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接口技术课程PPT课件
MOV AX，AREA1
注意区分： AREA1 EQU 0867H MOV AX，AREA1
30 50
AH AL
4
四、寄存器间接寻址方式(Register Indirect Addreing)
操作数在存储单元中。操作 数的有效地址EA在指令码 所指定的寄存器中。可作为 间址的寄存器有SI、DI、 BX、BP， 若：
功能：从8位端口读入一个字节到AL，或从16位端口读入一个字到AX。
例：用IN指令从输入端口读取数据
(1) IN AL，0E3H 执行指令前
E3H端口 9DH
(2) IN AX，80H 执行指令前
80H端口 5BH
AL 22H
执行指令后
81H端口 17H
E3H端口 9DH
AX 3355H
Байду номын сангаасAL 9DH
若指令指定的寄存器是BX，段寄存器使用DS； 物理地址＝16×DS＋BX+SI
或 ＝16×DS＋BX+DI 若指令指定的寄存器是BP， 则段寄存器使用SS。
物理地址＝16×SS＋BP+SI
或 ＝16×SS＋BP+DI 例：MOV AX ，[BX][SI]
若 DS=3000H，SI=2000H，BX=3000H，（35000H)=0ABCDH
10
3、其它寻址方式 （1）隐含寻址：指令中不指明操作数 （2）I/O端口寻址：8086有直接端口寻址和间接端口寻址 两种方式，端口寻址范围分别为0－0FFH和0－FFFFH。 （3）转移类指令寻址 （4）一条指令有几种寻址方式
11
3-2 8086的指令系统
数据传送 算术运算
8088的指令系统可以分为六个功能组： 逻辑运算
注意区分： AREA1 EQU 0867H MOV AX，AREA1
30 50
AH AL
4
四、寄存器间接寻址方式(Register Indirect Addreing)
操作数在存储单元中。操作 数的有效地址EA在指令码 所指定的寄存器中。可作为 间址的寄存器有SI、DI、 BX、BP， 若：
功能：从8位端口读入一个字节到AL，或从16位端口读入一个字到AX。
例：用IN指令从输入端口读取数据
(1) IN AL，0E3H 执行指令前
E3H端口 9DH
(2) IN AX，80H 执行指令前
80H端口 5BH
AL 22H
执行指令后
81H端口 17H
E3H端口 9DH
AX 3355H
Байду номын сангаасAL 9DH
若指令指定的寄存器是BX，段寄存器使用DS； 物理地址＝16×DS＋BX+SI
或 ＝16×DS＋BX+DI 若指令指定的寄存器是BP， 则段寄存器使用SS。
物理地址＝16×SS＋BP+SI
或 ＝16×SS＋BP+DI 例：MOV AX ，[BX][SI]
若 DS=3000H，SI=2000H，BX=3000H，（35000H)=0ABCDH
10
3、其它寻址方式 （1）隐含寻址：指令中不指明操作数 （2）I/O端口寻址：8086有直接端口寻址和间接端口寻址 两种方式，端口寻址范围分别为0－0FFH和0－FFFFH。 （3）转移类指令寻址 （4）一条指令有几种寻址方式
11
3-2 8086的指令系统
数据传送 算术运算
8088的指令系统可以分为六个功能组： 逻辑运算
接口课件第5章接口技术
接口测试的流程与方法
功能测试
验证接口的功能是否符合要求， 包括输入输出的正确性、异常 情况的处理等。
性能测试
测试接口的性能和吞吐量，包 括负载测试、压力测试等，确 保接口在高负载情况下的稳定 性。
安全测试
检测接口的安全性漏洞，如 SQL注入、跨站脚本攻击等， 防止系统被恶意攻击。
接口测试中的常见问题
1
接口设计
2
定义接口的输入输出和数据格式，确定
接口的规范和方法。
3
接口文档
4
编写清晰、详细的接口文档，包括接口 的说明、示例和使用方法。
需求分析
了解系统的需求和目标，明确接口的功 能和交互方式。
