微机原理与接口技术存储系统
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微机原理与接口技术1.系统总线是连接计算机CPU、内存、辅存、各种输入输出部件的一组物理信号线及相关的控制电路。
2.若操作数由指令中指定的寄存器给出,则采用的寻址方式是寄存器直接寻址。
3.总线性能的重要指标是总线宽带,它定义了为总线本身所能达到的最高传输速率。
4.CISC指令的特点是指令长度固定、指令种类少、寻址方式少。
5.半导体静态存储器SRAM的存储原理是依靠双稳态电路保存信息,不需要刷新。
6.异步串行通信的主要特点是通信双方不需要同步,没有专门的同步字。
7.计算机外部中断分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断两类。
8.运算器完成的主要运算是算术运算和逻辑运算。
9.8251A工作在异步方式时最大波特率19.2Kbit/s;工作在同步方式时最大波特率64Kbit/s。
10.8255A的端口A有3种工作方式,端口B有2种工作方式。
11.同步串行通信规程规定,传送数据的基本单位是bit,其中最先传送的是同步字。
12.8259A对中断优先级的管理,可概括为完全嵌套方式,自动循环方式和特殊全嵌套方式。
13.子程序的属性可以分为near 或Far14.在中断驱动I/O方式中,当外设要和CPU交换数据时,它就通过硬件电路给CPU一个信号,这个信号叫做中断请求。
15.系统总线通常包含地址总线、数据总线和控制总线,其中地址总线的位数确定了总线的寻址能力。
16.Pentium系列微机主要采用南北桥结构和两个中心结构。
17.8259A内部主要有中断请求寄存器,中断屏蔽寄存器和中断服务寄存器。
18.DMA数据传送有2种方式:字节方式和数据块。
19.常用的主存到Cache的地址映像方式有直接映像、全相联映像和组相联映像。
20.奇偶校验法只能发现奇数个错,不能发现无错或偶数个错。
21.Cache存储器主要作用是解决协调主存和CPU的速度不匹配问题。
22.RISC指令系统中最大特点是长度固定,指令条数少,寻址种类少。
23.主机与I/O设备传送数据时,CPU的效率最低的是查询方式,较高的是中断方式。
1.8088CPU的存储器组织
8088有20根地址线,可寻址的最大内存空间为220=1MB,地址范围为00000H~FFFFFH。
每个存储单元对应一个20位的地址,这个地址称为存储单元的物理地址。
每个存储单元都有唯一的一个物理地址。
8088将可直接寻址的1MB的内存空间划分成一些连续的区域,称为段。
每段的长度最大为64KB,并要求段的起始地址必须能被16整除,形式如XXXX0H。
8088将XXXXH称为段基址,存储在段寄存器CS、DS、SS、ES中。
段基址决定了该段在1MB内存空间中的位置。
段内各存储单元地址相对于该段起始单元地址的位移量称为段内偏移量。
段内偏移量从0开始,取值范围0000H~FFFFH。
分段管理要求每个段都由连续的存储单元构成,并且能够独立寻址,而且段和段之间允许重叠。
根据8088CPU分段的原则,1MB的存储空间中有216=64K个地址符合要求,这使得理论上程序可以位于存储空间的任何位置。
程序中使用的存储器地址是由段基址和段内偏移地址组成,这种在程序中使用的地址称为逻辑地址。
逻辑地址通常写成XXXXH:YYYYH的形式,其中XXXXH为段基址,YYYYH为段内偏移地址。
段基址和偏移地址与物理地址之间的关系如下:
物理地址=段基址×10H+段内偏移
段基址乘以10H相当于把16位的段基址左移4位,然后再与段内偏移地址相加就得到物理地址。
例如,逻辑地址A562H:9236H对应的物理地址是AE856H。
A562H×10H=A5620H
A5620H+9236H=AE856H。
2. 什么是机器码?什么是真值?解:把符号数值化的数码称为机器数或机器码,原来的数值叫做机器数的真值。
3. 8位和16位二进制数的原码 、补码和反码可表示的数的范围分别是多少? 解:原码(-127~+127)、(-32767~+32767)补码 (-128~+127)、(-32768~+32767) 反码(-127~+127)、(-32767~+32767)4.一般来说,其内部基本结构大都由 算数逻辑单元、控制单元、寄存器阵列、总线和总线缓冲器 四个部分组成。
高性能微处理器内部还有指令预取部件、地址形成部件、指令译码部件和存储器管理部件等。
