微机系统与接口技术概述共44页文档
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。
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。
微型计算机基本原理与接口技术
微型计算机基本原理与接口技术微型计算机是一种在尺寸、体积和功耗方面相对较小的计算机,通常用于个人和家庭使用。
它是现代计算机科学和技术的重要组成部分,也是信息技术快速发展的重要动力之一、在本文中,我们将详细介绍微型计算机的基本原理和接口技术。
微型计算机的基本原理主要包括硬件和软件两个方面。
硬件方面,微型计算机主要由中央处理器(CPU)、内存、存储器、输入和输出设备等组成。
中央处理器是微型计算机的核心部分,负责执行计算机指令和控制计算机的运行。
内存用于存储程序和数据,具有快速读写和易变性的特点。
储存器则用于长期存储数据,具有较大的容量但速度较慢。
输入设备用于将外部信息输入到计算机,如键盘、鼠标等;而输出设备用于将计算机的结果输出给用户,如显示器、打印机等。
软件方面,微型计算机主要依靠操作系统来管理和控制计算机的资源和任务。
操作系统负责分配内存、调度任务、管理文件和设备等,使计算机能够高效地运行。
此外,还有编程语言和应用软件等辅助工具,使用户能够通过编写程序来完成各种任务。
接口技术是微型计算机与外部设备、网络等进行通信和数据交换的关键技术。
主要包括串行接口、并行接口、通用串行总线(USB)和以太网等。
串行接口是一种将数据按照时间顺序一个位一个地传输的接口,如RS-232接口;而并行接口则是一种将数据同时传输的接口,如打印机的并行接口。
串行接口具有传输距离远、传输速率低的特点,适用于与远程设备通信;而并行接口则具有传输速率高、传输距离短的特点,适用于与近距离设备通信。
通用串行总线(USB)是一种常见的接口技术,它能够实现多种设备的连接和数据传输。
USB接口具有热插拔、高速传输和多设备连接等特点,广泛应用于计算机、手机、打印机等设备之间的连接。
以太网是一种广域网接口技术,能够实现计算机之间的高速数据传输。
它采用分组交换的方式,能够实现多路复用和高效传输,被广泛应用于互联网和局域网中。
总之,微型计算机是一种尺寸小、功耗低的计算机,具有广泛的应用和发展前景。
第1讲微机系统与接口技术概述
9/30
• 美国军方要求该实验室每天为陆军炮弹 部队提供6张火力表以便对导弹的研制进 行技术鉴定。千万别小瞧了这区区6张火 力表,它们所需的工作量大得惊人!事 实上每张火力表都要计算几百条弹道, 而每条弹道的数学模型是一组非常复杂 的非线性方程组。这些方程组是没有办 法求出准确解的,因此只能用数值方法 近似地进行计算。
12/30
还好有个前辈——冯· 诺依曼
• 让研制工作十分幸运的是,当时任弹道 研究所顾问、正在参加美国第一颗原子 弹研制工作的数学家冯· 诺依曼(v· n weumann,美籍匈牙利人)带着原子弹 研制过程中遇到的大量计算问题,在研 制过程中期加入了研制小组。他对计算 机的许多关键性问题的解决作出了重要 贡献,从而保证了计算机的顺利问世。 •
16/30
• 和人类发明的所有工具一样,计算机的 产生也是由于实际需要方得以问世的。 从18世纪以来,科学技术水平有管技术已经在19世纪末 和20世纪初出现并得以完善。因此可以 说制造计算机的基础科学知识已经完备 。
17/30
• 但为什么世界上第一台电子计算机要退 至40年代中期才得以问世呢?这里面主 要是实际需要是否迫切和资金是否到位 的问题。实际需要当然一直都存在,谁 不想拥有一种最先进的计算工具呢?但 光是需求并不能决定一切。凡研制一种 新工具,总是需要先期投入大量资金( 研制ENIAC时,一开始就投资15万美元 ,但最后的总投资高达48万美元,这在 40年代可是一笔巨款!)。能为一种未 问世的工具大胆出钱的总是少数。
30/30
• 后来发展了,像个长腿的巧克力,不过 道像点芯片了……
8008,8位主理器,主频 200kHz,运算速度0.06MIPs, 集成晶体管3,500个,10微米 制造工艺,最大寻址内存 16KB,生产曰期1972年4月.
