微机原理与接口技术-概述
《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。
微机原理与接口
微机原理与接口微机原理与接口是计算机科学与技术领域中的重要概念，它涉及到计算机系统的基本结构和工作原理，以及计算机与外部设备之间的通信接口。
在现代社会中，计算机已经成为人们生活和工作中不可或缺的工具，而对微机原理与接口的深入了解，对于计算机相关专业的学生和从业人员来说至关重要。
首先，微机原理是指计算机系统的基本结构和工作原理。
计算机系统由中央处理器（CPU）、内存、输入设备、输出设备和外部设备等部分组成。
中央处理器是计算机的核心部件，它负责执行各种计算和控制指令，是计算机的大脑。
内存用于存储程序和数据，是计算机的临时存储器。
输入设备用于将外部信息输入到计算机系统中，输出设备则将计算机处理的信息输出到外部环境中。
而外部设备则是计算机系统与外部环境进行交互的接口，比如打印机、扫描仪、摄像头等。
了解微机原理，可以帮助我们更好地理解计算机系统的工作原理，为日后的学习和工作打下坚实的基础。
其次，接口是计算机与外部设备之间进行通信的桥梁。
计算机系统与外部设备之间的通信需要通过接口来实现。
接口可以是硬件接口，也可以是软件接口。
硬件接口是指计算机系统与外部设备之间的物理连接和信号传输方式，比如USB接口、HDMI接口等。
而软件接口则是指计算机系统与外部设备之间的数据交换和通信协议，比如驱动程序、API接口等。
了解接口的原理和工作方式，可以帮助我们更好地理解计算机与外部设备之间的通信过程，为日后的设备连接和数据交换提供技术支持。
综上所述，微机原理与接口是计算机科学与技术领域中的重要概念，它涉及到计算机系统的基本结构和工作原理，以及计算机与外部设备之间的通信接口。
了解微机原理与接口，可以帮助我们更好地理解计算机系统的工作原理，为日后的学习和工作打下坚实的基础；同时，了解接口的原理和工作方式，可以帮助我们更好地理解计算机与外部设备之间的通信过程，为日后的设备连接和数据交换提供技术支持。
因此，对微机原理与接口的深入了解对于计算机相关专业的学生和从业人员来说至关重要。
微型计算机接口概述
并行接口通信的示意图
微型计算机接口概述
（1）在并行接口中，数据通道的宽度就是传输的位数。微型计算机中最常见的数据通道的宽度为8位， 当采用并行接口与外设交换数据时，8位数据是同时传输的，称为8位并行接口。例如打印机的接口有8条数 据线，每次可同时传送一个字符的ASCII码。数据通道的宽度也可以为16位、32位或更高。
微型计算机接口概述
（4）I/O端口寻址功能
• 外设的接口电路中可能包含有若干可供CPU直接访问的寄存器或功能电路，称为端口，例 如数据端口、状态端口等。每个端口都对应一个端口地址，只有被选中的端口才能与CPU 进行信息交换。接口电路通过对端口地址进行译码，找到相应的端口。
（5）与CPU和外设进行联络
1.3 串行接口技术
微型计算机接口概述
1 串行接口的特点
串行接口中一般只需要一条数据线，在串行通信传输 时，数据一位一位按一定顺序进行传送，经过8个时间单位 才能传送一个字节的数据。如果是双向串行接口，需要两条 数据线，每个方向使用一条。
在实际传送过程中，发送端按固定的时间间隔依次向 数据线发送高低不同的电平，接收端按照与发送端相同的时 间间隔识别出相应的数据信息，并通过相应的联络线以保证 数据传输的可靠性。
（2）并行接口中除了有数据通道以外，还应有 握手联络信号，以实现接口和外设之间的联络。
握手联络信号实际上是控制信 号，用来控制数据的传送。通过握 手联络信号，发送端通知接收端是 否有数据要发送，接收端通知发送 端它是否已经准备好接收数据。
微机原理与接口技术清华大学出版社北京交通大学出版社制作
体；软件是为运行、管理和维护计算机系统或为实现某一 功能而编写的各种程序的总和及其相关资料。
软件由系统软件和应用软件组成。系统软件简化了计 算机操作，支持应用软件的运行并提供服务，包括操作系 统、实用程序和语言处理程序等；应用软件是为用户解决 某种应用问题的程序及有关的文件和资料。
取整数位1
0.625×2＝1.25
取整数位1
0.25×2＝0.5
取整数位0
0.5×2＝1.0
取整数位1
转换后的结果为：(0.8125)10＝(0.1101)2 同理，十进制转换为十六进制可采用“除16倒取余”或“乘
16顺取整”的方法。
25
第1章
微型计算机基础知识
（2）二进制、十六进制数转换为十进制数：按照“将位 权展开求和”的方法就可以得到。 【例1.3】将二进制数(100101.101)2 转换为十进制数，过程 如下： (100101.101)2＝1×25＋1×22＋1×20＋1×2－1＋1×2－3
12
第1章
微型计算机基础知识
