4 内存储器及其接口
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》课程教学大纲课程编号：适用专业：电子信息科学与技术学时数：48学分数： 3一、课程类别：微机原理与接口技术是电子信息科学与技术的专业基础课。
二、课程教学目标通过本课程的学习，通过本课程的学习，使学生掌握微处理器的工作原理及时序，微型计算机与外部设备数据传送的基本方法；掌握常用接口芯片的硬件结构、编程要点及使用方法；能够读懂简单的接口电路原理图及相关的控制程序；能够根据要求设计简单的常用的接口电路，编写相应的程序段；掌握实验、系统设计的基本方法。
为后继课程的学习及未来从事微机硬件及软件开发打下基础。
三、课程的目的与任务《微机原理与接口技术》课程学习内容为微型计算机系统的基本硬件组成、汇编语言指令系统、常用可编程接口电路、微机基本工作原理与应用。
通过本课程的学习，使学生掌握和理解微机的基本原理及应用开发方法，能根据实际要求完成微机系统的软、硬件设计，为后续课程奠定专业技术基础。
四、理论教学的基本要求1、了解：微机的应用前景和发展趋势;微机应用前景;8086最小模式的设计方法;现代微机的基本组成原理、功能、特点;存储器的基本工作原理;中断控制的特点、中断处理方法;微机中断系统的作用;8259的操作命令字和控制命令字的意义和使用方法;8255与8086的应用扩展设计方法;8255的方式控制字及状态字意义和使用方法、初始化设计方法;8253的6种应用扩展硬、软件设计方法;8253的引脚功能和内部组成结构;0832引脚功能和内部结构及0832与8086CPU的扩展设计方法;0809引脚功能和内部结构及0809与8086CPU的扩展设计方法;8086微机系统的小键盘设计方法;8086微机系统的七段码显示器的设计方法。
2、理解：中断请求与中断相应的基本工作过程;8259引脚功能和内部结构及各部分的工作原理与特点;8259中断触发方式和中断响应过程；多级中断响应过程;8255的三种工作方式;A/D及D/A变换器接口基本特点与转换原理;3、掌握：8086指令的寻址方式;8086的指令功能和使用方法;8086汇编语言程序格式形式和各种表达方式;汇编语言程序基本设计方法和基本要求;8086中断系统结构、8086内部与外部中断的特点、中断类型与中断向量、8086中断处理过程;8255的引脚功能和内部组成结构;8253的6种工作方式与输入/输出的时序、初始化编程;8251的控制字与状态字、初始化编程。
寄存器结构、存储器管理
08
例： MOV AX, [BX+03H]
CX——Count可以作计数寄存器使用。 在循环LOOP指令和串处理指令中用作隐含计数器。 例： MOV CX , 200H AGAIN: …… …… LOOP AGAIN ；（CX)-1(CX),结果0转AGAIN DX——Data可以作为数据寄存器使用。 一般在双字长乘除法运算时， 把DX和AX组合在一起存放一个双字长(32位)数，DX用来存放高16位; 对某些I/O操作DX可用来存放I/O的端口地址（口地址 256）。 例： MUL BX ; (AX)(BX)(DX)(AX) 例: IN AL , DX
奇偶标志PF（Parity Flag）
若算术运算的结果有溢出，则OF＝1；
否则 OF＝0
3AH + 7CH＝B6H，产生溢出：OF＝1 AAH + 7CH＝（1）26H，没有溢出：OF＝0
溢出标志OF（Overflow Flag）
3AH＋7CH＝B6H，就是58＋124＝182，
什么是溢出
处理器内部以补码表示有符号数 8位表达的整数范围是：＋127 ~ －128 16位表达的范围是：＋32767 ~ －32768 如果运算结果超出这个范围，就产生了溢出 有溢出，说明有符号数的运算结果不正确
01
AX——（Accumulator）作为累加器。
02
它是算术运算的主要寄存器，
03
所有I/O指令都使用这一寄存器与外部设备交换数据。
04
例： IN AL , 20H
05
OUT 30H , AX
06
BX——Base用作基址寄存器使用。
07
在计算内存储器地址时，经常用来存放基址。
0
存储器及其接口
0
1
1
1
1
0
F0000～F7FFFH
0
1
1
1
1
1
F8000～FFFFFH