接口测试
对接口进行全面的功能、性能和安全性 测试，确保接口的质量和可靠性。
接口协议的定义与意义
接口协议是规定接口通信和交互规则的文件，它包括数据格式、通信方式、 安全性和错误处理等内容，确保接口的正确和可靠。
1
定义接口规范
明确接口的输入输出和数据格式，定义接口的目的和功能。
2
选择通信协议
根据需求和系统架构，选择适合的通信协议，如HTTP、TCP/IP等。
3
实现接口代码
根据接口规范，使用编程语言实现接口的具体功能和交互逻辑。
接口测试的意义与目的
接口测试可以确保接口的正确性和稳定性，验证接口的输入输出和功能，减 少系统的风险和问题。
接口设计的原则与规范
清晰明确
接口设计应该明确规定输入输 出的数据格式和接口的功能， 使用户易于理解和使用。
简单易用
接口应具备简洁、易操作的特 点，减少出错和学习成本，提 高用户的使用体验。
健壮可靠
接口应具备良好的容错性和异 常处理能力，能够应对各种异 常情况和不可预测的输入。
接口PPT课件第1章微型计算机接口技术概述
9
1.1.2
接口的功能
（4）联络功能：就绪信号，忙信号等。
（5）中断管理功能：发出中断请求信号、接收中断
响应信号、发送中断类型码的功能。并具有优先
级管理功能。 （6）复位功能：接收复位信号，从而使接口本身以 及所连的外设进行重新启动。
10
1.1.2
接口的功能
（7）可编程功能：用软件来决定其工作方式，用 软件来设置有关的控制信号。
传送格式有串行（鼠标）、并行（打印机）之 分，串行的数字信号要转换成并行信号。 需要I/O接口作为中间桥梁，来协调CPU与外 设之间的数据传递。
7
1.1.1
总结：
接口电路
1. I/O接口电路是为了解决计算机与外部设备之
间的信息变换问题而提出来的。
2. 每个外设都必须通过接口和主机系统相连。 3. 接口通常起变换和缓冲的作用。
74LS138 A5 A6 A7 A8 A9 AEN A B C
O G2A O G2B
G1
Y0 O Y1 O Y2 O Y3 O Y4 O Y5 O Y6 O Y7 O
8237 8259 8253 8255 ≥
≥
O O
写NMI屏蔽寄存器 写DMA页面寄存器
IOW
3-8译码器译码
28
1.3.4 CPU的输入输出指令
字选：由芯片内部的地址译码电路实现，用来确定 接口芯片内部端口的具体地址。 字选由芯片内部解决，用户只考虑片选译码电路。
实现片选的方法有三种：全译码法、部分译码法和 线选法。
22
1.3.3
1. 全译码
输入/输出端口地址译码
地址总线的所有地址线均参与地址译码，其中一
部分参与片选，另一部分参与字选。
接口技术课程最新PPT课件
矛盾：存储器地址空间1MB，20bit 地址线；内部各寄存器和数据总线 均为16bit。
解决方法：将整个存储器分为若 干个逻辑段，每段内地址16bit， 即最多地址空间64KB。
允许各逻辑段在整个存储空间浮 动，段与段之间可以是连续的， 也可以是分开的或重叠的。
00000H 逻辑段1起点 逻辑段2起点 逻辑段3起点
字乘/除指令（高十六位/余数）， I/O 间接寻址
2. 指针及变址寄存器（SP，BP，SI，DI）
SP
堆栈指针
BP
在间址寻址中作基址指针
地址和变址寄存器，串操作时的
SI
源变址寄存器（隐含）
地址和变址寄存器，串操作时的
DI
目的变址寄存器（隐含）
* BP，SP寄存器称为指针寄存器，与SS联用。
* DI，SI寄存器称为变址寄存器，与DS联用， 在串指令中，SI，DI均为隐含寻址，此时，SI与 DS联用， DI与ES联用。
也可存放地址。
AL
字节乘/除指令，字节 I/O，转移， 十进制运算
* 既可作为16位寄存器
AH
也可作为8位寄存器使用。
（例：AH，AL） 8bit
BX
寄存器只能存放数据。 CX
CL
*通用性强，对任何指令
都具有相同的功能
DX
字节乘/除指令（高八位/余数）， XLAT 指令中作为目的寄存器 作为地址/基址寄存器 串操作时，循环计数器 变量位移或循环操作时用作计 数器