（5）主频：也称时钟频率，单位为MHz（兆赫），决定 微机的处理速度。 （6）主存容量：主存储器中RAM和ROM的总和。 （7）可靠性：计算机在规定的时间和工作条件下正常工 作不发生故障的概率。 （8）兼容性：计算机的硬件和软件可用于其他多种系统 的性能。 （9）性能价格比：衡量计算机产品优劣的综合性指标， 包括计算机的硬软件性能与售价的关系。
1．数的原码、反码、补码表示 （1）原码：正数的原码将其符号位置“0”，负数的原码将 其符号位置“1”，其余各位按照通常的方法来表示。 （2）反码：正数的反码与其原码相同，负数的反码为其原 码除符号位以外的各位按位取反。 （3）补码：正数的补码与其原码相同，负数的补码为其反 码在最低位加1。引入补码可以将减法运算化成加法运算， 从而简化机器的控制线路，提高运算速度。
微机原理及接口技术概述
数据总线DB
控制总线CB
1.2.2 微型计算机的软件系统
操作系统 MS-DOS
汇编程序
文本编辑程序
MASM和LINK
调试程序
DEBUG.EXE
1.3 IBM PC系列机系统
16位IBM PC系列机是32位微机的基础 8088CPU
IBM PC机 IBM PC/XT机 IBM PC/AT机
（1）数—用来直接表征量的多少，它们有大小之分，可进行各种数学 运算。 （2）码—用来指代某个事物或事物的状态属性。计算机对码主要是做 管理、编辑、判断、检索、转换、存储及传输等工作。
1.4.1 计算机中的数
在讨论计算机中的数时，需要说明几个基本概念:
(1)进位计数制---即采用进位的计数方法。采用这种计数方法后人们可以用有限的数 码符号来表示无穷大或无穷小的数。在计算机领域，常用的进位计数制有二进制、十进 制、八进制和十六进制（因本课程不使用八进制数据，故以下从略）。例如，二进制中 有两个数码符号，即0和1,执行逢2进1的运算规则；十进制中有10个数码符号0-9，执行 逢10进1的运算规则；十六进制中有16个数码符号0一9及A一F，执行逢16进1的运算规则。 注意，在十六进制中，数码A表示十进制的10，但决不能记作10，因为1和0是两个十六 进制符号。 (2)基数---某种进位计数制中所包含的数码个数就是该数制的基数（Base），如二进制 的基数为2，N进制的基数为N。基数体现了该数制中进位和借位的原则：当我们在某个 数位上计够一个基数时需要向前进1；反之，从前一位借1可在后一位上当一个完整的基 数来使用。 (3)权—也称权重（Weight），表示进位计数制中各数位的单位值（可形象地理解为每个 数位的单位“重量”）。权可以用基数幂的形式来表示，例如在十进制数1111.11中， 各个“1”具有不同的权重，从左到右分别为：103、102 、101、100、10-1和10-2。还可进 一步推广到N进制数(1111．11）N，从左到右各数位上的权重分别是：N3、N2、 N1、N0, N-1和N-2。
微机原理与接口技术知识点总结
微机原理与接口技术第一章概述二、计算机中的码制(重点 ）P51、对于符号数，机器数常用的表示方法有原码、反码和补码三种。
注意:对正数，三种表示法均相同。
它们的差别在于对负数的表示。
(1）原码定义：符号位:0表示正，1表示负；数值位：真值的绝对值.注意：数0的原码不唯一（2）反码定义：若X<0，则[X］反= 对应原码的符号位不变，数值部分按位求反（3）补码定义:若X〈0，则[X］补= ［X]反+12、8位二进制的表示范围:原码：—127~+127反码：—127~+127补码:—128~+1273、特殊数10000000●该数在原码中定义为: —0●在反码中定义为：-127●在补码中定义为：-128●对无符号数：（10000000）２= 128三、信息的编码1、字符的编码P8计算机采用7位二进制代码对字符进行编码(1)数字0～9的编码是0110000~0111001，它们的高3位均是011，后4位正好与其对应的二进制代码(BCD码）相符。
(2）英文字母A~Z的ASCII码从1000001（41H）开始顺序递增，字母a~z的ASCII码从1100001（61H）开始顺序递增,这样的排列对信息检索十分有利。
第二章微机组成原理第一节、微机的结构1、计算机的经典结构-—冯.诺依曼结构P11（1）微机由CPU（运算器和控制器)、存储器和I/O接口组成2、系统总线的分类（1）数据总线（Data Bus)，它决定了处理器的字长。
(2)地址总线（Address Bus）,它决定系统所能直接访问的存储器空间的容量。
（3）控制总线（Control Bus）第二节、8086微处理器1、8086，其内部数据总线的宽度是16位，16位CPU。
外部数据总线宽度也是16位8086地址线位20根,有1MB(220）寻址空间。
P272、8086CPU从功能上分成两部分:总线接口单元（BIU）、执行单元(EU）BIU:负责8086CPU与存储器之间的信息传送。