ROM子系统中译码器管理的存储器地址
存储器地址区域
3.RAM子系统
系统板上RAM子系统为256KB，每64KB为一组，采用9片4164 DRAM芯片，8片构成64KB，另一片用于奇偶校验
CPU
数据总线
地址总线
寻址范围
T2为一列基本存储单元电路上共有的控制管。
CD
T1
字选择线
刷 新 放大器
位选择线
T2
单管动态RAM存储电路
数据线（D）
DRAM的基本存储电路
NC
D
IN
WE
RAS
A
0
A2
A1
GND
—
—
—
—
—
—
—
—
V
CC
CAS
D
OUT
A6
A3
A4
A5
A7
—
—
—
—
—
—
4.电可擦可编程的ROM
5.闪速存储器（Flash Memory）
01
闪存也称快擦写存储器，有人也简称之Flash。 Flash Memory属于EERPOM类型 ,有很高的存取速度，而且易于擦除和重写，而且可以选择删除芯片的一部分内容，但还不能进行字节级别的删除操作。
单击此处添加小标题
02
单击此处添加小标题
8088
8位
20位
1MB
8086
8位
20位
1MB
80286
《微机原理及接口技术》课程思政优秀教学案例(一等奖)
《微机原理及接口技术》课程思政优秀教学案例(一等奖)《微机原理及接口技术》课程思政优秀教学案例（一等奖）1. 教学背景《微机原理及接口技术》课程是我校计算机科学与技术专业的一门重要专业基础课程。
通过本课程的学习，使学生掌握微型计算机的基本工作原理、接口技术及其应用，培养学生具备较强的实际动手能力和创新能力。
在课程教学过程中，我们积极探索课程思政教育，将思想政治教育与专业知识传授相结合，以培养具有社会责任感和创新精神的计算机专业人才。
本教学案例是在课程教学实践中形成的，具有较高的借鉴和推广价值。
2. 教学目标（1）知识与技能：使学生掌握微机原理及接口技术的基本概念、原理和应用，培养学生具备较强的实际动手能力和创新能力。
（2）过程与方法：通过实践教学，培养学生独立分析和解决问题的能力，提高学生的实践操作技能。
（3）情感态度与价值观：培养学生具有良好的科学素养，增强学生的社会责任感和创新精神。
3. 教学内容本教学案例涵盖《微机原理及接口技术》课程的教学内容，包括以下几个部分：（1）微型计算机的基本工作原理（2）微处理器及其接口技术（3）存储器及其接口技术（4）输入/输出接口技术（5）中断控制技术（6）总线技术4. 教学方法本教学案例采用以下教学方法：（1）理论教学与实践教学相结合：通过课堂讲授、实验操作等方式，使学生掌握微机原理及接口技术的基本知识和技能。
（2）案例教学法：选取具有代表性的实际案例，分析并解决实际问题，提高学生的应用能力。
（3）分组讨论法：组织学生进行分组讨论，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
（4）启发式教学法：引导学生主动思考、提出问题，提高学生的自主学习能力。
5. 教学过程5.1 导入环节通过介绍微型计算机在现代社会中的广泛应用，引发学生对微机原理及接口技术的学习兴趣，培养学生的社会责任感和使命感。
5.2 知识传授（1）微型计算机的基本工作原理：介绍微型计算机的组成、工作原理及其发展历程。
2024版单片机原理及其接口技术胡汉才
•单片机概述•单片机内部结构•指令系统与程序设计目录•中断系统与外部扩展技术•接口电路设计与应用实例•调试方法与技巧01单片机概述单片机定义与特点定义特点单片机发展历程及趋势发展历程发展趋势8051系列PIC系列AVR系列ARM系列常见单片机类型介绍应用领域与前景展望应用领域工业自动化、智能仪表、汽车电子、智能家居、医疗设备、通信设备等领域。
前景展望随着物联网、人工智能等技术的不断发展，单片机的应用领域将进一步拓展，市场需求将持续增长。
同时，单片机的性能将不断提高，功能将不断完善，开发工具和支持将更加丰富，使得单片机的设计和开发更加便捷和高效。
02单片机内部结构CPU结构与功能运算器控制器寄存器组控制单片机各部分协调工作暂存数据和地址执行算术和逻辑运算程序存储器存放程序和常数数据存储器存放变量和中间结果特殊功能寄存器控制单片机的特定功能存储器组织与访问方式I/O端口及扩展方法并行I/O端口串行I/O端口I/O端口扩展方法定时器/计数器原理及应用定时器原理计数器原理定时器/计数器应用03指令系统与程序设计指令格式及寻址方式指令格式寻址方式寻址方式是指如何找到操作数的地址或数据。