微机接口技术概述
A
0
1
MSP430F149内部各模块端口(续)
模块 端口名称 端口地址
IE1
特 殊
IE2
功 IFG1
能 IFG2
000h 001h 002h 003h
ME1
004h
ME2
005h
P1IN
020h
P1OUT 021h
P1DIR
022h
P1 P1IFG
023h
P1IES
024h
P1IE
025h
P1SEL
存
特点:
储
端口与存储器分别独立编址 端口不占用存储器空间
设有专门的 I/O指令对端口进行读写,
器 空 间
对存储器操作的指令不能用于I/O端口
例 MOV [ 10H ], AL 对存储器操作
I/O
OUT 10H, AL 对端口操作
空
间
2. 端口与存储器统一编址 (存储器映射方式)
例 MSP430单片机
XIN XOUT AVcc Avss VREF+ VeREF+ VREF-/VeREF- P1 P2 P3 P4 P5 P6
XT1IN XT2OUT
Rosc DVcc DVss
RST/NMI
TMS TCK TDI/TCLK TDO/TDI
振 ACLK 荡 SMCLK 器
MCLK
60KB Flash ROM
I/O端口是计算机硬件系统的一种重要资源
在Windows下查看PC机硬件IO端口资源的分配情况
与Intel 80x86 PC 微机兼容的 I/O端口地址分配
I/O地址 0020~003F 0040~005F 0060~006F 0070~007F 00A0~00BF 00C0~00DF 0170~0177 01F0~01F7 02F8~02FF 0378~03FF 03B0~03DF 03F0~03F7 03F8~03FF
微机系统与接口技术概述共44页文档
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
微型计算机原理与接口技术:第1章 微型计算机系统概述
IBM PC架构
❖ AT尺寸主板:上面有CPU、内存、BIOS与出错就会鸣 叫的喇叭
❖ CPU:x86架构,原有多家厂商制造(NEC、Motorola 等) 后来为Intel与AMD所瓜分
❖ 内存:仍存在,但已经交替好几个世代 ❖ PS/2:后来全面被USB取代 ❖ ISA插槽:后来全面被PCI取代,慢慢进入PCI-E时代 ❖5.25软盘驱动器: 消失 ❖20MB硬盘: 更大的硬盘,正在与SSD时代交替中 ❖MS-DOS 3.0: 被MS Windows取代
⑤ 装入引导程序
硬盘
⑦ 装入操作系统
④
CMOS
ROM BIOS
读
出
引
③
导
从 何②处执启行动自?举程程序序
① 执行加电自检程序
RAM
⑥⑧ 执运 行行 引操 导作 程系 序 统 显示初始界面
CPU
第1章 微型计算机系统概述
DOS
❖DOS(Disk Operating System)是磁盘操作 系统的简称,MS-DOS则是最普遍使用的PC兼 容DOS。
❖ 输入设备(IN):将程序和数据输入的部件。
❖ 输出设备(OUT):将结果数据和其它信息输出的部件。
第1章 微型计算机系统概述
1.2.1 微型计算机系统的硬件组成
❖ 计算机五大部件之间有两类信息在流动: ▪ 数据信息:用双线表示,包括原始数据、 中间结果、计算结果和程序指令; ▪ 控制信息:用单线表示,它是由控制器发 出,指挥和协调其它各部件动作的信号。
❖微型计算机系统: ▪ 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。
第1章 微型计算机系统概述
微机的分类
微机系统原理及接口技术应用
04
微机系统应用实例
工业控制系统的应用实例
总结词
工业控制系统是微机系统的重要应用领域,通过微机系统实现对生产过程的自动化控制。
详细描述
工业控制系统的应用实例包括自动化生产线控制、温度压力控制、物料输送控制等。微机系统通过接 收传感器信号,进行数据处理和控制算法运算,输出控制信号,驱动执行机构实现自动化控制。
总结词
数据采集系统是利用微机系统实现对各种信号的采集、处理和传输。
详细描述
数据采集系统的应用实例包括声音、图像、振动等信号的采集和处理。通过微机系统的接口技术,可以将各种传 感器采集到的信号进行预处理、转换和传输,为后续的数据分析提供原始数据。
计算机辅助设计的应用实例
总结词
计算机辅助设计(CAD)是利用微机系统进行产品设计和开发的工具。
微机系统原理及接口技术应 用
• 微机系统概述 • 微机系统原理 • 微机系统接口技术 • 微机系统应用实例
01
微机系统概述
微机系统的定义与特点
定义
微机系统是由微处理器、输入输出接 口电路、存储器、电源和辅助电路等 组成的计算机系统。
特点
体积小、功耗低、成本低、可靠性高 、扩展性强等。
微机系统的历史与发展
中断接口技术
中断接口技术是一种处理机与外设之间进行信息交换的方式 。当外设需要与处理机交换信息时,它会向处理机发出中断 请求,处理机响应中断后,与外设进行信息交换。
中断接口技术具有实时性高、处理机利用率高等优点,但同 时也存在实现复杂、电路成本高等缺点。
DMA接口技术
DMA(Direct Memory Access)接口技术是一种实现数据 块在内存与外设之间直接传输的技术。它通过硬件控制实现 数据的快速传输,不需要处理机的干预。
微机原理和接口技术第1章 微型计算机系统概述-PPT精选文档