微机原理及接口技术
2. 什么是机器码？什么是真值？解：把符号数值化的数码称为机器数或机器码，原来的数值叫做机器数的真值。
3. 8位和16位二进制数的原码 、补码和反码可表示的数的范围分别是多少？ 解：原码（-127~+127）、（-32767~+32767）补码 (-128~+127）、（-32768~+32767） 反码（-127~+127）、（-32767~+32767）4.一般来说，其内部基本结构大都由 算数逻辑单元、控制单元、寄存器阵列、总线和总线缓冲器 四个部分组成。
高性能微处理器内部还有指令预取部件、地址形成部件、指令译码部件和存储器管理部件等。
二 1.总线接口单元BIU （Bus Interface Unit ）包括段寄存器、指令指针寄存器、20位地址加法寄存器和先入先出的指令队列、总线控制逻辑。
负责与存储器、I/O 设备传送数据，即BIU 管理在存储器中获取程序和数据的实际处理过程。
20位地址加法器将16位段地址和16位偏移量相加，产生20位物理地址。
总线控制逻辑产生总线控制信号对存贮器和I/O 端口进行控制。
IP 指针由BIU 自动修改，平时IP 内存储下条要取指令的偏移地址；遇到跳转指令后，8086将IP 压栈，并调整其内容为下条要执行指令地址。
2.执行单元EU （Execution Unit ）包括ALU 、状态标志寄存器、通用寄存器、暂存器、队列控制逻辑与时序控制逻辑等。
负责指令的执行。
将指令译码并利用内部的ALU 和寄存器对其进行所需的处理。
3.EU 和BIU 的动作管理—流水线技术原则控制器运算器 寄存器输入/输出接口存储器 CPU主机外部设备应用软件系统软件微型机软件微型机系统 微型机硬件（1）每当8086的指令队列中有2个空字节且EU 未向BIU 申请读写存储器操作时，BIU 就会自动把指令取到指令队列中。
（2）每当EU 要执行一条指令时，它会先从BIU 的指令队列前部取出指令代码，然后执行指令。
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随着科技的飞速发展，微机原理与接口技术在现代社会中发挥着重要的作用。
微机原理是指微型计算机的基本原理和内部结构，而接口技术则是实现不同设备之间的连接与通信。
本文将从微机原理与接口技术的定义、发展历程以及应用前景等方面探讨微机原理与接口技术的意义与作用。
微机原理是指微型计算机的基本原理和内部结构，它包括硬件和软件两个方面。
硬件方面，微机原理主要涉及微型计算机的中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等组成部分。
而软件方面，则主要包括操作系统、编程语言以及应用软件等。
通过这些硬件和软件组成，微机能够进行数据处理、存储和传输等功能，为用户提供便利和效益。
随着计算机技术的发展，微机原理得到了不断的突破与创新。
例如，CPU的性能不断提高，存储器的容量不断增加，同时操作系统的功能也变得更加强大。
这些创新使得微机越来越强大，为各行各业提供了更多的应用场景和解决方案。
而接口技术则是实现不同设备之间的连接与通信。
随着计算机的普及和应用的广泛，设备之间的连接和通信问题变得越来越重要。
接口技术的发展使得不同设备之间可以进行数据传输和共享资源。
常见的接口技术包括串口、并口、USB等。
通过这些接口，用户可以将设备连接到微型计算机上，并进行数据的输入和输出，同时还可以实现资源共享和设备之间的通信。
微机原理与接口技术的发展为各行各业带来了巨大的变革和发展机遇。
在教育领域，微机原理和接口技术的应用使得教学更加直观生动，学生可以通过计算机进行实验和模拟，提高学习效果。
在医疗领域，微机原理和接口技术的应用使得医疗设备更加智能化，提高了医疗效率和质量。
在工业领域，微机原理和接口技术的应用使得生产过程更加自动化和智能化，降低了生产成本和提高了产品质量。
同时，微机原理与接口技术的发展也带来了一些挑战和问题。
例如，随着计算机的普及和应用的广泛，安全性和隐私保护问题变得越来越重要。
如何保护用户的个人信息和商业机密成为了一个亟待解决的问题。
微机原理及接口技术第一章概述
三、微型计算机的分类
按处理器同时处理数据的位数或字长分：
8位机
按其结构分：
16位机
32位机
64位机
PC机、
单片微型机、 单板微型机
1.2
微型计算机组成
现代计算机结构仍然是在冯· 诺依曼提出 的计算机逻辑结构和存储程序概念基础上建 立起来的。
一、微型计算机的硬件结构
微型计算机由微处理器、存储器、输入/输 出接口构成，它们之间由系统总线连接。
地址总线 (AB)
只读存储器 ROM 随机存储器 RAM
I/O接口
I/O设备 数据总线 (DB) 控制总线 (CB)
CPU
