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微机原理基本电路共55页

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微机原理课件ppt

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04
微机程序执行过程
程序加载与执行
程序加载
将程序从存储介质中读取到内存中， 为程序的执行做好准备。
程序执行
CPU按照指令逐条执行程序，完成程 序所要求的任务。
指令执行流程
取指令
CPU从内存中读取指令并存放到指令寄存器 中。
指令译码
对指令进行译码，确定指令的操作码和操作 数。
执行指令
根据译码结果，完成相应的操作，如数据传 输、算术运算、逻辑运算等。
的外设接口。进入21世纪后，微机进一步 发展为DSP（数字信号处理）和FPGA（现 场可编程门阵列）等高性能计算平台。现在 ，微机已进入物联网和人工智能时代，成为
智能硬件的核心组成部分。
微机的应用领域
总结词
微机广泛应用于工业控制、智能家居、医疗设备、航 空航天等领域。
详细描述
由于微机具有体积小、功耗低、价格实惠等优点，它被 广泛应用于各种领域。在工业控制领域，微机可以用于 实现自动化生产线的控制和监测。在智能家居领域，微 机可以用于实现智能照明、智能安防、智能家电控制等 功能。在医疗设备领域，微机可以用于实现医疗影像处 理、医疗数据分析和医疗设备控制等功能。在航空航天 领域，微机可以用于实现飞行控制、导航数据处理和卫 星通信等功能。
立即数
表示常数或立即操作数的值。
注释
用于解释指令的含义和功能，方便阅读和理解。
指令类型
数据传输指令
用于在内存和寄存器之间传输数据，如 MOV指令。
逻辑运算指令
用于进行逻辑运算，如AND、OR、XOR等 指令。
算术运算指令
用于进行算术运算，如ADD、SUB、MUL 、DIV等指令。
控制转移指令
用于改变程序的执行流程，如JMP、CALL 、RET等指令。

6时序逻辑电路微机原理课件

6时序逻辑电路微机原理课件

0001 0011 0110
1101 1010
经过4个移位脉冲后，串行输入的数据，并行输出。
串行 输出
Q
3
D
Q2 D
Q1 D
Q0 D
DI（1101）
Q
Q
Q
Q
CP
移位
设初态 Q3Q2Q1Q0 ＝ 0000
脉冲
Q3Q2Q1Q0 D3D2D1D0
D3 ＝ Q2 D2 ＝ Q1 D1 ＝ Q0
D0 ＝ DI
如何写状态转换表或图？
Q* Q
1
1
Q* 2
A
Q Q
1
2
A Q2 Q1 Q2* Q1* Y
00 0 0 1 0
YA Q 1Q 2A Q 1Q 2 0 0 1 1 0 0
Q2Q1
A 00 01 11 10
01 0 01 1
11 0 00 1
0 01/0 10/0 00/1 11/0
10 0 11 1
FF
FF
FF
FF 输出
输 并入－串出 入 多个输入端，一个输出端
输
出
FF
FF
FF
FF
输 并入－并出 入 多个输入端，多个输出端
1. 四位串入 - 串出的左移寄存器
D0 ＝ DI D1 ＝ Q0
D2 ＝ Q1 D3 ＝ Q2
并行输 出
串行
输出 DO
Q 3
D
清零 Q 脉冲 RD
CLR
Q2 D Q
Q1 D Q
右移寄存器：
D0 ＝ Q1
D1 ＝ Q2
D2 ＝ Q3
＝ D3
DIR
左移寄存器：
＝ D0

微机原理基础知识55页PPT

微机原理基础知识55页PPT
微机原理基础知识
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
41、学问是异常珍贵的东，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联

