微机原理与接口技术课件PPT课件

计算机原理和应用，总时间333636018实验3360电子，自动化，主要参考文献：1。微电脑技术及应用，戴花垫，清华出版，1995.2。微机原理与应用，郑学健编辑，清华出版3。微型计算机原理和接口技术，钱小杰，机械工业出版社，1999，教材3360 微型计算机原理与汇编语言 panfeng，电子工业出版社，主要内容，1。概述2.8086微处理器3.80X86指令系统4。编程5 .汇编程序6。I/O端口7。I/o接口8。中断控制器，DMA控制器9。A/D和/D/A转换10。内存，第一章是1.1微处理器开发1.2微计算机系统的组成1.3计算机的基本结构1.4微处理器，微计算机1.5通用微处理器系统1.6计算机的数量和编码，1.1微处理器开发，I .计算机的发展世界上第一台计算机诞生于美国宾夕法尼亚大学的莫尔大学。第一代：(1946-1957):管第二代：(1957-1964):晶体管第三代：(1965-1971):中小型集成电路管第四代：(1970-1992)微型计算机开发，第一阶段(1971-1973): PMOS 4004、8008、4位、8位长半高CPU命令周期：2毫秒(us)；时钟：2.5至4MHZ集成：2008指令周期：0.5us，时钟：5至10MHZ集成：30000个晶体管/片。步骤4(1981-1993):32位微处理器：80386、80486、MC68010、MC68020。指令周期：0.1us，时钟：16至20MHZ，强度：55至50万管/片。第5阶段1993年以后：32位机器Pentium突破性微处理器启动。时钟：60至150MHZ，集成310多万条内部数据总线为32位，外部数据总线为64位时，一个总线周期的数据传输量增加一倍。1.2微型计算机系统配置，微型计算机(微处理器、内部存储、I/O接口)外围设备电源，系统软件(显示器、操作系统O.S、)编程语言应用软件，计算机系统，1.3计算机的基本结构，内部存储，输入设备，控制器，计算机配置结构，输出设备，操作器，1.4微处理器，微处理器(Microprocessor):集成计算机和控制器，称为微处理器(p或MP)。2.微型计算机(微型计算机、c或MC)以微处理器为中心包含：随机内存RAM、只读内存ROM、I/O接口I/O和辅助电路。通过总线连接到其他部件。微处理器：执行算术和逻辑运算。存储：存储程序、数据、符号等，I/O接口：将外围设备连接到计算机。程序计数器PC，命令寄存器IR，处理器状态单词PSW，堆栈指示符SP，命令解码器ID，I/O控制逻辑，操作寄存器，地址寄存器，数据寄存器，ALU，微处理器(CPU)、运算器、控制器和寄存器组。计算机的核心组件(例如8088、80 x86等)具有计算、控制、数据传输、命令解码和执行等重要功能，直接决定了计算机的主要性能。ALU操作的核心组件是逻辑单元ALU、所有算术操作、逻辑操作和移位操作。控制器CPU的命令机关，完成命令的读取、存档、解码和执行。程序计数器PC用于存储要运行的以下指令的地址：指令寄存器IR存储从内存中读取的当前要执行的指令。命令解码器ID解码存储在命令寄存器IR中的命令。堆栈指示符SP在堆栈运行时提供地址。处理器状态单词PSW临时处理器的当前状态。关于作业寄存器组寄存器寻址和计算过程的信息。地址寄存器地址寄存器用于操作数的寻址。数据寄存器数据寄存器用于暂存操作数和中间运算结果。I/o控制逻辑包含与CPU的输入/输出操作相关联的逻辑，该逻辑用于处理输入/输出操作。2 .内存用于存储程序代码和相关数据。3 .输入和输出接口电路在连接时通过输入和输出接口电路连接外部设备，因为外部设备(例如键盘、显示器、软盘、硬盘、打印机等)与CPU不匹配。4.总线是微型计算机的模块和模块之间传输信息的通道，是各种通用信息线的集合，采用总线结构，便于部件和设备的扩展。对于计算机，总线可以分为以下四类：片上总线此总线是微处理器内用于连接逻辑功能设备(如ALU、CU、寄存器组)的内部总线。这种巴士没有具体标准，由芯片制造商直接决定。片间总线微处理器、内存芯片、I/O接口芯片等之间的连接总线。片间总线通常包括数据总线、地址总线和控制总线。