1. 微处理器
整个微机的核心是微处理器(up, MPU)，也 称CPU。它包含算术逻辑部件ALU、寄存器组 及控制部件。
ALU ： 算术运算、逻辑运算
寄 存 器：存放操作数、中间结果、地址、标 志等信息 控制部件：整个机器控制中心，包括程序计 数器IP、指令寄存器IR、指令译 码器ID、控制信息产生电路。
外部设备
I/O接口电路
存储器 RAM ROM 总线
控制部件
算术逻辑部件
寄存器组
MPU
2. 存储器 微机的存储器分为：主存和辅存 主存(内存)：用于存放当前正在运行的程序和正 待处理数据。(CPU内部cache，主 板上的内存, 造价高，速度快，存 储容量小) 辅存(外存)：存放暂不运行的程序和输入处理的 数据，(主机箱内或主机箱外，造 价低，容量大，可长期保存，但 速度慢)
办公自动化
信息高速公路
仪器仪表
将传感器与计算机集 成于同一芯片上，智能
传感器不仅具有信号检
测、转换功能，同时还 具有记忆、存储、解析、 统计、处理及自诊断、 自校准、自适应等功能。
微机原理及接口技术
微机原理及接口技术一、前言随着信息时代的到来，计算机技术的不断发展，微机技术已经得到了广泛的应用和发展。
微机原理及接口技术作为微机技术的重要基础，对于了解微机的结构和工作原理，以及实现微机与外部设备的通信具有十分重要的意义。
本文将围绕着微机的结构、工作原理以及微机与外部设备的接口技术进行详细的介绍和分析。
二、微机的结构微机是由中央处理器(CPU)、内存(MEM)、输入/输出(I/O)接口电路、总线(BUS)等部分组成的。
CPU是微机的核心部分，它能对数据进行处理、控制微机的运作；内存是储存数据和指令的地方，CPU可以直接对内存进行读取和写入操作；I/O接口电路是微机与外部设备之间进行数据交换的桥梁；总线则是将CPU、内存和I/O接口电路连接在一起，并传递数据和控制信息。
三、微机的工作原理微机的工作过程主要由指令执行和数据存取两个部分组成。
当CPU需要执行下一条指令时，会从内存中读取这条指令，然后进行解析并执行相应的操作。
当CPU需要访问数据时，会从内存中读取数据，并将数据写入内存中。
而CPU与输入/输出设备之间的通信也是通过I/O接口电路完成的。
CPU可以根据需要对内存进行读写操作，这是因为内存与CPU的速度非常接近，对内存的操作是非常快速的。
而CPU与外设之间通过I/O接口电路进行通信，则是因为I/O接口电路需要实现对不同类型的设备接口进行适配，对设备的操作速度也受到限制。
四、微机的接口技术为了实现微机与外部设备的通信，需要通过不同的接口技术来实现对不同类型设备的连接。
常用的接口技术有串行接口(Serial Interface)、并行接口(Parallel Interface)、通用串行总线(USB)、蓝牙接口(Bluetooth Interface)等。
其中，USB接口已经成为目前最为普遍的接口技术之一。
串行接口技术和并行接口技术是早期应用比较广泛的接口技术，它们的主要区别在于对数据的传输方式不同。
微机原理与接口技术课程标准
《微机原理与接口技术》课程标准一、课程概述《微型原理与接口技术》是计算机硬件与软件衔接及综合应用的课程。
尤其微处理器大量开展和计算机渗透嵌入各种仪表和控制系统后，“微机原理与应用〃成为组构系统的根本技术。
《微型原理与接口技术》是通信工程专业的必修课程，其课程着重介绍微型计算机根本构成及应用方法。
该课程的先修课程有：《电路与电子学》、《数字电路与逻辑设计》、《汇编语言程序设计》，并为《单片计算机技术》、《计算机控制技术》等课程打下根底。
它是一门理论性、实践性和应用性较强的课程。
这门学科的重点是培养学生在微型计算机根本构成与外界联系（广义输入/输出）的应用方面的知识和技能，对学生的专业开展和计算机的深入研究具有极其重要的意义。
通过本课程，使学生学习微处理器芯片根本功能、指令系统、构成微型计算机的外围芯片，以及构成微型计算机系统的接口芯片。
掌握微型计算机结构特点，以及实现微型计算机与外部连接的软、硬件根底知识和根本技能；掌握和了解各种典型环境下接口设计原那么；熟悉和正确选择常用的儿种大规模集成接口电路。
本课程具有较强的实践能力。
二、课程目标1 .知道《计算机接口技术》这门课程的性质、地位和价值；知道该课程的研究领域和技术前景；知道这门学科的研究范围、分析框架、研究方法、学科进展和未来方向。
2 .理解这门课程的主要概念、根本原理利技术要点，拓宽计算机应用的领域和范围的思路和概念。
3 .掌握计算机结构特点，以及实现计算机与外部连接的软、硬件根底知识和根本技能。
4 .掌握和了解各种典型环境下接口设计原那么；熟悉和正确运用常用的儿种大规模集成接口电路。
5 .通过本课程的学习，到达提高学生的分析问题、解决问题的思维能力和动手能力。