常见的寻址方式有直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、立即寻址等。
数据传送指令用于在单片机内部或外部存储器之间，以及存储器和累加器之间传送数据。
算术运算指令包括加、减、乘、除等基本算术运算，以及求补、比较等扩展运算。
逻辑运算指令用于执行与、或、非等逻辑运算，以及位操作等。
控制转移指令用于改变程序的执行流程，如条件转移、无条件转移、子程序调用等。
常见指令类型介绍汇编语言程序设计基础伪指令与宏定义的可读性和可维护性。
程序结构与设计执行效率。
调试与仿真实用程序设计技巧中断处理中断是单片机处理外部事件的重要方式，合理设计中断处理程序可以提高系统的实时性和响应速度。
资源优化单片机资源有限，需要合理规划和使用资源，如内存、I/O端口、定时器等，以提高系统的性能和稳定性。
存储器的分类和主要性能指标(微机原理)
西南大学电子信息工程学院
19
第6章 半导体存储器及接口 §6.3 SRAM、ROM与CPU的连接方法 ⒈要解决的技术问题 ⑴ SRAM、ROM的速度要满足CPU的读/写要求； ⑵ SRAM、ROM的字数和字长要与系统要求一致； ⑶ 所构成的系统存储器要满足CPU自启动和正常运行条件。 ⒉存储器扩展技术 当单个存储器芯片不能满足系统字长或存储单元个数 的要求时，用多个存储芯片的组合来满足系统存储容量的 需求。这种组合就称为存储器的扩展。 存储器扩展的几种方式： ⑴位扩展 当单个存储芯片的字长（位数）不能满足要求时，就 需要进行位扩展。
按工作方式分按制造工艺分按存储机理分双极型ram随机存取存储器静态读写存储器sramram金属氧化物型mosram动态读写存储器dramromprom只读存储器epromr0m半导体存储器及接口西南大学电子信息工程学院22内存储器的主要性能指标内存储器的主要性能指标内存储容量内存储容量表示一个计算机系统内存储器存储数据多少的指标
西南大学电子信息工程学院
5
第6章 半导体存储器及接口 ③芯片容量
是指一片存储器芯片所具有的存储容量。
例如： SRAM芯片6264的容量为8K×8bit，即它有8K个 单元，每个单元存储8位（一个字节）二进制数据。 DRAM芯片NMC4l256的容量为256K×lbit，即它 有256K个单元，每个单元存储1位二进制数据。 ⑵最大存取时间 内存储器从接收寻找存储单元的地址码开始， 到它取出或存入数码为止所需要的最长时间。
西南大学电子信息工程学院 30
第6章 半导体存储器及接口 ②地址分配 要考虑CPU自启动条件，在8088系统中存储器操作时IO/M=0， ROM要包含0FFFF0H单元，正常运行时要用到中断向量区 0000:0000-0000:003FFH，所以RAM要包含这个区域。
存储器概述
EEPROM芯片2864A
N13根地址线A12～A0 8 根 数 据 线 I/O7 ～
I/O0 片选CE*
读写OE*、WE*
A12 2 A7 3 A6 4 A5 5 A4 6 A3 7 A2 8 A1 9 A0 10 I/O0 11 I/O1 12 I/O2 13 GND 14
动态RAM DRAM 4116 DRAM 2164
1 静态RAM
SRAM的基本存储单元是触发器电路 每个基本存储单元存储二进制数一位 许多个基本存储单元形成行列存储矩阵
SRAM芯片6264 NC 1 A12 2
A7 3
存储容量为8K×8
A6 4 A5 5
28个引脚：
A4 6
13根地址线A12～A0 8根数据线D7～D0
Infineon(英飞菱)的内存条结构剖析
1、PCB板 下图是Infineon原装256MB DDR266，采用单面8颗粒TSOP封装。
2、金手指 这一根根黄色的接触点是内存与主板内存槽接触的部分，数据就是靠它们来传输的，通
常称为金手指。
3、内存芯片（颗粒）内存的芯片就是内存的灵魂所在，内存的性能、速度、容量都是由内 存芯片决定的。
只读存储器ROM
掩膜ROM：信息制作在芯片中，不可更改 PROM：允许一次编程，此后不可更改 EPROM：用紫外光擦除，擦除后可编程；
并允许用户多次擦除和编程 EEPROM（E2PROM）：采用加电方法在