BUS
忙
忙
忙
忙
忙
忙
t
二、 8088/8086的寄存器结构
8088/8086有14个16位寄存器
AX AH AL BX BH BL CX CH CL DX DH DL
第6章接口技术.ppt
2) 线反转法 线反转法也是识别闭合键的一种常用方法。该方 法比行扫描法速度要快,但在硬件电路上要求行线与列 线均需有上拉电阻,故比行扫描法稍复杂些。
第6章 接口芯片与接口技术 3.如何消除键的抖动
由于按键为机械开关结构,因此机械触点的弹性及电压突跳 等原因,往往在触点闭合或断开的瞬间会出现电压抖动,如下图所示。
INC R0
DJNZ R7, LP
RET
第6章 接口芯片与接口技术
8位数据移位输出子程序
T164: MOV R6, #8 ； 8位数据移位输出子程序
LOOP: RRC A
；
MOV DT, C ；数据输出
SETB CP
；时钟脉冲
NOP
NOP
CLR CP
；
DJNZ R6 ,LOOP ；
RET TAB : DB C0H,F9H,A4H,B0H,99H
；共阳 0-4字形段码
DB 92H,F8H,80H,90H,88H
；共阳 5-9字形段码
第6章 接口芯片与接口技术
6.6 键盘接口
键盘是单片机系统中最常用的人机联系的一种输 入设备。用户通过键盘可以向单片机输入数据、地址 和命令。
键盘按其结构形式可分为编码式键盘和非编码式键 盘两大类。
非编码式键盘应主要解决以下几个问题： (1)键的识别; (2)如何消除键的抖动; (3)键的保护。
显示段 dp g
f
e
d
c
b
a
第6章 接口芯片与接口技术
显示段码举例（共阳）
显示段 dp g f e
dcb
a
显示 显示
字符 段码
段码值 1 1 1 1
100
1
段码位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1
第6章 接口芯片与接口技术 3.如何消除键的抖动
由于按键为机械开关结构,因此机械触点的弹性及电压突跳 等原因,往往在触点闭合或断开的瞬间会出现电压抖动,如下图所示。
INC R0
DJNZ R7, LP
RET
第6章 接口芯片与接口技术
8位数据移位输出子程序
T164: MOV R6, #8 ； 8位数据移位输出子程序
LOOP: RRC A
；
MOV DT, C ；数据输出
SETB CP
；时钟脉冲
NOP
NOP
CLR CP
；
DJNZ R6 ,LOOP ；
RET TAB : DB C0H,F9H,A4H,B0H,99H
；共阳 0-4字形段码
DB 92H,F8H,80H,90H,88H
；共阳 5-9字形段码
第6章 接口芯片与接口技术
6.6 键盘接口
键盘是单片机系统中最常用的人机联系的一种输 入设备。用户通过键盘可以向单片机输入数据、地址 和命令。
键盘按其结构形式可分为编码式键盘和非编码式键 盘两大类。
非编码式键盘应主要解决以下几个问题： (1)键的识别; (2)如何消除键的抖动; (3)键的保护。
显示段 dp g
f
e
d
c
b
a
第6章 接口芯片与接口技术
显示段码举例（共阳）
显示段 dp g f e
dcb
a
显示 显示
字符 段码
段码值 1 1 1 1
100
1
段码位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1
《接口技术》PPT课件
TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H ;字段码表： "0"～"6"
DB 0F8H,80H,90H
;字段码表续："7"～"9"
精选ppt
18
从SW0~SW3输入BCD码查表求七段码且驱动显示的程序方法
实验板上的SW0~SW7电平开关可用于输入8位二进制数据，要求实现读入 SW0~SW7电平开关所拨动设定的十进制0～9的非压缩BCD码，转换为对应的七段 码，驱动最左边的LED数码显示器显示该数字。 程序步骤如下： 设已编写查表求七段码子程序:C4-7