三、课程内容和教学要求这门课程的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。
这四个层次的一般涵义表述如下：知道 ---- 是指对这门学科和教学现象的认知。
理解 ---- 是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释，能提示所涉及到的教学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。
微机原理与接口技术 PDF
微机原理与接口技术 PDF
《微机原理与接口技术PDF》是一本介绍微机原理和接口技术的电子书，主要内容包括微机基本原理、微机系统结构、微机操作系统、微机接口技术等方面。
该书是理论与实践相结合的教材，旨在帮助读者深入理解微机原理和接口技术，并能够应用于实际工作中。
本书适合计算机科学与技术、电子信息工程、自动化等专业的本科生和研究生学习使用。
它不仅涵盖了微机原理和接口技术的基础知识，还介绍了实际的应用案例，帮助读者将理论知识与实践应用相结合，更好地理解和掌握微机原理和接口技术。
该书的编写团队由多名有丰富教学和实践经验的专业人士组成，他们在书中结合自己的实际工作经验，将复杂的理论知识用简单易懂的语言进行了介绍，让读者更容易理解和掌握。
总之，《微机原理与接口技术 PDF》是一本综合性强、内容丰富、实用性强的电子书，对于学习微机原理和接口技术的读者来说，是一本非常有价值的参考资料。
- 1 -。
《微机原理与接口技术》(第三版)
《微机原理与接口技术》(第三版)简介《微机原理与接口技术》是一本介绍微机原理以及接口技术的教材。
本书主要内容包括微机系统、计算机的组成与结构、内部总线结构、存储器系统、微机的中央处理器、系统总线与接口技术等。
本书旨在帮助读者全面了解微机原理和接口技术，为读者提供深入学习和研究微机原理与接口技术的基础知识。
第一章微机系统1.1 微机系统的概念和组成在本章中，我们将介绍微机系统的概念和组成。
微机系统由中央处理器(CPU)、存储器(Memory)和输入输出(I/O)设备组成。
我们将详细介绍每个组件的功能和作用，以及它们之间的关系和通信方式。
1.2 微机系统的发展历程本节将回顾微机系统的发展历程。
我们将从早期的微处理器发展到如今的微机系统，探讨微机系统在不同时期的发展和应用。
1.3 微机系统的分类微机系统可以根据不同的分类标准进行分类。
在本节中，我们将介绍微机系统的几种常见分类方式，并讨论各种分类方式的优缺点。
第二章计算机的组成与结构2.1 计算机的基本组成本章将介绍计算机的基本组成。
计算机由硬件和软件两部分组成，硬件包括中央处理器、存储器和输入输出设备，软件包括操作系统和应用软件。
2.2 计算机的结构计算机的结构是指计算机系统中各个组成部分之间的关系和交互方式。
在本节中，我们将介绍计算机的结构，并详细讨论计算机中各个组成部分之间的关系和通信方式。
第三章内部总线结构3.1 内部总线的概念和作用内部总线是计算机中各个组件之间进行数据传输的通道。
本章将介绍内部总线的概念和作用，并详细探讨内部总线在计算机系统中的重要性和应用。
3.2 内部总线的分类内部总线可以根据不同的分类标准进行分类。
在本节中，我们将介绍内部总线的几种常见分类方式，并讨论各种分类方式的优缺点。
3.3 内部总线的设计本节将介绍内部总线的设计原理和方法。
我们将讨论内部总线的带宽、传输速率、传输方式等设计参数，并详细介绍内部总线的设计流程和方法。
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知识点总结
微机原理与接口技术知识点总结一、微机原理1.微机系统的组成：微处理器，存储器，输入输出设备和系统总线。
2.微处理器：CPU（中央处理单元），是微机中控制和数据处理的核心部件。
3.存储器：用于存储程序和数据的器件，分为只读存储器（ROM），随机存取存储器（RAM）。
4.输入设备：键盘，鼠标等，用于接收操作者的命令。
5.输出设备：显示器，打印机等，用于展示和输出处理结果。
二、接口技术1.接口技术是连接微机与外部设备的技术，其作用是实现微机与外部设备之间的信息交换和控制。
2.接口技术主要包括接口电路、接口程序和相关接口协议等方面的内容。
三、常用总线1.数据总线：用于在微处理器与其它器件之间传输数据，其宽度决定了微处理器一次能处理的最大数据位数。
2.地址总线：用于传输微处理器发出的地址信息，其宽度决定了微处理器能够寻址的最大地址范围。
3.控制总线：用于传达微处理器和其他部件之间的控制信号，如读写、中断等。
四、中断技术及其应用1.中断技术是微处理器处理紧急事件的一种技术，通过改变程序执行顺序，使微处理器处理外部设备产生的异常情况。
2.中断种类：硬件中断，软件中断。