微机原理及应用(第五版)PPT课件

微机原理及应用(第五版)PPT课件
压缩BCD码占80位,即10个字节.能存储20位 BCD数,但在80387中只用了18位BCD数.余下 1个字节的最高位为符号位.其余7位不用.
7位不用
最高位是符号位
2021
微机原理及应26用
1.2.3 实型数
任何一个二进制数可以表示成: N=+Y×2J 称为浮点表示法
80387规定： 指数采用移码表示。短型实数阶码占8位;长型实数
• 80386对字符串的操作有:移动;传送; 比较;查找等.
• 分类:字节串;字串;双字串.
2021
微机原理及应22用
1.1.5 位及位串
• 80x86CPU都支持位操作.80386/80486有位串操 作.位串最长是232个位.
• 位偏移量:一个位在位串中的地址.由字节地址 和位余数组成.
设位串是从ｍ地址开始存储的,位偏移量分别为23 和-18的位在什么地方?
例
11110010B
左移一位 11100100B
右移一位 11111001B
[-14]补 [-28]补 [-7]补
2021
微机原理及应19用
3).反码表示的负数
左移和右移空位全补1.
例
11110001B
左移一位 11100011B
右移一位 11111000B
7.有关0的问题
[-14]补 [-28]补 [-7]补
• 二进制:数的后面加后缀B. • 十进制:数的后面加后缀D或不加. • 十六进制:数的后面加后缀H.
2021
微机原理及应5用
1.1.3 整数
1.无符号数
8、16、32位全部用来表示数值本身。
最低位LSB是0位，最高位MSB是7、15、31。
2.带符号整数

微机原理ppt全

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第5章 输入输出基本方式
1．无条件方式
这种方式在传送信息时，已知外设是准备好的状态，所以 输入输出时都不需要查询外设的状态。可直接用IN和OUT指令 完成与接口之间的数据传送。但这种方式必须确保外设已经准 备好时才可使用，否则就会出错，故很少使用。采用无条件传 送方式的接口电路如图5-3所示。
图5-3 无条件传送方式接口电路
第5章 输入输出基本方式
2．查询方式
当CPU与外设之间进行数据传递源自， 很难保证CPU在执行输入操作时，外设一 定是“准备好”的；而在执行输出操作时 ，外设一定是“空闲”的。为保证数据传 送的正确进行，CPU必须在数据传送之前 对外设的状态进行查询，确认外设已经满 足了传送数据的条件后再与外设进行数据 交换，否则一直处于查询等待状态，这就 是查询方式。
第5章 输入输出基本方式
使用查询方式工作的外设必须至少有两个部 件，其中之一是状态部件。CPU每一次与外设进行 数据交换之前，先从状态部件读取信息，判断外 设是否处于“就绪”（Ready）状态。如果来自外 设的状态信息反映出外设“没有准备好”或正 “忙”（Busy），说明还不能进行数据传递；反 之，当CPU检测到外设已准备好（Ready）后，才 可以与外设进行一次数据传递。 （1）查询方式输入
第5章 输入输出基本方式
5.1 输入输出方式 5.2 8086/8088的中断系统 5.3 8086/8088的中断控制与DMA控制 5.4 接口与总线
第5章 输入输出基本方式
5.1 输入输出方式 5.2 8086/8088的中断系统 5.3 8086/8088的中断控制与DMA控制 5.4 接口与总线
第5章 输入输出基本方式
“统一编址” 的特点是：内存和I/O端口共用一 个地址空间；所有访问内存的指令都可用于I/O端口 ，包括内存的算术逻辑运算指令。