9
程序实现将41H、40H内容显示在数码管上。
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV 40H,#06H MOV 41H,#08H MOV DPTR,#DTAB MOV A,40H MOVC A,@A+DPTR MOV P3,A MOV A,41H MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A SJMP $
21 R0
22 R1
23 R2
24 R3 25 R4 26 R5 27 R6 28 R7
510 510 510 510 510
510 510
1 2 3 4 5 6 7 8
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1
74LS240八反相三态缓冲
PA0
器
a b
动态显示方式
P2.0/A8
U3 82C55A
FEFCH 输出
FEFDH 输出
接口技术-精品.ppt
PA3 PA2
* CS——片选信号。
PA1 PA0
* A1A0——端口寻址线，直接与CPU地
RD CS
址线连接（8088的A1A0 ），确定 CPU要访问的端口地址。
GND
A1 A0
8255A内部有3个输入/输出端口和一个
PC7 PC6
控制寄存器，由A1A0组合对应：
PC5 PC4
A1A0 00 端口A A1A0 01 端口B A1A0 10 端口C A1A0 11 控制寄存器
A组 控制部件
8位内部数据总线
B组 控制部件
A组 端口A （8）
A组 端口C 上半部 （4）
B组 端口C 下半部 （4）
B组 端口B （8）
I/O PA7 ～ PA0
I/O PC7 ～ PC4
I/O PC3 ～ PC0
I/O PB7～ PB0
2021/1/1
微机原理及应用
5
广东工业大学 自动化学院 自动控制系 陈玮
PC0 PC1 PC2 PC3 PB0 PB1 PB2
1
40
2
39
3
38
4
37
5
36
6
35
7
34
8
33
9 8255A 32
10
31
11
30
12
29
13
28
14
27
15
26
16
25
17
24
18
23
19
22
20
21
PA4 PA5 PA6 PA7 WR
RESET
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Vcc
接口技术概述PPT课件
00H
部分：① 工作寄存器区（00H---1FH）
② 位寻址区 （20H---2FH）
③ 普通RAM 区 （30H---7FH）
第 1 章 接口技术概述
1、工作寄存器区 是指00H～ 1FH区, 共分4个组, 每组有8个单 7FH
元, 共32个内部RAM单元。
普通RAM区
2、每次F只FH能有1组作为工作寄 30H
调用指令:
LCALL/ACALL 标号
返回指令：
RET
第 1 章 接口技术概述
DPTR RAM PC ROM
89C51内有256B的RAM单元，其地址范围为00H—FFH，分P为0 两大部
分: 低 128 字节（S0P0H~7FH）A为真正T的MRPAM区B;
P1
高 128 字节（80H~FFH）为特殊功能寄存器区SFR。 P2
P0
作用：PC存放CPUS将P要执行的指A令所在T的MROPM单元B的地址。 P1
特点：① 具有自动加1功能。
② CPU复位时PC=0000H，当8051脱离复位状态时，开始P从20000H 处执行程序，P因SW此，用户A程L序U应该从0000H ROM单元存P放3 。
③ PC的值可以用转移和调用/返回指令修改。
连接。 1 单片机内部资源不够用时，需要外扩芯片，外扩芯片通过三总线与
CPU交换信息。
第 1 章 接口技术概述
单片机最小控制系统的结构图
T0 T1
+5V RST
CPU
RAM ROM 定时计数器
振荡电路
并 行 口 串行口 中断系统
X1