3.中断处理过程：中断请求，中断响应，中断处理程序执行，中断返回。
五、微处理器指令系统1.微处理器的指令系统是指微处理器可以执行的指令集，包括数据传输指令、算术逻辑指令、程序控制指令等。
2.指令执行过程：取指令、分析指令、执行指令。
3.指令周期：取指周期、分析周期、执行周期。
六、存储器及其访问方式1.存储器：用于存储程序和数据的器件，分为只读存储器（ROM），随机存取存储器（RAM）。
2.存储器访问方式：按地址访问，按内容访问。
3.存储器的分类：主存储器，辅助存储器，外存储器。
4.存储器扩展技术：使存储器的地址空间与数据空间保持一致，实现存储器的扩展。
七、输入输出设备及其接口技术1.输入设备：键盘，鼠标等，用于接收操作者的命令。
2.输出设备：显示器，打印机等，用于展示和输出处理结果。
必看的微机原理与接口技术知识点总结
必看的微机原理与接口技术知识点总结在当今科技飞速发展的时代，微机原理与接口技术作为计算机科学与技术专业的重要基础课程，对于深入理解计算机系统的工作原理以及开发各类计算机应用具有至关重要的意义。
接下来，让我们一同梳理一下这门课程中的关键知识点。
一、微机系统概述微机系统由硬件和软件两大部分组成。
硬件方面，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等；软件则涵盖了系统软件和应用软件。
CPU 是微机的核心，它负责执行指令和进行数据处理。
常见的CPU 架构有 X86、ARM 等。
了解 CPU 的工作原理，包括指令周期、时序等，对于优化程序性能至关重要。
存储器分为内存和外存。
内存速度快但容量小，如随机存取存储器（RAM）；外存容量大但速度较慢，如硬盘、光盘等。
输入设备如键盘、鼠标用于向计算机输入信息，输出设备如显示器、打印机则用于将计算机处理的结果展示给用户。
二、数制与编码在微机中，常用的数制有二进制、八进制、十进制和十六进制。
二进制是计算机内部处理数据的基本形式，因为其只有0 和1 两个数字，便于硬件实现逻辑运算。
不同数制之间可以相互转换。
例如，十进制转换为二进制可以通过除 2 取余的方法，二进制转换为十进制则通过位权相加。
编码是将信息转换为特定的代码形式。
常见的编码有 ASCII 码，用于表示字符；BCD 码，用于表示十进制数。
三、指令系统指令是 CPU 执行操作的命令，指令系统则是 CPU 所能执行的全部指令的集合。
指令通常包括操作码和操作数两部分。
操作码指明要执行的操作，操作数则指出操作的对象。
指令的寻址方式有立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址等。
不同的寻址方式适用于不同的场景，能够提高程序的灵活性和效率。
四、汇编语言程序设计汇编语言是一种面向机器的低级程序设计语言。
通过使用汇编语言，可以更直接地控制计算机硬件。
汇编语言程序的基本结构包括数据段、代码段和堆栈段。
编写汇编程序时，需要使用指令、伪指令和宏指令等。
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领域中的重要内容，它涉及到计算机硬件、软件以及二者之间的协同工作。
微机原理是指微型计算机的基本工作原理，包括CPU、内存、输入输出设备等组成部分的工作原理；而接口技术则是指计算机与外部设备之间的连接方式和通信协议，它对计算机系统的扩展和应用起着至关重要的作用。
首先，微机原理是微型计算机系统中最基本的部分。
微型计算机由中央处理器（CPU）、存储器（内存和外存）、输入设备和输出设备等组成。
CPU是微型计算机的核心部分，它负责执行程序指令和控制各个部件的工作。
内存用于存储程序和数据，而外存则用于长期存储大量数据。
输入设备包括键盘、鼠标等，输出设备包括显示器、打印机等。
微机原理研究的重点是各个部件的工作原理、相互之间的协作关系以及计算机系统的整体结构。
其次，接口技术是微型计算机与外部设备之间的桥梁。
计算机系统通常需要与各种外部设备进行交互，比如打印机、扫描仪、摄像头等。
而这些外部设备往往采用不同的通信协议和接口标准，因此需要通过接口技术来实现它们与计算机系统的连接和数据交换。
接口技术涉及到物理接口、逻辑接口、通信协议等多个方面，它的设计和实现直接影响着计算机系统的扩展性、兼容性和性能。
微机原理与接口技术的研究对于计算机科学与技术领域具有重要意义。
首先，它有助于深入理解计算机系统的工作原理和内部结构，为计算机系统的设计、优化和调试提供理论基础和技术支持。
其次，它对于扩展和应用计算机系统具有重要的指导意义，比如在嵌入式系统、网络通信、图像处理等领域的应用。
此外，微机原理与接口技术的研究还为计算机硬件和软件的教学提供了丰富的案例和实践基础。
总的来说，微机原理与接口技术是计算机科学与技术领域中的重要内容，它涉及到计算机系统的基本工作原理和与外部设备的连接方式。