线进行擦除和编程，也可多次擦写 Flash Memory（闪存）：能够快速擦写的
EEPROM，但只能按块（Block）擦除
28 Vcc 27 A14 26 A13 25 A8
24 A9 23 A11 22 OE 21 A10 20 CE 19 D7 18 D6 17 D5 16 D4 15 D3
第2章 微型计算机系统基础知识
信息技术基础教程
三 多媒体信息的数据压缩技术
数据压缩技术指标
1.压缩比要大。
2. 实现压缩的算法要简单，压缩、解压缩速度
要快，尽可能地做到实时压缩和解压缩。 3.恢复效果好，要尽可能地恢复原始数据。
信息技术基础教程
三 多媒体信息的数据压缩技术
多媒体数据压缩标准
静止图像压缩标准JPEG
PCI-E X16 插槽 PCI-E X1 插槽 PCI-E X1 插槽 PCI-E X16 插槽 2 组 PCI 插槽 FDD 接口
CMOS 电池 6 组 SATA 南桥芯片 双 BIOS IDE 接口 2 组 SATA 接口
信息技术基础教程
三 主板
主板输入/输出接口
1394 接口 光纤接口 PS/2 鼠标接口 PS/2 键盘接口 同轴音频接口 RJ-45 接口 7.1 声道音 频接口 USB 接口
信息技术基础教程
一 多媒体技术的概念
1．什么是多媒体 从字面上理解，多媒体应是“多种媒体的综合”。即包 含“多媒体技术”。计算机领域的多媒体（Multimedia）是 指文本（Text）、图形（Graphics）、声音（Sound）、动画 （Animation）、视频（Video）等媒体元素的统称。 2．多媒体技术 多媒体技术是集文字、声音、图形、图像、视频和计算 机技术于一体的综合技术。多媒体技术以计算机软硬件技术 为主体，包括数字化信息技术、音频和视频技术、通信和图 像处理技术以及人工智能技术和模式识别技术等，是一门多 学科、多领域的高新技术。
微型计算机系统基础知识
本章主要内容
1 2 3 4 5
微型计算机系统的基本组成 微型计算机的硬件系统 微型计算机的软件系统
文件管理基础知识
《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。
存储器
外存平均访问时间ms级: 硬盘 9~10ms 光盘 80~120ms 内存平均访问时间ns级: SRAM Cache1 ~ 5ns SDRAM内存 7~15ns EDO内存 60~80ns EPROM存储器 100~400ns
5.1.3 半导体存储器芯片的结构
地 址 寄 存 地 址 译 码
存储体
– – – – – – 8根地址线 A7～A0 1根数据输入线 DIN 1根数据输出线 DOUT 行地址选通 RAS* 列地址选通 CAS* 读写控制 WE*
NC DIN WE* RAS* A0 A2 A1 GND
1 2 3 4 5 6 7 8
16 15 14 13 12 11 10 9
VSS CAS* DOUT A6 A3 A4 A5 A7
5.2.3 动态RAM
• DRAM的基本存储单元是单个场效应管及其极 间电容 • 每个基本存储单元存储二进制数一位 • 许多个基本存储单元形成行列存储矩阵 • 必须配备“读出再生放大电路”进行刷新 • 每次同时对一行的存储单元进行刷新
• DRAM一般采用“位结构”存储体： –每个存储单元存放一位 –需要8个存储芯片构成一个字节单元 –每个字节存储单元具有一个地址
一、DRAM一般结构
Ed T0 B 位线 C0 Y选择线 （列） T2 A 数据线
字线 X(行)选择线 C C1 T1
预充
特点：外部地址线是内部地址的一半
动态RAM的举例－Intel 2164
4.2 随机读写存储器（RAM）
二、DRAM芯片2164
• 存储容量为 64K×1 • 16个引脚：
Cache
CPU I/O接口
内存
外存
5.1 半导体存储器的分类
详细介绍8086微机中常用的接口及其功能。
详细介绍8086微机中常用的接口及其功能。
1.引言1.1 概述概述：8086微机是一种十分重要的微机系统, 它以其较大的寻址能力和较高的运算速度而备受关注。
在8086微机系统中，接口是一种关键的组成部分，它们连接了微处理器和外部设备，起到了数据传输和控制信号传递的作用。
常用的接口在整个系统中起到了至关重要的作用。
本篇文章将详细介绍8086微机中常用的接口及其功能。
