1第一章 微机原理及接口技术

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1、微机原理及接口技术第一讲概述I/O接口电路及与外设的连接硬件－－接口电路原理软件－－接口编程方法微机原理及接口技术典型机型：IBMPC系列机基本系统：8088CPU和半导体存储器课程内容硬件内容8086/8微处理器功能结构8086/8微处理器引脚功能功能模块及接口技术软件内容8086指令系统汇编语言程序设计先修课程及学习要求数字电路——硬件理解的基础熟练掌握微处理器的功能结构掌握微处理器的引脚功能熟记指令的格式理解基本含义掌握汇编语言程序设计的基本方法掌握接口技术学习方法与考核复习并掌握先修课的有关内容课堂：听讲与理解、做好笔记课后：认真复习、完成作业实

2、验：充分准备、做好实验写好报告总成绩＝期末考试*75%+平时*10%+实验成绩*15%第1章微型计算机系统概述教学重点1、微型计算机的系统组成，微处理器的内部结构2、8086/8微处理器的组成及存储器组织3、8086/8CPU的两种工作模式4、8086/8088CPU的外部结构及引脚功能5、时序的概念及典型时序分析1.1微型计算机的发展和应用1、1946年，世界上出现第一台数字式电子计算机，发展到了以大规模集成电路为主要部件的微型计算机2、1971年，Intel公司设计了世界上第一个微处理器芯片Intel4004，开创了一个全新的计算机时代1.1.1微型

3、计算机的发展1、第1代：4位和低档8位微机4004→4040→80082、第2代：中高档8位微机Z80、I8085、M6800，Apple-II微机3、第3代：1978年，Intel公司推出了16位处理器8086（时钟频率为4～8MHz），集成度为2万～6万管/片。8086的内部和外部数据总线16位，地址总线20位，可直接访问1MB内存单元。其简化芯片80881.1.1微型计算机的发展（续）4、第4代：32位微机Intel推出了32位处理器80386（时钟频率为20MHZ），其内外部数据线和地址总线都是32位，可访问4GB内存，支持分页机制。5、第5代：

4、64位微机Itanium、64位RISC微处理器芯片微机服务器、工程工作站、图形工作站1.1.2微型计算机的应用1、用于数值计算、数据处理及信息管理方向通用微机，例如：PC微机功能越强越好、使用越方便越好2、用于过程控制及智能化仪器仪表方向专用微机，例如：单片机、专用微处理器可靠性高、实时性强程序相对简单、处理数据量小图1.1微型计算机的系统组成控制总线CB数据总线DB地址总线AB总线接口处理器子系统I/O设备I/O接口存储器系统总线BUS1.2.1微型计算机的硬件组成1、微处理器子系统2、存储器3、I/O设备和I/O接口4、系统总线系统总线1、总线是指

5、传递信息的一组公用导线2、总线是传送信息的公共通道3、微机系统采用总线结构连接系统功能部件4、总线信号可分成三组地址总线AB：传送地址信息数据总线DB：传送数据信息控制总线CB：传送控制信息总线信号1、地址总线AB输出将要访问的内存单元或I/O端口的地址地址线的多少决定了系统直接寻址存储器的范围2、数据总线DBCPU读操作时，外部数据通过数据总线送往CPUCPU写操作时，CPU数据通过数据总线送往外部数据线的多少决定了一次能够传送数据的位数3、控制总线CB协调系统中各部件的操作，有输出控制、输入状态等信号控制总线决定了系统总线的特点，例如功能、适应性等1

6、.2.2微型计算机的软件系统操作系统MS-DOS汇编程序MASM和LINK文本编辑程序EDIT.COM调试程序DEBUG.EXE1.3IBMPC系列机系统8088CPU1.3.18088微处理器8088微处理器8087协处理器8288总线控制器I/O通道8259中断控制器随机存储器RAM只读存储器ROM8253定时控制器8237DMA控制器8255并行接口控制总线数据总线地址总线地址锁存器数据收发器扬声器接口8284时钟发生器键盘接口系统配置开关1.3.2主机板组成8086/8088微处理器：16位内部结构、16/8位数据总线、20位地址总线、4.77M

7、Hz主频1、存储器ROM-BIOS、主体为RAM2、I/O接口控制电路8259A、8253、8237A、8255等3、I/O通道62线的IBMPC总线1.3.3典型16位微处理器结构(1)、累加器和算术逻辑运算部件主要用来完成数据的算术和逻辑运算。参加运算的操作数在ALU中进行规定的操作运算，运算结束后，将结果送至累加器的同时将操作结果的特征状态送标志寄存器。累加器是一个特殊的寄存器，它的字长和微处理器的字长相同，累加器具有输入／输出和移位功能，微处理器采用累加器结构可以简化某些逻辑运算。(2)、寄存器阵列①通用寄存器组②地址寄存器③指令指针IP④变址寄

8、存器SI，DI⑤堆栈指示器SP(3)、指令寄存器，指令译码器和定时及各种控制信号