X2 P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1
外设 外设 外设
第八章接口技术-资料.ppt
8.4.1 可编程计数器/定时器 的工作原理
8.4.2 8253可编程计数器/定 时器
8.5模拟通行道接口
8.5.1 概述
8.5.2 数/模（D/A）转换器
8.5.3 模/数（A/D）转换器
8．1 概述 8．1．1 接口的功能
接 口 的 功 能
地址译码和I/O设备的选择 信息的输入与输出 信息的转换功能
A
PA3 PA4
口
PA5
PA6
PA7
PB0
PB1
PB2 PB3 PB4
B 口
PB5
PB6
PB7
PC0
PC1
PC2
PC3
C
PC4
口
PC5
PC6
PC7
A
-
图 6 10
82 55
引 脚 分 布 图
2. 8255A的引脚及功能
8255A 的引脚
与外设相连的引脚 与CPU相连的引脚
PA7~PA0 PB7~PB0 PC7~PC0 数据线引脚
4. 8255A的工作方式 (1) 方式0——基本输入/输出方式
●两个8位端口A、B及两个4位端口（端口C的高4位、 低4位）中的任一端口，均可以作为输入端口或输出端 口，且各端口均是独立的。
控制线引脚
3. 8255A的控制字
(1) 方式选择控制字
1） 8255A有三种工作方式
方式0——基本的输入/输出方式 方式1——选通的输入/输出方式 方式2——双向传输方式
2） 端口A可以工作于三种工作方式中任何一种，端口B只 能工作于方式0或者方式1，端口C既可以分为两个4位端口， 作一般的输入/输出端口使用，更经常的是用于配合端口A 和B工作，为它们提供控制信号和状态信号。
计算机接口技术.ppt
《接口技术》串讲课件（一）
第四章 总线技术
5）总线仲裁 串行链式查询方式 计数器定时查询方式 独立申请方式
《接口技术》串讲课件（一）
第五章 中断技术
1.中断定义 2.中断功能 3中断类型及中断向量表 4.中断作用 5.中断控制器作用 6.中断处理过程
《接口技术》串讲课件（一）
第五章 中断技术
1、中断定义： 是中断源中止CPU当前正执行的程序,转而为 其服务.运行结束,再返回原程序继续工作. 2、中断功能： 解决快速主机与慢速外设速度匹配 ，分时操 作，实现实时处理，故障处理。
1） 信号电平转换 2） 数据格式转换 3） 数据寄存和缓冲 4） 对外设的控制与检测 5） 产生中断请求, DMA请求 6） 寻址功能 7） 可编程功能 8） 错误检测功能
《接口技术》串讲课件（一）
第一章 概述
4、CPU与外设之间的数据传送方式 1） 什么叫地址，地址空间，字节 地址——辨识存储器和I/O寄存器内的存储单元。 地址空间——所有地址的组合。 字节——存储器和I/O寄存器的单位。 1字节=8bit。 地址线的多少，决定了地址空间的大小 n ————2n
《接口技术》串讲课件（一）
第三章 存储器技术
本章要点：
1、存储器分类 2、主要性能指标 3、存储系统的构成 4、存储器时序图 5、地址译码
《接口技术》串讲课件（一）
第三章 存储器技术
1、存储器分类 按作用：主存，辅存，缓存 按介质：磁表面，半导体，光介质 按存取方式：RAM，ROM 2、主要性能指标 1）存储容量 2）存取时间 3）可靠性 4）功耗 5）价格
《接口技术》串讲课件（一）
2、微机系统的硬件组成，及各部分作用 微处理器CPU：由运算器、控制器、寄存器3部分 组成。实现运算和控制功能。 存储器：由CPU之外的半导体存储器芯片组成，存 放程序、操作数、运算的中间结果和最终数据。 I/O设备及其接口电路：输入设备将程序、原始数 据和现场信息送给计算机；输出设备将计算机的计 算和处理结果或回答信号以各种形式表现出来。外 设与CPU间的硬件连线和信息交换要经接口电路。
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《微机接口技术》 第1章 绪论
《微机接口技术》 第1章 绪论