微机原理第一章微机基础知识精品PPT课件

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3. 微控制器（MCU-McroController Unit） 即MPU+MEM+I/O接口+BUS集成在一个芯片上，
又称单片机
MCU+适当外设和相应的软件，可构成微控制系统，用在 自控、仪器仪表、通信设备、家电、儿童玩具等嵌入式应 用领域。
北京邮电大学计算机科学与技术学院 周 锋
16
三、微机系统
微机原理与接口技术
1
教学计划
• 课堂教学：64学时 • 上机实验：6次（每次一个单元：3.5小时） • 课外作业：8 ~ 10次 • 期中考查：第9周 • 期末考试：第18周 • 成 绩：平时作业10%，期中考查10%，
上机试验10%，期末考试70%。 • 辅导答疑：待定
北京邮电大学计算机科学与技术学院 周 锋
4
教材及参考书
• 《 微机原理与接口技术 》王玉良 戴志涛 杨紫珊 编著，北京邮电大学出版社
• 《 微机原理与接口技术考研指导 》王玉良 杨紫珊 编，北京邮电大学出版社
• 《微机原理与接口技术》雷丽文等编著，电子工业 出版社
• 《微机原理与接口技术学习指导与实验》雷丽文 等编，电子工业出版社
北京邮电大学计算机科学与技术学院 周 锋
5
第一章 微机基础知识
北京邮电大学计算机科学与技术学院 周 锋
6
本章主要介绍： • 微机的基本概念、组成、工作原理、特点 • 计算机内的信息表示和运算
北京邮电大学计算机科学与技术学院 周 锋
7
第一节 微机的基本组成
北京邮电大学计算机科学与技术学院 周 锋
8
一、微机的基本硬件构成
❖ 微机的基本硬件由下列几部分组成：
2
教学计划（续）

微机原理 第二章微机基本组成电路

微机原理 第二章微机基本组成电路
⑵同步计数器
(3)程序计数器
(4)环形计数器
Q0
Q1
Q2
Q3
FF0
FF1
FF2
FF3
1D D0 C1
1D Q0 D1 C1
1D Q1 D2 C1
1D
Q2 D3 C1
Q3
CP
Q0
Q1
Q2
Q3
(D触发器组成的4位环形计数器)结构特点:
D0
=
Qn n −1
工 当CLR有高电位输入时（注意，这种D触发器是高电位清
如今有一些类型的存储器(如EEPROM和闪存)组合 了两者的特性。这些器件像RAM一样进行读写，并像 ROM一样在断电时保持数据，它们都可电擦除且可编程， 但各自有它们优缺点。
5
工作原理：（P30图2－27） 总线空闲（其他器件都以高阻态形式连接
在总线上）且一个器件要与目的器件通信 时，发起通信的器件驱动总线，发出地址和 数据。其他以高阻态形式连接在总线上的器 件如果收到（或能够收到）与自己相符的地 址信息后，即接收总线上的数据。发送器件 完成通信，将总线让出（输出变为高阻态）。
1
1.算术逻辑单元 (Arithmetic-Logic Unit, ALU) 是中央处理器(CPU)的执行单元，是所有中央处
理器的核心组成部分。 既能进行二进制数的四则运算，也能进行布尔代数
的逻辑运算。
A和B为两个二进制数， S为其运算结果， control为控制信号
图2.1
2.触发器
触发器是一种可以存储电路状态的电子 元件。是计算机记忆基本单元。
串行
S
S
S
S
输入

