接口第1章 概述

教学任务书

2007-2008第2学期课程名称:微机接口技术课程类别:考试课课待时:理论56学时周学时:4

结束时间:第14周

主讲教师:崔东剑课程结构内容:微机组成结构及工作原理时序、总线、CPU结构原理型号参数指令系统程序设计8259中断控制器存储器输入/输出8253定时/计数器8255并行接口第1章概述本章主要内容:PC机基本配件基本框架结构原理实际应用系统的构成重点:了解CPU、内存、主板、总线、在系统中的工作概况。常用的名词术语和常用编码。

1.1台式个人计算机的构成主机、显示器、键盘、鼠标、音箱。主机：CPU、内存、主板、软、硬、光驱、显、声、网卡。1.1.1CPU

CPU是微型计算机的核心配件,主要由运算器和控制器组成,完成系统指令的识别和执行.

品牌型号:Intel-8088、8086、80286、80386、80486、奔腾、PII、PIII、P4、赛扬。

AMD-雷鸟、速龙技术指标：工作频率、架构、集成度、工艺。Intel-CPU芯片生产历程：主板的结构于作用印刷电路板通过4-6层金属线,将CPU、内存、芯片组各类I/O接口连接在一起，组成微机系统核心控制电路,也称主机。1.1.2系统主板GA-81DXH技嘉CPU架构Socket370FSB66MHz3DIMM168AX34Pro建基1.1.3内存内存是半导体存储芯片通过印刷电路板设计焊接而成。品牌型号、容量、工作频率。

1.1.4硬盘

技术指标：品牌、容量、速度硬盘工作特点存储体同驱动电路封闭在金属壳里盘片容量200MB------上百GB

电机转速3600、4500、7200、15000转/

分钟磁头状态磁头悬浮与盘片上电机状态电源启动—就转信息保存10年使用特点重要信息库硬盘实体图硬盘内部结构

1.1.5软盘

软驱工作特点电路结构存储体与驱动电路分开容量容量1.44；2.88MB

速度速度300转/分钟磁头状态读写磁头与盘片接触电机状态电机盘被选中—开转信息保存有效期3年使用特点启动、解毒、信息交流软驱实体图1.1.6显卡技术指标：工作频率、显存容量、像素填充率。1.1.7显示器种类：LCD液晶、CRT阴极摄像管式。技术指标：尺寸、分辨率LCDCRT1.1.8光驱种类及技术指标：CD-ROM-640MB-800MB单速-150KbpsDVD-ROM-4.7GB-8.5GB单速-1350KbpsCD-ROMDVD-ROM声卡的种类:软集成声卡:用软件模拟声卡的功效占用CPU的资源硬集成声卡:主板上集成声卡芯片独立声音处理功能,占用CPU资源较少，独立声卡:ISA声卡；PCI声卡1.1.9声卡和音箱独立声卡与音箱的连接1.1.10网卡内置网卡256kbps512kbps1Mbps2Mbps拨号专线外置网卡1.1.11机箱、鼠标、键盘机箱鼠标键盘

1.2计算机基础

1.2.1计算机的基础结构

输入设备运算器存储器输出设备控制器数据数据控制控制控制控制指令冯.诺依曼结构:电子计算机用二进制数指令数据放在存储器中处理器从存储器中读取指令并顺序执行

1.2.2常用名词术语和二进制编码

1.位、字节、字及字长位：指一个二进制位，是计算机中信息存储的最小单位字节：相邻8个二进制位，是计算机存储器容量的单位。

1024字节=1KB1024KB=1MB1024MB=1GB1024GB=1TB

字：计算机内部进行数据传递处理的基本单位。与计算机内部寄存器及总线宽度相一致。字长：一个字所包含的二进制位数（8、16、32、64）

2.数字编码

8421BCD码也称十进制数的二进制编码，由10组4位二进制编码组成。

100–0001000000001.2-0001.0010

3.字符编码

ASCII-用七位二进制编码组成，128种组合，完成字母、数字、符号等各种字符的二进制编码。

0-9（30-39）；A-F（41-46）

4.汉字编码

(1)外部码外部码是计算机输入汉字的代码常用的有以下4种:

数字码音码形码音形码

(2)内部码同一个汉字外部码不同内部码是唯一的.,常用汉字库中的物理位置表示.也称国标码,将国标码两个字节的最高位改为”1”就形成了内码.

(3)交换码计算机与计算机和外设之间交换信息时要求传送的汉字代码信息要一致,产生国标码GB2312-80汉字图形符号7445个.(4)输出码点阵字形码16X16

(4)输出码点阵字形码16X16

1.2.3指令程序和指令系统指令:要求计算机执行的各种操作用命令的形式写下来称为指令.

指令系统:计算机所能执行的全部命令称为计算机指令系统.

指令程序:具有一定功能的指令的集合称为指令程序.

源程序:用户为解决自己的问题用助记符编写的程序.

1.2.4初级计算机（图1-9）微处理器存储器接口电路外部设备地址总线控制总线数据总线微处理器微型计算机微型计算机系统三总线

1.CPU的结构（图1-10）ALU-算数逻辑部件F-标志寄存器AL-累加器PC-地址指针AR-地址寄存器DR-数据寄存器IR-指令寄存器ID-指令译码器BL-通用寄存器PLA-可编成逻辑阵列2.存储器存储器结构（图1-11）存储器读操作（图1-12）存储器写操作（图1-13）

3.执行过程

8080/8085–取指令-执行指令-取指令-执行指令….。

PC被赋值-进入取指阶段-DR-IR-ID-PLA-执行指令-HLT8086-IA-321.2.5简单程序举例

MOVAL，7ADDAL，10HLT程序存入内存（图1-14）

内存地址RAM指令程序十六进制二进制程序代码

0000000000MOVAL,n0100000001n=70200000010ADDAL,n0300000011n=100400000100HLT

1011000000000111000001000000101011110100

程序在CPU控制下的执行过程：取第一条指令首先赋值PC=00地址译码00H取出该地址操作码同时PC+1指令译码(将立即数送入AL)地址译码01H取出该地址立即数07H送入AL同时PC+1地址译码02H取出该地址操作码同时PC+1指令译码执行加法运算AL中的数据进入暂存器I1

地址译码03H取出该地址数据同时PC+1将第2加数送入暂存器I2I1+I2=11H送入AL

地址译码04H取出该地址操作码指令译码-HLT

1.2.6寻址方式

1.立即寻址指令中直接给出了操作数

MOVAL,08H2.寄存器寻址

指令中给出了存放操作数的寄存器

MOVAL,BL3.直接寻址指令中给出了操作数的地址

MOVAL,[20H]4.寄存器间接寻址指令中给出了存放操作数地址的寄存器

MOVAL,[BL]

程序在存储器中的存放和程序的执行

将下列(7+10)程序的代码存放到10H开始的存储单元内

地址RAM程序

10H10100000MOVAL,[17]11H0001011112H00000100ADDAL,0AH13H000010100AH14H10100010MOV[18],AL15H00011000

16H11110100HLT17H0000011118H存放和程序的执行图1-23赋值PC=10H取该地址操作码指令译码将17H单元的内容送入AL

地址译码11H图1-24将该地址单元中的地址码取出送入地址寄存器AR

地址译码17H(图-25)将该地址数据07H送入AL

1.2.7分支

计算15X5MOVAL,15ADDAL,15ADDAL,15ADDAL,15ADDAL,15HLT

1.无条件转移JMPn2.条件转移表