一、本课程讲述的主要内容介绍
⑴ 绪论 ⑵ 16位32位微处理器 ⑶ 微型计算机和外设的数据传输 ⑷ 中断控制器8259A ⑸ DMA控制器8237 ⑹ 可编程计数器/定时器8253 ⑺ 串并行通信接口电路8255A、8251 ⑻ 半导体存贮器 ⑼ 数模/模数转换 ⑽ 人机接口技术及总线
机系统 §1.4 微型计算机中数的表示和编码(略) §1.5 微型计算机的发展
《微机接口技术》 第1章 绪论
§1.1微型计算机的特点和发展
一 、分类
电子计算机通常按体积、性能和价格分类为:
●巨型机 ●大型机 ●中型机 ●小型机 ●微型机
从系统结构和 基本工作上说,微型 机和其他几类计算 机并没有本质上的 区别.所不同的是微 型机广泛采用了集 成度相当高的器件 和部件 。
留的数据。这种归档（数据库）寄存往往采用磁带或可更换的磁盘和光盘。
《微机接口技术》 第1章 绪论
§1 .3 微处理器、微型计算机和 微型计算机系统
一、计算机的基本组成和基本工作原理 (雷P12)
1、计算机的基本组成 (雷P12)
《微机接口技术》 第1章 绪论
2、存储程序工作原理 (雷P13)
机械工业出版社 [美]Barry.B.broy 陈 谊 译
《微机接口技术》 第1章 绪论
三、课程要求
先修课程：模拟电路、数字电路和汇编语言。
四、学习方法
熟悉器件，掌握一门设计语言，熟悉一种设计工 具，理论联系实际。
《微机接口技术》 第1章 绪论
§1.1 微型计算机的特点和发展 §1 .2 微型机的分类 §1 .3 微处理器、微型计算机和微型计算
时钟频率为1MHZ.平均指令执行时间约为20μs
2. 第二代(1973年开始)
这是8位μp的时期,典型产品为: 1973年,Intel8080;1974年3月,Motorola的MC6800.这两种是中档 的8位μp。 1975年至1976年,ZILOG的Z80 ;1976年Intel 8085,这两档是高档的 8位μp. 其中Intel 8080的集成度为5400管子/片,它采用了N-MOS工 艺,6μm光刻技术。时钟频率为2～4MHZ.平均指令执行时间约为1～2μs。 这一时期还出现了8位单片微型计算机,以Intel 8048/8748、 MC6801、Z80为代表,用于工业控制和智能仪表.
《微机接口技术》 第1章 绪论
§1 .2 微型机的分类
可以以不同的角度对微型机进行分类，最通常的做法 是把微处理器的字长作为微型机的分类标准。
一. 4位微处理器 二. 8位微处理器 三. 16位微处理器 四. 32位微处理器 五. 64位微处理器 六．分层的存储系统
《微机接口技术》 第1章 绪论
《微机接口技术》 第1章 绪论
3. 第三代(1978年开始)
这是16位μp的时期,典型产品为: 1978年,Intel 8086；1979年,Zilogo的Z8000；1979年,Motorola 的MC68000,其集成度为68000管子/片,它采用了H-MOS工艺,3μm光 刻技术,时钟频率为4～8MHZ.平均指令执行时间约为0.5μs.
4.第四代(1981年开始)
这是32位μp时期,典型产品为: 1983年,Zilogo的Z80000；1984年7月,Motorola的MC68020,集成 度为7万管子/片,采用CHMOS工艺,2μm光刻技术。1985年夏,Intel 80386,集成度为27.5万管子/片,采用CHMOS工艺,1.2μm光刻技术,时刻 频率为16～20M HZ左右,平均指令执行时间约为0.1μs. 1989-1995年,Intel又相继推出了80486和Pentium，其中Pentium 的集成度已高达3100000管子/片,时钟频率高达150MHZ.
六．分层的存储系统(雷P1～P2)
迄今为止，微机在体系结构上仍然基于冯.诺依曼建立的存储程序概念， 仿存活动占了CPU时间的70﹪左右,所以存储组织和存储管理的好坏对整个微 机效率影响很大。在当前高档微机中采用了分层的存储器系统,存储器分为5 层,从0层到4层.