1946年2月,在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一 台电子计算机ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer)。这台计算机由电子管组成,每秒可进行 5000次加法运算,而且采用了著名的数学家冯·诺依曼的设 计思想,即 (1)采用二进制计算; (2)存储程序并在程序控制下自动执行; (3)其硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出 设备五大部分组成。 这种模式的计算机被称为“冯·诺依曼机”。计算机发 展至今,一直沿用这种设计思想。这是计算机科学发展史上 的一个重要里程碑,它奠定了计算机发展的科学基础。
微型计算机是指以大规模、超大规模集成电路为主要 部件,以集成了计算机主要部件——控制器和运算器的微处 理器MP(Micro Processor)为核心,再配上存储器、接口电 路等所构造出的计算机系统。微型计算机的发展经历了六代。 我们一般以字长(计算机能同时处理的二进制数的位数)和 典型的微处理器芯片作为各阶段的标志。
(一)按照微处理器能够处理的数据字长可以分为:4位机、 8位机、16位机、32位机、64位机。 (二)按照微型计算机的使用形态分类可以分为:单片机、
单板机、位片式机和微型计算机系统。
10
微机原理与接口技术
1.2 计算机中的数据表示
在日常生活中,人们习惯使用十进制数来进行计数和计
算。但计算机系统内部使用的所有指令或数据都采用二进制
4
微机原理与接口技术
随着电子科学技术的发展,计算机的发 展先后经历了电子管、晶体管、大规模集成 电路和超大规模集成电路为主要器件的四个 时代。预计在不久的将来,将诞生以超导器 件、电子仿真、集成光路等技术支撑的第五 代计算机。计算机总的趋势是朝着巨型化、 微型化、网络化、智能化方向发展。
位微型计算机原理与接口技术
04 Cache应用举例
在计算机系统中,Cache广泛应 用于CPU与主存之间、输入输出 设备与主存之间等场合,以提高 系统的整体性能。
04 输入/输出设备原理与接 口技术
常见输入设备原理及接口
键盘
将按键信息转换为电信号进行传输,接口通常采用PS/2 或USB接口。
鼠标
通过光电或机械方式检测鼠标移动,将移动信息转换为电 信号进行传输,接口通常采用USB或无线接口。
连接和通讯。
PCI总线
外围组件互连(PCI)总线是一种高 性能、32位或64位的局部总线。
IEEE 1394总线
IEEE 1394又称火线(FireWire)或 i.Link,是一种高速串行总线标准。
总线数据传输方式及仲裁机制
数据传输方式
总线上的数据传输方式可分为单工、半双工和全双工三种。单工数据传输只支持 数据在一个方向上传输;半双工数据传输允许数据在两个方向上传输,但不能同 时进行;全双工数据传输则允许数据在两个方向上同时传输。
扫描仪
将图像信息转换为数字信号进行传输,接口通常采用USB 或并口接口。
触摸屏
通过触摸感应方式将触摸信息转换为电信号进行传输,接 口通常采用USB或专用接口。
常见输出设备原理及接口
显示器
将计算机内部的数字信号转换为图像 信息显示出来,接口通常采用VGA、 DVI、HDMI等。
打印机
将计算机内部的数字信号转换为打印 信息进行输出,接口通常采用USB、 并口、网络接口等。
CPU再恢复现场信息并返回到原程序继续执行。
优先级管理
在多级中断系统中,不同级别的中断具有不同的优先级。优先级高的中断可以打断优先 级低的中断的处理过程,而优先级低的中断则必须等待优先级高的中断处理完毕后才能
微机原理与接口技术
微机原理与接口技术一、微机原理1.1. 微机的概念与发展微机是现代计算机的一种,通常包括中央处理器、存储器、输入/输出设备等部分,以及操作系统、应用软件等方面。
它是一种小型化的,具有高度自主、灵活性和可扩展性的计算机设备。
微机的发展源于计算机科学技术,始于19世纪60年代,经历了五十多年的演化发展,逐渐成为现代计算机的一个主要系列之一。
1.2. 微机的工作原理微机是一个高速度的计算机设备,它包括硬件和软件两个方面。
从硬件上看,微机包括中央处理器、内存、输入/输出设备等;软件方面主要包括操作系统和各种软件、程序。
微机的工作原理就是这两个方面的协同作用,首先通过输入设备将数据输入微机中,并与处理器和存储器进行交互,由操作系统控制各种资源,最后通过输出设备将结果反馈给使用者。
1.3. 微机的组成微机由中央处理器、存储器、输入/输出设备和操作系统等部分组成。
具体包括:中央处理器:是微型计算机最重要的组成部分,主要负责控制计算机运行、处理各种运算、指令执行等。
存储器:微机中的存储器由各种存储器构成,丰富的存储器可保证微计算机运行数据的高速存取、临时数据缓冲、预测等结果处理。
输入/输出设备:微机的输入设备主要包括键盘、鼠标等,输出设备主要包括显示器、打印机等。
操作系统:微机所使用的操作系统主要有Windows、Linux等,不同操作系统的功能、应用、兼容性也存在差别。
1.4. 微机的分类与应用微机根据不同的功能和应用可以分为不同的类别,如个人计算机(PC)、工作站、小型机、超级计算机等。