首先我们将简要介绍8086微机的背景和特点，然后重点关注常用的接口，包括数据总线接口、地址总线接口、控制信号接口以及其他常见的接口模块。
我们将深入探讨每种接口的功能、工作原理，并给出一些实际应用的例子。
通过本文的阅读，读者将能够全面了解8086微机中常用接口的作用和重要性，对于设计和应用8086微机系统将有更深入的理解。
此外，本文还将对接口技术的未来发展进行展望。
接下来的章节将逐一介绍8086微机中常用的接口，为读者提供更具体的知识和实践指导。
让我们一起深入探索8086微机系统的精彩世界吧！文章结构部分的内容可以包括以下几个方面：1.2 文章结构:本文将从以下几个方面对8086微机中常用的接口及其功能进行详细介绍。
2.正文部分2.1 8086微机简介：在本部分，我们将介绍8086微处理器的基本概念和特点，包括8086微处理器的基本组成、工作原理等内容。
2.2 常用的接口介绍：在本部分，我们将详细介绍8086微机中常用的接口及其功能，包括数据总线接口、地址总线接口、控制总线接口等。
对每个接口，我们将介绍其作用、特点、使用方法以及相关的示例应用。
具体而言，我们会介绍以下几个常用的接口：- 并行口（Parallel Port）：详细介绍并行口的作用、接口原理、数据传输方式以及应用场景。
- 串行口（Serial Port）：详细介绍串行口的作用、接口原理、数据传输方式以及应用场景。
- 中断控制器（Interrupt Controller）：详细介绍中断控制器的作用、接口原理、中断优先级设置以及处理方式。
电子科技大学微机原理选择填空题(含答案)
微机复习题与考点1.CPU子系统包括：运算器、控制器、寄存器（注意不是存储器！）2.若流水线分为6段，每段拍长均为200ps，运行一个有100000条指令的程序，则其延时为__1.2ns__,加速比为_6__、最大吞吐量为__5 GIPS_（不是实际吞吐量！）。
3.CPU响应中断时保护“现场”和“断点”的目的是为了使中断正常返回，这里的“现场”指中断发生前各寄存器的值，“断点”指中断返回地址。
4.超标量结构:微处理器内部含有多条指令流水线和多个执行部件。
5.RISC执行程序的速度优于CISC的主要原因是：RISC的指令平均周期数较少。
6.四级存储器：寄存器、Cache、主存、辅存。
7.微处理器内部CPSR的主要作用：产生影响或控制某些后续指令所需的标志。
8.微码控制器的特点：控制单元的输入和输出之间的关系被视为一个内存单元。
9.Flash:写入速度类似于RAM,掉电后存储内容又不丢失的存储器。
10.CPI(Cycles Per Instruction):执行每条指令的平均周期数。
11.MIPS:每秒百万条指令，即处理器带宽，是衡量CPU运行速度的单位。
MIPS=f(MHz)/CPI。
12.执行时间T(s)：（IC * CPI）/f(Hz)13.Bootloader:完成硬件初始化和加载操作系统。
14.设某CPU中一条指令执行过程分为“取指”，“分析”，和“执行”三个阶段，每一段执行时间分别为t、t和2t，则按照顺序方式连续执行n条指令需要时间为__4nt___,若忽略延迟的影响，则采用上述三级流水线时需要的时间为___2(n+1)t_（当n很大时，约为2nt）__,该流水线的加速比为2nn+1（当n很大时，约为2）。
15.流水线性能指标：实际吞吐量 = N/T流水，加速比 =T非流T流水。
16.总线仲裁：合理地控制和管理系统中多个主设备的总线请求，以避免总线冲突。
17.按照ATPCS的规定,ARM系统中子程序的调用可以利用R0~R3 四个寄存器来传递参数，更多的参数传递可利用堆栈来传递。
计算机组成与接口 四级
计算机组成与接口四级
计算机组成与接口技术是计算机科学与技术专业的一门核心课程，通常分为四级。
计算机组成部分包括中央处理器（CPU）、内存、输入设备、输出设备和存储设备等。
中央处理器是计算机的核心，负责执行指令和处理数据；内存用于存储程序和数据；输入设备用于将数据和指令输入计算机；输出设备用于将计算机处理的结果输出；存储设备用于长期存储数据和程序。
接口技术是指计算机系统中各个组成部分之间的连接和通信方式。
它包括硬件接口和软件接口。