0层: 0层通常是CPU内部寄存器,离CPU最近,存储速度最快,但数量有限。 1层: 在0层和2层之间增加了高速缓冲存储器CACHE,即1层存储存储器。
《微机接口技术》 第1章 绪论
二、 本门课程的要参考资料
(1) 雷丽文 “微机原理与接口技术” 电子工业出版社 (2) 王承发 “微型机接口技术” 高等教育出版社 (3) 陈启美 “微机原理·外设·接口” 清华大学出版社 (4) 仇玉章 “32位微型计算机原理与接口技术” 清华大学出版 社 (5) 李继灿 “新编32位微型计算机原理及应用” 清华大学出版 社 (6) 裘雪红 “微机原理及接口技术” 西安电子科技大学出版社 (7) 戴梅萼 “微机计算机原理及接口技术” 清华大学出版社 (8) 周明德 “微机计算机原理及接口技术” (9) 微型计算机硬件与维护手册 科学出版社 龙门书局 (10) Intel系列微处理器结构、编程和接口技术大全
《微机接口技术》 第1章 绪论
二、微型机的特点
1. 体积小,质量轻。 2. 价格低廉 3. 可靠性高,结构灵活 4. 应用面广
《微机接口技术》 第1章 绪论
三、 微型机的发展
从1971年至今仅30 余年时间,微处理器经历了四代的发展.
1. 第一代(1971年开始)
这是4位μp的时期,典型产品为: 1971年10月,Intel4004(4位),1972年3月,Intel 8008(8位),其集成度 为2000管子/片,采用P-MOS工艺,10μm光刻技术.
CACHE通常使系统加速,因为它开拓了程序的一般特性:①空间局部性.②时间 局部性。
片内CACHE称为第一级CACHE,片外CACHE称为第二级CACHE。 2层: 2层是主存储器.通常是由动态RAM(DRAM)组成. 3层：3层是大容量的虚拟存储器，普遍使用的是磁盘存储器。 4层：4层存储器用来存储一个时期内用不着的数据或者因其重要而需要保
《微机接口技术》 第1章 绪论
一、本课程讲述的主要内容介绍
⑴ 绪论 ⑵ 16位32位微处理器 ⑶ 微型计算机和外设的数据传输 ⑷ 中断控制器8259A ⑸ DMA控制器8237 ⑹ 可编程计数器/定时器8253 ⑺ 串并行通信接口电路8255A、8251 ⑻ 半导体存贮器 ⑼ 数模/模数转换 ⑽ 人机接口技术及总线
机系统 §1.4 微型计算机中数的表示和编码(略) §1.5 微型计算机的发展
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§1.1微型计算机的特点和发展
一 、分类
电子计算机通常按体积、性能和价格分类为:
●巨型机 ●大型机 ●中型机 ●小型机 ●微型机
从系统结构和 基本工作上说,微型 机和其他几类计算 机并没有本质上的 区别.所不同的是微 型机广泛采用了集 成度相当高的器件 和部件 。
留的数据。这种归档（数据库）寄存往往采用磁带或可更换的磁盘和光盘。
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§1 .3 微处理器、微型计算机和 微型计算机系统
一、计算机的基本组成和基本工作原理 (雷P12)
1、计算机的基本组成 (雷P12)
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2、存储程序工作原理 (雷P13)
机械工业出版社 [美]Barry.B.broy 陈 谊 译
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三、课程要求
先修课程：模拟电路、数字电路和汇编语言。
四、学习方法
熟悉器件，掌握一门设计语言，熟悉一种设计工 具，理论联系实际。
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§1.1 微型计算机的特点和发展 §1 .2 微型机的分类 §1 .3 微处理器、微型计算机和微型计算
时钟频率为1MHZ.平均指令执行时间约为20μs
2. 第二代(1973年开始)
这是8位μp的时期,典型产品为: 1973年,Intel8080;1974年3月,Motorola的MC6800.这两种是中档 的8位μp。 1975年至1976年,ZILOG的Z80 ;1976年Intel 8085,这两档是高档的 8位μp. 其中Intel 8080的集成度为5400管子/片,它采用了N-MOS工 艺,6μm光刻技术。时钟频率为2～4MHZ.平均指令执行时间约为1～2μs。 这一时期还出现了8位单片微型计算机,以Intel 8048/8748、 MC6801、Z80为代表,用于工业控制和智能仪表.