深入研究微机原理与接口技术，有助于理解计算机系统的内部结构和工作原理，为计算机系统的设计、优化和应用提供理论基础和技术支持。
微机原理与接口技术
微机原理与接口技术引言微机原理与接口技术是计算机科学与技术专业的一门核心课程，也是了解计算机硬件原理以及设备与外部世界的接口的基础。
本文将介绍微机原理与接口技术的基本概念、原理与应用，并探讨其在计算机科学领域的重要性。
一、微机原理微机原理是指对微型计算机的组成结构和工作原理进行研究的学科。
微机原理研究的内容包括微型计算机的硬件组成、数据传输方式及控制方式、指令系统、中央处理器、存储器、输入输出设备等。
了解微机原理对于掌握计算机的工作原理以及进行系统级的调试和优化非常关键。
微型计算机由中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）、存储器（Memory）、输入设备（Input Device）、输出设备（Output Device）等几个基本部分组成。
中央处理器是计算机的核心，负责执行计算机程序的指令，控制计算机的运行；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中；输出设备则是将计算机处理的结果输出给外界。
二、接口技术接口技术是将计算机系统与外围设备、网络或其他系统进行连接和通信的技术。
计算机与外界设备的接口技术包括串行通信接口、并行通信接口、USB接口、网络接口等。
接口技术的发展与进步可以提高计算机的扩展性和连接性，实现计算机与外界的无缝衔接。
2.1 串行通信接口串行通信接口是一种利用串行方式进行数据传输的接口技术。
串行通信接口由发送端和接收端组成，通过使用不同的协议和信号电平进行数据的传输。
串行通信接口的优点是可以通过串行线路同时传输多个数据位，适用于长距离传输。
常见的串行通信接口有RS-232、RS-485等。
2.2 并行通信接口并行通信接口是一种利用并行方式进行数据传输的接口技术。
并行通信接口将数据分成多个位同时传输，速度较快。
常见的并行通信接口有并行打印口（LPT口）、并行接口总线（Parallel Interface Bus，简称PIB）等。
2.3 USB接口USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）接口是一种用于连接计算机与外部设备的通信接口标准。
微机原理与接口技术知识点总结整理
微机原理与接口技术知识点总结整理一、微机原理1.计算机的基本组成：计算机由中央处理器（CPU）、内存、输入输出设备和存储设备等组成。
2.CPU的结构和功能：CPU由运算器、控制器和寄存器组成。
运算器执行各种运算操作，控制器管理程序的执行，寄存器存储指令和数据等。
3.存储器的分类和层次：存储器分为主存储器和辅助存储器。
主存储器包括RAM和ROM，辅助存储器包括硬盘、光盘等。
存储器按照访问速度和容量划分为高速缓存、主存储器和辅助存储器。
4.指令的执行过程：指令执行包括取指令、译码、执行和访存等阶段。
5.总线的分类和作用：总线包括数据总线、地址总线和控制总线。
数据总线负责数据的传输，地址总线负责指定存储器地址，控制总线负责控制信号的传输。
6.输入输出的基本原理：计算机通过端口和总线与外部设备进行数据的输入输出。
输入输出分为同步IO和异步IO，同步IO需要CPU等待，异步IO不需要CPU等待。
7.中断和异常处理：中断是指计算机在执行过程中突然发生的事件，而异常是指非法指令或运算错误等。
中断和异常处理能保证计算机在发生突发事件时及时处理。
8.复杂指令的执行原理：计算机中的复杂指令可以通过硬件实现多个基本指令的功能，从而提高计算机的运行效率。
二、接口技术1.接口技术的基本概念：接口技术是指计算机与外部设备之间的连接和通信技术。
常见的接口技术有串行接口、并行接口和通用接口等。
2.并行接口的原理和应用：并行接口是指通过多根数据线实现数据的同时传输。
常见的并行接口有并行打印口（LPT）、扩展接口等。
并行接口适用于数据传输速度较快的设备，如打印机和硬盘等。
3.串行接口的原理和应用：串行接口是指通过一条数据线实现数据的逐位传输。
常见的串行接口有串行通信口（COM）和通用串行总线（USB）等。
串行接口适用于数据传输速度较慢的设备，如鼠标和键盘等。
B接口的标准和应用：USB接口是目前应用最广泛的接口技术，它通过通用的串行总线实现计算机与各种外部设备的连接。
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第一章 概述
（3）80486
Intel 486处理器把Intel 386处理器的指令 译码和执行单元扩展为5个流水线段，增加了更多 的并行执行能力，其中每个段（当需要时）与其 他的并行操作最多可在不同段上同时执行5条指令。