CP
经4个CP脉冲,Di 出现在Q4上

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第7章 接口电路应用举例
7.1 A/D转换器 7.2 A/D转换器
7.3 综合应用举例
第7章 接口电路应用举例
7.3.1简易电压表
通常对电压的测量是用指针式电压表或数字 式万用表，而数字式万用表使用了专用的LCD显示 模块,并内嵌了A/D转换器。我们使用ADC0809作 A/D转换，采集的数据经过处理后在数码管上显示 电压值，制作简易电压表。 使用的接线如图7-3所示，电压输入通过IN0 端口，用8255控制七段数码管显示电压值（05.00 V）。8255的CS接A15，ADC0805的CS接A14。 8位A/D转换为0-255（00-FF）代表0-5V，每1V由 255/5=51个检测点表示，为了便于计算，我们也 可以用255代表5.1V。用PA口发送七段码数据、B 口选择段。启动检测后设置了数码管检查程序， 用来检查数码管有无缺段。程序流程图如图7-6所 示。
第7章 接口电路应用举例
图7-1
ADC0809内部结构框图
第7章 接口电路应用举例
ADC0809芯片的引脚如图7-2所示，其引脚功能如下：
图7-2
ADC0809引脚图
第7章 接口电路应用举例
IN0～IN7：8路模拟量输入端口； D0～D7：8位数字量输出端口； START：启动转换控制端口，输入一个正脉冲后开始A/D转换； ALE：地址锁存控制端口，在其上升沿，将ADDA、ADDB、ADDC三个地址 信号送入地址锁存器，经译码后选择相应的模拟量输入通道； EOC：转换结束信号输出端，转换开始EOC变为低电平，转换结束后变 为高电平，并将转换后的数字信号送入三态输出锁存器。 CLK：时钟信号输入端口，须外接10kHz～1280kHz的时钟信号，典型值 为640kHz，一般也可用系统中的ALE信号。 OE：输出允许控制端口，当该端口由低电平变为高电平时，打开输出 锁存器将数据发送到数据总线上； Vref(+)、Vref(-)：基准参考电压输入端口，它决定输入模拟量的范 围，一般情况下Vref(+)接+5V，Vref(-)接地， 0～5V对应的数字量为00H～FFH。

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第6章 典型输入输出接口芯片
图6-4 74LS373 逻辑图和引脚图
第6章 典型输入输出接口芯片
74LS373、74LS374锁存器主要用于锁存地址 信息、数据信息以及DMA页面地址信息等。 8086/8088系统使用的74LS244、74LS345、 74LS373如图6-5所示。从图中我们可以看出：CPU 发出的地址总线、数据总线和控制总线要经过一 些总线接口器件变成系统总线中的对应信号，地 址总线和数据总线的接口部件为：地址锁存器 74LS373、地址缓冲器74LS244和数据收发器 74LS245。
第6章 典型输入输出接口芯片
6.1.1 三态逻辑门接口芯片
典型的三态逻辑门电路接口芯片是74LS244，该芯片 是由8个三态逻辑门构成，每四个为一组由一个控制端E控 制。当控制端为低电平时有效，三态逻辑门导通；当控制 端为高电平时，三态逻辑门呈高阻状态。74LS244芯片如 图6-1所示。 利用三态逻辑门可实现对输入信号的接口，由于三态 逻辑门不具有锁存功能，所以要求输入信号是可以保持的 。
第6章 典型输入输出接口芯片
图6-1 74LS244 逻辑图和引脚图
第6章 典型输入输出接口芯片
74LS244是单向数据传输的，74LS245是可以双向传输数据的接口芯 片，它可以方便的对数据进行读取或输出传送，芯片如图6-2所示。
图6-2 74LS245 逻辑图和引脚图
第6章 典型输入输出接口芯片
第6章 典型输入输出接口芯片
图6-10 方式2之下的信号定义
第6章 典型输入输出接口芯片
当A口工作在方式2下时，其控制信号/OBF 、/ACK 、 /STB 、IBF及INTR 与前面的叙述时一样的。所不同的主 要是： 因为在方式2下A口既作为输出又作为输入，因此只能 当ACK有效时才能打开A口输出数据三态门，使数据由 PA0～PA7输出。当ACK无效时，A口的输出数据三态门呈高 阻状态。 在这种方式下，A口输入或输出数据均可以引起中 断。因此，A口提出中断请求就由两位C口的数据来控制。 其中利用置位PC6来允许A口的输出中断请求；而利用置位 PC4允许A口的输入中断请求。

