单片微型计算机原理及接口技术

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1、1/58单片微型计算机原理及接口技术2/58任课教师:陈桂友联系方式办公电话：88392957—808Email:chenguiyou@sdu.edu.cn网站：http://www.mcu001.comhttp://course.sdu.edu.cn/mcu.html3/58课程描述课程性质：专业基础课后续课程：嵌入式系统、计算机控制技术选用教材《单片微型计算机原理及接口技术》陈桂友主编4/58课程特点内容多需要加强理解更重要的是需要加强实践动手能力的培养5/58学习方法注重理解，加强软件、硬件实验锻

2、炼充分利用网络，提高自学能力相互交流，共同提高6/58学习方法注重理解，加强软件、硬件实验锻炼充分利用网络，提高自学能力相互交流，共同提高7/58课程主要内容本课程主要内容：微型计算机基础知识计算机系统的组成及工作原理指令系统及汇编语言程序设计C语言程序设计及仿真调试中断定时计数器与可编程计数器阵列数据通信模数转换器与数模转换器人机交互接口复位时钟和省电方式控制8/58第一章微型计算机概述本章学习目标了解微型计算机发展概况了解微型计算机的应用9/58§1微型计算机发展概况一、微型处理器和微型计算机1、第

3、一台通用数字电子计算机ENIAC占地面积170平方米重达30吨耗电量150千瓦造价48万美元使用18000多个电子管70000多个电阻10000多个电容1500多个继电器6000多个开关图1-1第一台电子计算机10/582、微型机的发展——取决于微处理器1971年，美国Intel公司生产出第一片微处理器4004。1976年，相继推出了高档微处理器，如：Intel公司的8085、Zilog公司的Z80等。11/581978年，推出了性能与中档16位小型机相当的微处理器，代表性产品是Intel8086。地址

4、线：20位时钟频率：4~8MHz。进入21世纪，不断推出新型的计算机，在速度、性能、价格等诸方面不断适应各种人群的使用。到2009年，奔腾双核机的主频已经达到2.6GHz以上。12/581978年，推出了性能与中档16位小型机相当的微处理器，代表性产品是Intel8086。地址线：20位时钟频率：4~8MHz。进入21世纪，不断推出新型的计算机，在速度、性能、价格等诸方面不断适应各种人群的使用。到2009年，奔腾双核机的主频已经达到2.6GHz以上。13/58新一代计算机：采用人工智能技术及新型软件，硬

5、件采用新的体系结构和超导集成电路，分为问题解决与推理机、知识数据库管理机、智能接口计算机等。具有以下特点：在CPU上集成存储管理部件采用指令和数据高速缓存采用流水线结构以提高系统的并行性采用大量的寄存器组成寄存器堆以提高处理速度具有完善的协处理器接口，提高数据处理能力在系统设计上引入兼容性，实现高、低档微机间的兼容。14/58二、微型计算机的基本构成典型的微型计算机的基本结构包括：微处理器（CPU）存储器输入/输出接口（I/O接口）外部设备系统总线15/58图1-2微型计算机的基本结构16/581、系统

6、总线定义：连接多个功能部件的一组公共信号线。各功能部件之间通过总线传输信息。系统总线分为地址总线AB（AddressBus）数据总线DB（DataBus）控制总线CB（ControlBus）-----典型的三总线结构17/58地址总线AB单向输出CPU的地址信号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例，Intel8086CPU共有20条地址线，分别用A19~A0表示，其中A0为最低位。20位地址线可以确定220=10241024个不同的地址（称为1MB内存单

7、元）。20位地址用16进制数表示时，范围为：00000H~FFFFFH。18/58地址总线AB单向输出CPU的地址信号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例，Intel8086CPU共有20条地址线，分别用A19~A0表示，其中A0为最低位。20位地址线可以确定220=10241024个不同的地址（称为1MB内存单元）。20位地址用16进制数表示时，范围为：00000H~FFFFFH。19/58数据总线DB双向数据在CPU与存储器（或I/O接口）间的传送C

8、PU读操作时，外部数据CPU写操作时，CPU数据数据线的多少决定了一次能够传送数据的位数CPU通过不同的地址与存储器（或I/O接口）进行数据传输数据总线数据总线CPU外部20/58控制总线CB双向CPU对存储器、I/O接口进行控制和联络。输出控制信号：CPU发给存储器或I/O接口的控制信号。如，微处理器的读信号RD、写信号WR等。输入控制信号：CPU通过接口接受的外设发来的信号。如，外部中断请求信号INTR、非屏蔽中断请求输入信号NMI等。