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§1 .2 微型机的分类
可以以不同的角度对微型机进行分类，最通常的做法 是把微处理器的字长作为微型机的分类标准。
一. 4位微处理器 二. 8位微处理器 三. 16位微处理器 四. 32位微处理器 五. 64位微处理器 六．分层的存储系统
《微机接口技术》 第1章 绪论
《微机接口技术》 第1章 绪论
3. 第三代(1978年开始)
这是16位μp的时期,典型产品为: 1978年,Intel 8086；1979年,Zilogo的Z8000；1979年,Motorola 的MC68000,其集成度为68000管子/片,它采用了H-MOS工艺,3μm光 刻技术,时钟频率为4～8MHZ.平均指令执行时间约为0.5μs.
4.第四代(1981年开始)
这是32位μp时期,典型产品为: 1983年,Zilogo的Z80000；1984年7月,Motorola的MC68020,集成 度为7万管子/片,采用CHMOS工艺,2μm光刻技术。1985年夏,Intel 80386,集成度为27.5万管子/片,采用CHMOS工艺,1.2μm光刻技术,时刻 频率为16～20M HZ左右,平均指令执行时间约为0.1μs. 1989-1995年,Intel又相继推出了80486和Pentium，其中Pentium 的集成度已高达3100000管子/片,时钟频率高达150MHZ.
六．分层的存储系统(雷P1～P2)
迄今为止，微机在体系结构上仍然基于冯.诺依曼建立的存储程序概念， 仿存活动占了CPU时间的70﹪左右,所以存储组织和存储管理的好坏对整个微 机效率影响很大。在当前高档微机中采用了分层的存储器系统,存储器分为5 层,从0层到4层.
0层: 0层通常是CPU内部寄存器,离CPU最近,存储速度最快,但数量有限。 1层: 在0层和2层之间增加了高速缓冲存储器CACHE,即1层存储存储器。
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二、 本门课程的要参考资料
(1) 雷丽文 “微机原理与接口技术” 电子工业出版社 (2) 王承发 “微型机接口技术” 高等教育出版社 (3) 陈启美 “微机原理·外设·接口” 清华大学出版社 (4) 仇玉章 “32位微型计算机原理与接口技术” 清华大学出版 社 (5) 李继灿 “新编32位微型计算机原理及应用” 清华大学出版 社 (6) 裘雪红 “微机原理及接口技术” 西安电子科技大学出版社 (7) 戴梅萼 “微机计算机原理及接口技术” 清华大学出版社 (8) 周明德 “微机计算机原理及接口技术” (9) 微型计算机硬件与维护手册 科学出版社 龙门书局 (10) Intel系列微处理器结构、编程和接口技术大全
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二、微型机的特点
1. 体积小,质量轻。 2. 价格低廉 3. 可靠性高,结构灵活 4. 应用面广
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三、 微型机的发展
从1971年至今仅30 余年时间,微处理器经历了四代的发展.
1. 第一代(1971年开始)
这是4位μp的时期,典型产品为: 1971年10月,Intel4004(4位),1972年3月,Intel 8008(8位),其集成度 为2000管子/片,采用P-MOS工艺,10μm光刻技术.
CACHE通常使系统加速,因为它开拓了程序的一般特性:①空间局部性.②时间 局部性。
片内CACHE称为第一级CACHE,片外CACHE称为第二级CACHE。 2层: 2层是主存储器.通常是由动态RAM(DRAM)组成. 3层：3层是大容量的虚拟存储器，普遍使用的是磁盘存储器。 4层：4层存储器用来存储一个时期内用不着的数据或者因其重要而需要保