法 ， 并常用“异或”电路来实现溢出判别。 并常用“异或”电路来实现溢出判别。其表 达式为
1.2.1 二进制数的运算方法
二进制数的逻辑运算包括逻辑加法（ 二进制数的逻辑运算包括逻辑加法 （ “ 或 ” 运算） 逻辑乘法（ 运算）、逻辑乘法（“与”运算）、逻辑否 运算） 定（“非”运算）和逻辑“异或”运算。 运算）和逻辑“异或”运算。 （1）逻辑“或”运算 又称为逻辑加，可用符号“＋”或“∨” 又称为逻辑加，可用符号“＋”或“∨ 来表示。逻辑“或”运算的规则如下： 0＋0＝0或0∨0＝0 0＋1＝1或0∨1＝1 1＋0＝1或1∨0＝1 1＋1＝1或1∨1＝1
1.2.1 二进制数的运算方法
• 4）逻辑“异或”运算 “异或”运算，常用符号“ ”或“ ”来 表示，其运算规则为： • 0 0 1 1 0＝ 0＝0 1＝ 1＝1 0＝ 0＝1 1＝ 1＝0 或 或 或 或 0 0 1 1 0＝ 0＝0 1＝ 1＝1 0＝ 0＝1 1＝ 1＝0
1.2.2 数在计算机中的表示
1.3 1.3 微型计算机系统
◆ 微 处 理 器 （ MP，Microprocessor）， 也 称 为 CPU 或 MP，Microprocessor）
MPU。 微处理器是由算术逻辑部件（ ALU） MPU。 微处理器是由算术逻辑部件 （ ALU）、 控制 部件（CU） 寄存器（ 部件（CU）、寄存器（R）组、片内总线等部分组成 的大规模集成电路芯片。 的大规模集成电路芯片。
微型计算机原理接口技术课件-第一章 绪论
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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
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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。
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第1章 微型计算机基础
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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
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 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。
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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_____
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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。
1.2.1 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
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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)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。
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
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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
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8
3.双层总线结构
图1-5 双层总线结构微型计算机
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微型计算机原理 及接口技术
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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….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。
图1-2 微型计算机的硬件结构框图
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。
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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
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1.1 微型计算机的组成
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。
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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。
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图1-8 存储器单元与地 址的关系
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1.2.3 微型计算机基本工作过程
②堆栈及堆栈指示器SP
堆栈一旦形成就必须遵循先进后出FILO （First In Last Out）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
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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
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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。