在应用方面,微机主要应用于办公、生产、控制、娱乐、医疗等广泛领域,其使用普及也是世界各地的各种行业、企业和机构。
二、接口技术2.1. 接口的定义与分类接口是指连接两个或多个系统、设备、技术等的一种机制,可以使它们之间进行数据传输和控制交互等。
接口按照数据传输的方向分为输入、输出或双向接口;按照数据传输的方式分为并行接口、串行接口等多种类型;按照物理连接方式,则分为USB、RS232、SCSI、IDE等种类。
微机原理与接口技术第1章 概述
1.1 微型计算机的组成特点与发展 1.2 微型计算机的系统组成 1.3 8086微处理器的内部组成与工作模式
1
1.1 微型计算机的组成特点与发展 1.1.1 微型计算机的组成特点 1.1.2 微型计算机的产生与发展
2
1.1.1 微型计算机的组成特点
1. 微型计算机的组成特点 (1) 结构紧凑,体积小,重量轻,使用方便灵活。 (2) 功耗小,价格低廉。 (3) 可靠性高,应用广泛。
16 位
运算寄存器
地址加法器 ∑
20 位 16 位
CS DS SS ES IP
内部寄存器
段寄
存器 I/O 控制 电路
外部 总线
ALU 状态寄存器
执行部件 控制电路
123456 8 位 指令缓冲队列
执行部件(EA)
总线接口部件(BIU)
图图1-24.1 8086 微处理器组成原理
Байду номын сангаас
18
(2)通用寄存器 通用寄存器共有8个,即AX、BX、CX、DX、SP、BP、DI和SI,各 16位。其中AX、BX、CX和DX可分别分为两个8位寄存器,依次表 示为AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH和DL。这些寄存器除了作为 通用数据寄存器之外,还有一些专门的用途。 AX(Accumulator):16位累加器,在8位数据运算时,以AL作为 累加器。 BX(Base):基址寄存器。 CX(Count):隐含为计数器。 DX(Data):高位数据寄存器。 SP(Stack Pointer):堆栈指针。 BP(Base Pointer):基址指针,用来指示堆栈区域。 DI(Destination Index):目的变址寄存器,与DS联用。字符串 处理中与ES联用,隐含为目的操作数地址。
微机原理与接口技术-概述
微机原理与接口技术
内容导航
CONTENTS
1.1 IA-32结构的发展概要 1.2 计算机基础 1.3 计算机的硬件和软件 1.4 微型计算机的结构
1.1 IA-32结构的发展概要
第一章 概述
• 1971年,Intel公司发布了Intel 4004,这是一个4 位微处理器,被认为是世界上第一个微处理器。
第一章 概述
3.字符编码
字母、数字、符号等各种字符也必须按特定的 规则用二进制编码才能在计算机中表示。
字符编码的方式很多,世界上最普遍采用的 一种字符编码是ASCII。
第一章 概述
4.汉字编码
用计算机处理汉字,每个汉字必须用代码表示。 键盘输入汉字是输入汉字的外部码。 外部码必须转换为内部码才能在计算机内进 行存储和处理。
(10) Intel双核技术处理器
双核技术是在IA-32结构中硬件多线程能力 的另一种形式。
双核技术由用在单个物理包中有两个分别的 执行核心提供硬件多线程能力。 IA-32e模式在两种子模式之一上操作: (1)兼容模式允许64位操作系统不修改地运行大多 数32位软件。 (2)64位模式允许64位操作系统运行应用程序访问 64位地址空间。
P6系列微结构设计的主要目的之一是在仍使 用相同的0.6μm、四层金属BICMOS制造过程的情 况下使处理器的性能明显地超过奔腾处理器,用 与奔腾处理器同样的制造过程要提高性能只能在 微结构上有实质上的改进。
第一章 概述
Intel Pentium Pro处理器是基于P6微结构的 第一个处理器。
P6处理器系统随后的成员是Intel Pentium II、Intel Pentium II Xeon(至强)、Intel Celeron(赛扬)、Intel Pentium III和Intel Pentium III Xeon(至强)处理器。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
56、书不仅是生活,而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次,但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许,为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处, 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
微机系统与接口技术概述
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事, 只想现 在的事 。现在 有成就 ,以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人,心里前,莽撞的 人只能 引为烧 身,只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
拉
60、生活的道路一旦选定,就要勇敢地 走到底 ,决不 回头。 ——左