80486的一个重大改进是在IA-32处理器的芯 片中引入了缓存。
Intel 486处理器也是第一次把x87 FPU（浮 点处理单元）集成到处理器上并增加了新的引脚、 位和指令，以支持更复杂和更强有力的系统（二 级Cache支持和多处理器支持）。
第一章 概述
（4）奔腾（Pentium）处理器
Intel奔腾（Pentium）处理器增加了第二个 执行流水线以达到超标量性能（两个已知的流水 线u和v，一起工作能实现每个时钟执行两条指 令）。
第一章 概述
（5）P6系列处理器
在1995年，Intel公司引入了P6系列处理器。 此处理器系列是基于新的超标量微结构的，它建 立了新的性能标准。
第一章 概述
图1-2 支持双核的IA-32处理器
第一章 概述
在Intel EM64T的64位模式，应用程序可访问： ➢ 64位平面线性寻址 ➢ 8个附加的通用寄存器（GPR） ➢ 为了流SIMD扩展（SSE、SSE2与SSE3）的8个附加
第一章 概述
（6） Pentium II处理器
Intel Pentium II处理器把MMX技术加至P6 系列处理器，并具有新的包装和若干硬件增强。
处理器核心包装在了SECC上，这使其更具有 了灵活的母板结构。
第一级数据和指令Caches每个扩展至16KB， 支持二级Cache的尺寸为256KB、512KB和1MB。
第一章 概述
（9） Intel超线程处理器
超线程技术允许单个物理处理器用共享的 执行资源并发地执行两个或多个分别的代码流 （线程）。
以提高IA-32处理器运行多线程操作系统与 执行多线程应用程序代码时的性能。
第一章 概述
图1-1 支持HT技术的IA-32处理器与传统的双处理器系统的比较
第一章 概述
（2）80386
Intel 386处理器是IA-32结构系列中的第一 个32位处理器。它在结构中引入了32位寄存器， 用于容纳操作数和地址。
每个32位寄存器的后一半保留两个早期处理 器版本（8086和80286）的16位寄存器的特性，以 提供完全的后向兼容。
Intel 386还提供了一种新的虚拟8086方式， 以在新的32位处理器上最有效地执行为8086处理 器建立的程序。Intel 386处理器有32位地址总线， 能支持多至4GB的物理存储器。
第一章 概述
（8） Pentium 4处理器
Intel Pentium 4处理器是2000年推出的IA32处理器，是第一个基于Intel NetBurst微结构 的处理器。
Intel NetBurst微结构是新的32位微结构， 它允许处理器在比以前的IA-32处理器更高的时钟 速度和性能等级上进行操作。
1.1.1 通用微处理器
第一章 概述
（1）8086
IA-32结构的起源能追溯到Intel 8086。
IA-32结构同时包括了16位处理器和32位处 理器。
IA-32结构的最重要的成就之一是，在1978 年Intel公司的那些处理器上建立的目标程序仍能 在IA-32结构系列最新的处理器上执行。
第一章 概述
普通高等学校计算机教育“十三五”
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。
SSE扩展把由Intel MMX引进的SIMD执行模 式扩展为新的128位寄存器和能在包装的单精度浮 点数上执行SIMD操作。
Pentium III Xeon处理器用Intel公司的 0.18µm处理技术的全速高级传送缓存（Advanced Transfer Cache）扩展了IA-32处理器的性能级。
第一章 概述
Pentium II Xeon（至强）处理器组合 Intel处理器前一代的若干额外特性，例如 4way、8way（最高）可伸缩性和运行在 “全时钟速度”后沿总线上的2MB二级 Cache，以满足中等 概述
（7） Pentium III处理器
Pentium III处理器引进流SIMD扩展（SSE） 至IA-32结构。
• 到了20世纪70年代中期，微处理器的主流是Intel 的8080、8085，Motorola的6800和zilog的Z80等8 位微处理器。
• 20年来，Intel公司的微处理器有了极大的发展， 从8086（8088）到80286、80386、80486、奔腾 （也称为80586）、奔腾MMX、奔腾PRO（也称为 80686）、奔腾II、奔腾III，直至最新的奔腾4、 奔腾D，形成了IA（Intel Architecture）32结构。
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。
（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。