硬件接口包括各种外部设备与计算机之间的接口，如 USB、以太网、串口等；软件接口包括操作系统、应用程序和设备驱动程序之间的接口。
在计算机组成与接口技术四级中，学生将深入学习计算机的各个组成部分的工作原理、性能评估和设计方法，以及各种接口技术的原理和应用。
他们将学习如何选择和配置适当的硬件组件，以满足特定的应用需求，并了解如何开发和实现高效的接口软件。
通过学习计算机组成与接口技术四级，学生将获得深入了解计算机系统内部工作原理的能力，为他们在计算机科学与技术领域的进一步发展打下坚实的基础。
上海大学微机硬件及软件(包含8086和C语言)(复试科目)2018年考研专业课大纲
2019年上海大学考研专业课初试大纲考试科目：微机硬件及软件（包含8086和C语言）（复试科目）一、复习要求：要求考生具有8086微型计算机的基础知识，能运用基本接口技术分析和构建典型的应用系统；能用C语言和汇编语言编制结构合理、风格良好的程序。
二、主要复习内容：1．数制与码制，数制转换，二进制运算，符号数的二进制表示及溢出，浮点数表示，BCD码，ASCII码及其校验。
2．8086微处理器的内部结构特点，内部寄存器的功能及应用，主要的外部引脚功能，最小方式下的系统配置特点，逻辑地址、物理地址的计算，时序基本概念。
3．寻址方式及其计算，8086基本指令及其使用，汇编语言基本语法及主要伪指令，汇编语言程序的基本结构及编程方法，掌握读程、完成程序、编完整程序的基本技巧。
4．内存储器的基本概念及主要技术指标，典型芯片6116、2164、2732特点，存储器与CPU的基本连接方法，3-8译码器与片选译码方法，8位机与16位机的内存空间形成特点，地址范围计算及内存接口连接。
5．输入输出基本编址方法，基本芯片273、373、244、245，输入输出基本方法（DMA 只要求概念），中断概念及处理过程，中断优先级与嵌套，8086/8088中断系统（中断源、类型码、中断向量表及其基本计算），中断控制器8259结构与主要引脚，8259初始化命令字及编程。
6．可编程接口概念与连接特点；8255结构与引脚，基本工作方式0与1，控制字与初始化，连接与编程，键盘、打印机、7段LED数码管接口。
7．8253结构与引脚，工作方式与输出波形，控制字与初始化，连接与编程。
8．串行通信基本概念，异步通信数据格式与波特率，RS232C基本特点，串行接口基本概念。
9．数模转换基本概念，典型芯片0832及其接口；模数转换基本概念，典型芯片0809接口与编程方法。
10．C语言数据类型（基本类型、构造类型）的定义、说明及正确的引用，指针及地址的概念、定义、说明及正确的引用，基本语句和流程控制语句的使用。
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ROM
EPROM EEROM SRAM DRAM
存储器
现代计算机主存都是半导体存储器组成. 现代计算机主存都是半导体存储器组成.
半导体存储器特点: 半导体存储器特点:
速度快,集成化,非破坏性
静态(SRAM SRAM):双稳电路;速度快 SRAM 1.随机存取存储器 动态(DRAM DRAM):靠电容存储,刷新;集成度 DRAM (RAM RAM):易失性 RAM 高,功耗和价格低 掩模ROM:用户不可写入 2.只读存储器(ROM 可编程PROM:用户可写入一次 ROM): ROM 用紫外线擦除的,可编程EPROM:可多次写入; 非易失性 紫外线擦除 电擦除的,可编程E2PROM:可多次写入;电擦除 3.闪速存储器(Flash Memory):快擦型存储器,一种非挥发型 存储器.耗电低,集成度高,体积小,可靠性好,无须后备电池.
掩模式ROM 掩模式 可编程的ROM 可编程的 内存储器 可擦除PROM 可擦除 (主存 主存) 主存 双极RAM RAM 双极 MOS型RAM 型 FLASH MEMORY (部分 部分bios) 部分 FLOPPY DISK DISK HARD DISK 外存储器 TAPE DRIVE CD (辅存 辅存) 辅存 OPTICAL DISK DVD MO
64K存储体由4个128×128的存储矩阵构成.每 个128×128的存储矩阵,有7条行地址和7条列 地址线进行选择.7条行地址经过译码产生128 条选择线,分别选择128行;7条列地址线经过 译码也产生128条选择线,分别选择128列.