微机原理课本

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第1章微型计算机基础知识1.1计算机中的数和编码1.1.1计算机中的数制1.1.2符号数的表示法1.1.3二进制数的加减运算1.1.4二进制数的逻辑运算与逻辑电路1.1.5二进制编码1.1.6BCD数的加减运算1.2逻辑单元与逻辑部件1.2.1触发器1.2.2寄存器1.2.3移位寄存器1.2.4计数器1.2.5三态输出门与缓冲放大器1.2.6译码器1.3微型计算机的结构和工作原理1.3.1微型计算机常用的术语1.3.2微型计算机的基本结构1.3.3计算机的工作原理1.4 8086/8088微处理器1.4.18086/8088的结构1.4.28086/8088 的寄存器1.5 8086/8088的存储器结构与堆栈1.5.1存储器编址1.5.2存储器分段和物理地址的生成1.5.3堆栈和栈操作指令1.6 80x86、Pentuim系列微处理器1.6.1 802861.6.2803861.6.3804861.6.4Pentium(奔腾)1.7 新一代微处理器——Itanium（安腾）习题与思考题第2章汇编语言与汇编程序2.1符号指令中的表达式2.1.1常量和数值表达式2.1.2变量和地址表达式2.1.3标号2.1.4变量和标号类型的变更2.2符号指令的寻址方式2.2.1寄存器寻址2.2.2立即寻址2.2.3直接寻址2.2.4间接寻址2.2.5基址寻址2.2.6变址寻址2.2.7基址变址寻址2.2.8存储器寻址中段地址的确定2.3常用指令2.3.1数据传送类指令2.3.2加减运算指令2.3.3位操作指令2.3.4指令应用举例2.4伪指令2.4.1过程的定义2.4.2段的定义2.4.3汇编地址计数器2.4.4段寄存器的假定2.4.5源程序的结束2.4.6宏汇编源程序的格式2.5常用系统功能调用和BIOS 2.5.1系统功能调用2.5.2常用系统功能调用应用举例2.5.3BIOS习题与思考题第3章程序设计的基本技术3.1顺序程序设计3.1.1乘除法指令3.1.2BCD数调整指令3.1.3顺序程序设计举例3.2分支程序设计3.2.1条件转移指令3.2.2无条件转移指令3.2.3分支程序设计举例3.3循环程序设计3.3.1循环程序的基本结构3.3.2重复控制指令3.3.3单重循环程序设计举例3.3.4多重循环程序设计举例3.4串处理程序设计3.4.1方向标志置位和清除指令3.4.2串操作指令3.4.3重复前缀3.4.4串操作程序设计举例3.5子程序设计3.5.1子程序的概念3.5.2子程序的调用指令与返回指令3.5.3子程序及其调用程序设计举例3.6宏功能程序设计3.6.1宏指令3.6.2条件汇编与宏库的使用3.6.3宏功能程序设计举例3.7 80286、80386、80486和Pentium程序设计3.7.180286、80386、80486和Pentium微处理器的指令3.7.2MASM5.0以上版本的伪指令3.7.3存储器操作数中的地址表达式3.7.480x86和Pentiun汇编源程序设计举例习题与思考题第4章总线4.1总线概述4.1.1总线分类4.1.2总线操作4.2 8086/8088的CPU总线与时序4.2.18086/8088的CPU引线4.2.28088的CPU系统和CPU总线4.2.38088的时序4.3 Pentium的CPU总线4.3.1地址线及控制信号4.3.2数据线及控制信号4.3.3总线周期控制信号4.3.4Cache控制信号4.3.5系统控制信号4.3.6总线仲裁信号4.3.7检测与处理信号4.3.8系统管理模式信号4.3.9测试信号4.3.10跟踪和检测信号4.4 ISA（Industry Standard Architecture）局部总线4.4.1ISA局部总线概述4.4.2ISA总线信号4.5 PCI局部总线4.5.1PCI局部总线概述4.5.2PCI系统框图4.5.3PCI 总线信号习题与思考题第5章半导体存储器5.1存储器概述5.1.1存储器的类型5.1.2存储器的性能指标与分级结构5.2常用的存储器芯片5.2.1半导体存储器芯片的结构5.2.2随机读写存储器RAM。

