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微机原理与接口技术学习心得体会班级：08网工2班 姓名：杨杰 学号：0804032040摘 要：微机原理与接口技术是面向计算机和电类专业本科的通用课程，它全面讲述了微型计算机硬件组成部分及各部分的工作原理，包括80X86处理器的结构、指令系统和汇编语言、寄存器系统、输入/输出借口技术等。关键字：微机原理与借口技术 硬件 DS18B20 心得体会一个学期的紧张学期再次过去，本学期所学习的课程大多都是专业课，期中当然也包括微机原理与接口技术。刚开始接触这门课是感觉很无力，和我们一起上课的计本班在上个学期已经接触了计算机组成原理，而我们则基本是要从零开始，除了陌生感，更多的是担心这门课学不好。而在刚开始的一段时间里，感觉挺轻松的。主要学习了微型计算机的一些概念，80X86微处理器的基本概念计发展，8086微处理器的结构和工作原理、信号定义、总线的时序和系统组成，以及第三章所接触的80X86的指令系统。总的来说，前三章的学习还挺上手，通过学习也了解了计算机的一些组成部分，对80X86也有了一定的了解。第4章 讲述了内存储器及接口。存储器是计算机实现记忆功能的核心部件，其技术指标有存储容量、存取时间、功耗、可靠性、集成度。SRAM和DRAM都是半导体随机读写存储器，二者各有有点，而只读存储器则恰好弥补了二者的缺点。为了实现存储器容量大、速度快、成本低三方面的问题，计算机采用多层存储体系结构。第5章 主要介绍了输入输出借口的基本知识，包括其作用、功能、接口与接口的关系、CPU对接口的编址方式以及CPU与外设之数据传送的类型和数据传输的控制方式。CPU与外设之间数据传输的配合是通过不同的控制方式完成的，主要包括程序方式、DMA方式和数据通道方式。本章还介绍了8279芯片的一些功能作用。第6章 着重讲的是中断。中断传送方式是最常用、最有效、比较及时和快速的输入输出控制方式。在8086/8088系统中，中断分为软件中断和硬件中断，硬件中断又可分为可屏蔽中断可非屏蔽中断。另外还介绍了中断优先权、中断类型码和软件排队法、硬件菊花链法。本章还重点介绍了8259芯片，8259有两组7个命令字，初始化命令字和操作命令字。编程过程也分为初始化编程和操作命令编程。第7章 主要阐述的是可编程定时器/计数器技术。在控制系统中常常要求有实时时钟信号，以实现定时或延时控制，要实现定时或延时控制，有三种主要方法：软件定时、不可编程的硬件定时、可编程的硬件定时器/计数器。可编程定时器/计数器8253能够完成这些功能。可编程定时器/计数器8253主要由数据总线缓冲器、读/写控制逻辑、控制字寄存器及3个独立的、功能相同的02组成。在8253初始化编程时，有CPU写入控制字以决定各通道的工作方式。次寄存器止写入而不能读出。8253的三个计数器通道都有各自的控制字寄存器，存放各自的控制字。初始化编程时，三个控制字分三次共用一个控制端口地址，由CPU写入。第8章 的主要内容是可编程输入/输出接口。主机与外部设备的连接经常使用两种接口：串行接口和并行接口。这两种接口分别以串行通信和并行通信方式实现计算机与外设或远程计算机的互练。并行通信：数据的各位同时进行传送，速度快，但传输距离不远。并行接口最基本的特点是在多条数据线上以数据字节为单位与I/O设备或被控对象传送信息。串行通信：数据一位一位地顺序传送，电路简单，只需要一对传输线就可以实现双向通信，距离远，速度慢。串行通信分为异步通信和同步通信:异步通信指通信过程中所传送的字符与字符之间的时间间隔是不固定的，用的较多；同步通信时间间隔是相等的，适用于成批信息量的远程数据通信。串行通信方式分为单工、半双工和全双工。第9章 介绍了A/D和D/A转换器的概念、转换器的工作原理、转换器的主要参数和常用的转换起芯片。A/D转换器是把模拟量转换为数字量。通过变换器或传感器对模拟量进行测量，以模拟电压或电流的形式输出，把模拟量转换为数字量输入到计算机进行运算处理。D/A转换器的作用是把数字量转换为模拟量。D/A转换器是一种解码器，一般由基准电源、电阻解码网络、运算放大器和缓冲寄存器等部件组成。第10章 首先对总线的基本概念、三类总线和总线标准做了简单的介绍，着重讲了PC总线，又介绍了现在比较流行的USB串行总线。以上是我个人对本课程的一个总结，下面针对我课程设计中所用到的DS18B20温度传感器做一下深入肥肉介绍。DS18B20可编程温度传感器有三个管脚。GND为接地线，DQ为数据输入输出接口，通过一个较弱的上拉电阻与CPU相连。VDD为电源接口，既可由数据线提供电源，又可由外部提供电源，范围3.05.5V。本系统中使用外部电源供电。其主要特点为： 用户可以自行设定报警上下限温度值； 不需要外部组件，能测量-55+125C范围内的温度； 在-10+85C范围内的测温准确度为0.5C； 通过编程可以实现912位的数字读数方式，可在至多750MS内将温度转换成12位数字，测温分辨率可达到0.0625C； 独特的单总线接口方式，与微处理器连接时仅需要一条线既可实现和微处理器的双向通讯。 DS18B20内部结构图DS18B20的内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM，温度传感器，非挥发的温度报警触发器TH和TL，配置寄存器。光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。 DS18B20测温原理图DS18B20的测温原理如图所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入。图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在-55所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值，这就是DS18B20的测温原理。 DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625/LSB形式表达，其中S为符号位。 表2-2 DS18B20温度值格式表这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。DS18B20的存储器：DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。暂存存储器包含了8个连续字节，前两个字节是测得的温度信息，第一个字节的内容是温度的低八位，第二个字节是温度的高八位。第三个和第四个字节是TH、TL的易失性拷贝，第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝，这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新。第六、七、八个字节用于内部计算。第九个字节是冗余检验字节。该字节各位的意义如下： TM R1 R0 1 1 1 1 1低五位一直都是1 ，TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。在DS18B20出厂时该位被设置为0，用户不要去改动。R1和R0用来设置分辨率，如下表所示：（DS18B20出厂时被设置为12位）分辨率设置表: 表2-3 分辨率表R1R0分辨率温度最大转换时间009位93.75ms 0110位187.5ms 1011位375ms 1112位750ms 根据DS18B20的通讯协议，主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行