锁存在行地址锁存器中的7位行地址RA6～RA0同时 加到4个存储矩阵上,在每个矩阵中都选中一行, 则共有512个存储电路被选中,它们存放的信息被 选通至512个读出放大器,经过鉴别,锁存和重写. 锁存在列地址锁存器中的7位列地址CA6～CA0(地 址总线上的A14～A8),在每个存储矩阵中选中一列, 则共有4个存储单元被选中.最后经过1/4 I/O门电 路(由RA7与CA7控制)选中一个单元,可以对这个 单元进行读写.
内存储器接口的基本技术— 4.2 内存储器接口的基本技术 —8位微机系统中的存储器接口 8
(1)地址线的连接 地址线的连接.可以根据所选用的半导体存储器芯片 地址线的连接 地址线的多少,把CPU的地址线分为芯片外(指存储器芯 片)地址和芯片内的地址. (2)数据线的连接 数据线的连接.图4-11中,2732为4KX 8位芯片, 数据线的连接 6116为2KX 8位芯片,两者都有8条数据线,可直接同 8088CPU的8位数据线相连.如果采用Intel2164芯片,因 该芯片为64KXl位芯片,内部只有一位数据线,必须由8片 2164芯片才能构成64K字节的内存,因此8片2164的数据 线必须分别同8088CPU的8条数据线相连. (3)控制线的连接 控制线的连接.即如何用CPU的存储器读写信号同存 控制线的连接 储器芯片的控制信号线连接,以实现对存储器的读写操作.
3,EPROM芯片 , 芯片Intel2732A 芯片
(3)编程方式.当 /Vpp引脚加上21V电压时,2732A为编程方式, 为防止瞬时的高电压,应在 /Vpp端与地址间接人一个0.1μF的电容 器.欲写入的数据以8位并行方式加到数据输出引脚上,地址和数据 电平与TTL相同. (4)编程禁止方式.当 /Vpp加上21V电压, 加上高电平时,处于 不能进行编程方式,输出为高阻态. (5)Intel标识符方式.当A9引脚加上高电平, , 为低电平时,处 于Intel标识符方式,可从数据线上读出制造厂和器件类型的编码. 各种工作方式示于P115表4-2中.
2.工作方式 .
2732A有6种工作方式. (1)读方式.2732A有两条控制信号—— 和 ,在地址信号稳定后, 只有在 和 同时为低电平时,2732A处于读方式. (2)待用方式.当 信号为TTL的高电平时,2732A处于待用状态(又 称为静止等待方式),这时输出端呈现高阻抗,且不受 的影响,在待用 方式下,工作电流从125mA降到35mA.
4.1.3半导体存储器的主要性能指标 4.1.3半导体存储器的主要性能指标
存储容量: 存储容量:能存储二进制数码的数量,即存储元的 个数;m×n,1K×4, 8KB 存取时间(读写周期): 存取时间(读写周期): 从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间 功耗: 功耗: 每个存储元消耗功率的大小;w/位,mw/位 可靠性: 对电磁场及温度变化等的抗干扰能力, 可靠性: 无故障时间:数千小时
4.1.5 内存条
以前PC中所用的内存条是单边连线的存储 以前PC中所用的内存条是单边连线的存储 PC 模块,简称SIMM 模块,简称SIMM . (Single Inline Module,单列直插内存模块) Memory Module,单列直插内存模块) 与奔腾系列机器匹配,64位内存条采 与奔腾系列机器匹配,64位内存条采 168条引脚 双面连线存储模块, 条引脚, 用168条引脚,双面连线存储模块,简称 DIMM. Module, DIMM.(Dual Inline Memory Module, 双列直插内存模块) 双列直插内存模块)
芯片2164A的容量为64K×1位,即片内共有64K (65536)个地址单元, 每个地址单元存放一位 数据.需要16条地址线,地址线分为两部分:行 地址与列地址. 芯片的地址引线只要8条,内部设有地址锁存器, 利用多路开关,由行地址选通信号变低 RAS (Row Address Strobe),把先出现的8位地址,送至行 地址锁存器;由随后出现的列地址选通信号 CAS (Column Address Strobe)把后出现的8位地址 送至列地址锁存器.这8条地址线也用于刷新(刷 新时地址计数,实现一行行刷新).