内部总线内部总线是连接微计算机系统内各个附加板的总线，这些附加板不能连接使用不同总线标准的功能板，如S-100总线(IEEE-696标准)、STD总线、IBM-PC总线标准等。外部总线用于微机系统之间或微机与外部设备之间的通信。外部总线技术已经成熟，所有应用程序要求都是标准的。并行总线IEEE-488标准、串行总线RS-232标准等。第二，我们在谈论计算机的硬件。如果只有硬件，单纯有计算的可能性，那么计算机在实际执行计算之前，还必须有软件配方。例如：对于10 2这种简单的运算，从存储单元中取出第一个数字，然后将其发送到运算符中需要几个步骤。从存储设备中取出第二个数字，发送到计算器。加；将添加的结果发送到内存中指定的存储设备。所有这些取水、发送、追加、保管都是一种工作。指令我们以命令的形式放下电脑需要执行的各种任务。指令。通常一个指令相当于一种基本操作，但计算机如何辨别并执行该操作？这由设计时间设计者授予的命令系统决定。计算机可以执行什么任务，可以执行什么任务，由设计计算机时确定的命令系统决定。命令系统-一个命令对应于默认操作，计算机可以执行的所有命令都是计算机的命令系统。这是电脑固有的。程序-使用计算机时，我们要解决的问题必须编译成一个叫程序的指令。(这些指令必须是我们使用的计算机可以识别和执行的指令。也就是说，每个指令必须是特定计算机的指令系统中的指令。)源程序-用户为解决自己的问题而创建的程序、源程序。称为命令格式。-指令通常是操作数和操作数。操作码表示计算机执行的操作，操作数表示参与操作的数字本身或操作数所在的内存中的地址。计算机仅识别二进制数字，因此计算机指令系统中的所有指令必须用二进制代码表示。在机器语言-计算机开发初期，利用指令的机器代码直接编写了用户的源程序。这就是机器语言阶段。汇编语言-机器代码由0和1的序列组成，记不清，容易出错，此后人们使用了一些助记符(Mnem0nic)来代替opcode。这样，每个指令都有明确的特征，使记忆容易理解。这是汇编语言阶段。程序的准备。-要使机器自动运行此程序，必须将程序保存在内存的特定区域。计算机运行时，逐个取出并执行这些命令。第三，CPU执行过程，动作：将两个数字10和2相加。指令：moval，2000addal，2hlt machine command: A00020MOVAL，2000H0402ADDAL，2F4HALT，1.5通用微处理器系统和操作一般微处理器的结构、1.6计算机的数字和编码、1、一般十进制10、12、16、60进制1)、十进制特征：10数字0至9十进制示例：2、二进制表示法：1)、2数字：0、60进制1计数的显示方式，1)，原始码：最大位元表示符号位元，0表示正数，1表示负数。例如：x=1110010by=-1110010 bx原始=0110010b y原始=1110010 b缺点：0有两个：0000100000-02，例如X=0000100BY=-0000100BX原始对象=X反转=0000100BY原始对象=0000100BY反转=1100 b例如x=-1=1000001b x原始=100001 bX反转=1111110 bX修补程式=X反转1=11111110b1=x02n-X；X0，补充加：X=11-6=5X补充=11补充-6补充0001011=0001011 1110111010=0000110数字8位为1000001 b 0000000000001 B- 1111111111111111111111111111111111111111111111111111 b，3。表示加法的溢出判断溢出的判别。双主标识符号位具有舍入，cs=1；否则，CS=1。数值部分是四舍五入的，CP=1。否则，CS=1使用带外偏移量的“xor”电路判定。Cspcscp101011，8位补充计算：(-128-127)01011010 90 011011101-67cs=0，CP=1，CSCP=1，溢出创建，计算10010-110 00110 5411001000-56，4。十进制二进制代码BCD代码：00001000101000100110011000110001100012356895。符号的二进制代码ASCII代码： 7位二进制编号符号代码。汉字代码： 16位二进制数字图形符号