微机原理基本电路

微机原理基本电路

无论是置位还是复位，都必须在时标 脉冲为高电位时才能进行。
D触发器
RS触发器有两个输入端S和R。D触发器 是在RS触发器的基础上引伸出来的，它 只需要一个输入端口。
时标脉冲CLK一般都是方波，在CLK 处于正半周内的任何瞬间，触发器都有 翻转的可能。这样计算机的动作就不可 能整齐划一。因此可采用时标边缘触发 的方式。
三态输出电路
如果将各个寄存器的L门和E门按次序排成 一列，则可称其为控制字CON： CON=LAEALBEBLCECLDED 在某一时钟节拍（CLK为正半周）， 只有一个寄存器L门为高电位、另一寄存 器的E门为高电位。其余各门则必须为低 电位。这样，E门为高电位的寄存器的数 据就可以流到L门为高电位的寄存器中。
3线-8线译码器
例：
试用两片3线---8线译码器74LS138连接成来自4线----16线译码器。
移位寄存器
当Din=1时 CLK前沿未到 Q=Q3Q2Q1Q0=0000 第1前沿来到 Q=0001 第2前沿来到 Q=0011 第3前沿来到 Q=0111 第4前沿来到 Q=1111
计数器
环形计数器
环形计数器仅有唯一的一个位为高电 平，即只有一位为1，其它各位为0。
环型计数器不是用来计数的，而是用 来发出顺序控制信号，这在计算机的控 制器中是一个很重要的部件。
JK触发器
JK触发器是组成计数器的理想记忆元件。
JK触发器
寄存器
寄存器是由触发器组成的。一个触 发器就是一个一位寄存器。由多个触发 器可以组成一个多位寄存器。常见的寄 存器有：缓冲寄存器—用以暂存数据； 移位寄存器；计数器；累加器。
缓冲寄存器
L门：高电平时使数据装入，低电平 时，数据自锁在其中。

微机原理接口电路课件_ppt课件

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黄玉清制作
7.2.3： DMA传送方式
7.2.3
直接存储器存取方式（DMA） (Direct Memory Access)
DMA特点：
具有接管和控制系统总线的功能，但在取 得总线控制权之前，与其它接口芯片一样， 受CPU的控制。 在DMA方式，DMA管理总线，控制传送数据的 开始与结束，传送的字节数，传送的方向及 地址。
黄玉清制作
…...
7.2：查询式输出思考题
提问：
条件传送方式的工作原理是怎样的？主 要用在什么场合？ 画出条件传送（查询）方式输出过程的 流程图。 查询式传送方式有什么优缺点？
黄玉清制作
7.2：中断传送方式
7.2.2 中断传送方式
中断传送方式的原理
启动外设
外设准备好数据,发一个选通信号 外设向CPU发中断请求 CPU受到中断请求信号，暂停现行程序 CPU执行中断服务程序，执行输入输出操 作 中断服务程序结束，返回原来程序
HLDA
发存储器地址 修改地址指针
传送数据
传送结束？
DMA结束
图7.17 DMA流程图
黄玉清制作
几种数据传送方式特点？
无条件传送：慢速外设需与CPU保持同步 查询传送： 简单实用，效率较低，硬件开销小 中断传送：外设主动，可与CPU并行工作，但 中断服务保护现场等需要额外时间开销，需要 硬件开销进行中断管理 DMA传送：DMAC控制，外设直接和存储器进 行数据传送，适合大量、快速数据传送,需要硬 件开销
②CPU接到DMA请求信号，如果允许，CPU发DMA响应 信号，DMA控制器接管总线，进入DMA方式；
③能寻址存储器，并修改地址；
④能向外设发读/写信号；
⑤能控制传诵的字节数，判断DMA是否结束； ⑥DMA结束时，能向CPU发出结束信号，将总线控制 权交还CPU；
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