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3,EPROM芯片 , 芯片Intel2732A 芯片 1.引脚功能 .
2732A的存储容量为4KX8位,有12条地址线A1l~A0,8条数据线O7～ O0.2条控制线中,CE为芯片允许线,用来选择芯片;OE为输出允 许线,用来把输出数据送上数据线,只有当这两条控制线同时有效 时,才能从输出端得到读出的数据.
第4章 内存储器及其接口
1.半导体存储器芯片 半导体存储器芯片 2.内存储器接口的基本技术 内存储器接口的基本技术——8位微 内存储器接口的基本技术 位微 机系统中的存储器接口 3.16位和 位系统中的内存储器接口 位和32位系统中的内存储器接口 位和
4.1 半导体存储器芯片
4.1.1 存储器的分类
4.1.4 半导体存储器的发展
内存条所用的芯片都是DRAM, 内存条所用的芯片都是DRAM,其发展经历了一 DRAM 个历程: 个历程: 1.SDRAM(同步 同步DRAM): 1.SDRAM(同步DRAM): 常见的SRAM规格有:PC66,PC100,PC133 SDRAM(双倍数据数率 双倍数据数率DRAM): 2.DDR SDRAM(双倍数据数率DRAM): DDR200(PC1600),DDR266(PC2100),DDR333 3.DDR2 SDRAM
内存储器接口的基本技术——8位微机 4.2 内存储器接口的基本技术 8 系统中的存储器接口
一个8 4.2.1 一个8位微机系统中的存储器接口
CPU在微机系统中,存储器系统是必不可少的,下 面以一个8位微机系统中的存储器子系统为例,说明 半导体存储器芯片与CPU的连接方法,以及在连接时 必须注意的问题. 图4-11(见教材P116)是一个8位微机系统中的存储 器子系统.该子系统中有4片2732EPROM组成16KB的 ROM区,4片6116SRAM组成8KB的RAM区.该存储器子系 统共占有24KB的内存空间,采用8088CPU. 从图4-11可见,在内存芯片选定后,内存芯片同 CPU的连接是构筑存储器子系统的主要工作,有三部 分内容:
4.2.2 集成译码器及其应用
CPU要对存储单元进行读写,首先要选择存储器芯 片,即进行"片选",然后在被选中的芯片中选择所 要读写的存储单元,即进行"字选"——选择存储字. 片选是通过地址译码方法来实现的. 1.74LSl38译码器 74LSl38译码器 在微机系统中,常采用中规模集成电路芯片74LSl38 作为地址译码器.74LSl38是3—8线译码器/分配器, 有三个"选择输入端"C,B,A,三个"使能输人 端"(又称为"允许端"或"控制端")G1,G2A,G2B, 以及8个输出端Y0—Y7.其功能表见表4-3所示.
4.1.6三种典型的半导体存储器芯片 4.1.6三种典型的半导体存储器芯片
1,SRAM芯片HM6116 SRAM芯片HM6116 芯片
HM6116是一种2K*8位的高速静态CMOS随机存取存储器,其基本特征是: (1)高速度——存取时间为100ns/120ns/150ns/200ns(分别以6116-10, 6116-12,6116-15,6116-20为标志). (2)低功耗——运行时间为150mW,空载时为100mW. (3)与TTL兼容. (4)管脚收出与标准的2K*8b的芯片(例如,2716芯片兼容). (5)完全静态——无须时钟脉冲与定时选通脉冲. (6)HM6116有11条地址线,8条数据线,1条电源线,1条接地线GND和3 条控制线——片选信号CE,写允许信号WE和输出允许信号OE.
4.1.2 半导体存储器的结构框图
地 址 译 码 器 存储 冲 器 缓 据 数
器: 器 : 器: 器 存储体: 存储体 体
n
2n
存储
结构
结构
存储器中的数据组织 计算机系统中,作为一个整体一次存放或取出 内存储器的数据成为"存储字". 例如:8位机 16位机 32位… 内存储器一般以字节编址,一个存储地址对应 一个8位存储单元.16位,32位存储字的地址 分别是2个,4个存储单元,并且高字节存放高 地址,低字节存放低地址.