二 1.总线接口单元BIU (Bus Interface Unit )包括段寄存器、指令指针寄存器、20位地址加法寄存器和先入先出的指令队列、总线控制逻辑。
负责与存储器、I/O 设备传送数据,即BIU 管理在存储器中获取程序和数据的实际处理过程。
20位地址加法器将16位段地址和16位偏移量相加,产生20位物理地址。
总线控制逻辑产生总线控制信号对存贮器和I/O 端口进行控制。
IP 指针由BIU 自动修改,平时IP 内存储下条要取指令的偏移地址;遇到跳转指令后,8086将IP 压栈,并调整其内容为下条要执行指令地址。
2.执行单元EU (Execution Unit )包括ALU 、状态标志寄存器、通用寄存器、暂存器、队列控制逻辑与时序控制逻辑等。
负责指令的执行。
将指令译码并利用内部的ALU 和寄存器对其进行所需的处理。
3.EU 和BIU 的动作管理—流水线技术原则控制器运算器 寄存器输入/输出接口存储器 CPU主机外部设备应用软件系统软件微型机软件微型机系统 微型机硬件(1)每当8086的指令队列中有2个空字节且EU 未向BIU 申请读写存储器操作时,BIU 就会自动把指令取到指令队列中。
(2)每当EU 要执行一条指令时,它会先从BIU 的指令队列前部取出指令代码,然后执行指令。
微机原理与接口技术习题课后习题参考答案(含部分详解)第一章(p20)1、参考答案:冯•诺伊曼计算机的设计思想(EDVAC方案:存储程序通用电子计算机方案):①计算机分为计算器、控制器、存储器、输入和输出装置五个部分;②计算机内采用二进制;③将程序存储在计算机内,简称“程序存储”。
其中第三点是冯•诺依曼计算机设计的精华,所以人们又把冯•诺依曼原理叫做程序存储原理,即程序由指令组成并和数据一起存放在存储器中,机器则按程序指定的逻辑顺序把指令从存储器中读出来并逐条执行,从而自动完成程序描述的处理工作。
冯•诺伊曼计算机主要以运算器和控制器为中心,结构框图如下图所示。
2、参考答案:微处理器就是中央处理器CPU,是计算机的核心,单独的CPU不能构成计算机系统;微型计算机由微处理器、主存储器、I/O接口(注意:不是I/O设备)组成;而微型计算机系统除了包括微型计算机外,还有系统软件(即操作系统)、应用软件、外存储器和I/O设备等。
微型计算机系统结构如下图所示。
3、答案略,见p6~74、答案略,见图2,或教材图1-35、答案略,见p12~136、参考答案:由于8086微处理器的地址总线的宽度为20位,所以它可寻址220=1M字节的存储空间;而PentiumII微处理器的地址总线的宽度为36位,所以它可寻址236=64G字节的存储空间。
7、参考答案:①PCI(Peripheral Component Interconnect:外围设备互联),是Intel公司1992年发布486微处理器时推出的32/64位标准总线,数据传输速率位132MB/s,适用于Pentium 微型计算机。
PCI总线是同步且独立于微处理器的具有即插即用(PNP:Plug and play,所谓即插即用,是指当板卡插入系统时,系统会自动对板卡所需资源进行分配,如基地址、中断号等,并自动寻找相应的驱动程序)的特性.PCI总线允许任何微处理器通过桥接口连接到PCI 总线上。
《微机原理与接口技术》教案第一章:微机系统概述1.1 教学目标1. 了解微机系统的概念和发展历程。
2. 掌握微机系统的组成和各部分功能。
3. 理解微机系统的工作原理。
1.2 教学内容1. 微机系统的概念和发展历程。
2. 微机系统的组成:微处理器、存储器、输入输出接口等。
3. 微机系统的工作原理:指令执行过程、数据传输等。
1.3 教学方法1. 采用讲授法,讲解微机系统的概念和发展历程。
2. 采用案例分析法,分析微机系统的组成和各部分功能。
3. 采用实验演示法,展示微机系统的工作原理。
1.4 教学评价1. 课堂问答:了解学生对微机系统概念的掌握情况。
2. 课后作业:巩固学生对微机系统组成的理解。
3. 实验报告:评估学生对微机系统工作原理的掌握程度。
第二章:微处理器2.1 教学目标1. 了解微处理器的概念和结构。
2. 掌握微处理器的性能指标。
3. 理解微处理器的工作原理。
2.2 教学内容1. 微处理器的概念和结构:CPU、寄存器、运算器等。
2. 微处理器的性能指标:主频、缓存、指令集等。
3. 微处理器的工作原理:指令执行过程、数据运算等。
2.3 教学方法1. 采用讲授法,讲解微处理器的概念和结构。
2. 采用案例分析法,分析微处理器的性能指标。
3. 采用实验演示法,展示微处理器的工作原理。
2.4 教学评价1. 课堂问答:了解学生对微处理器概念的掌握情况。
2. 课后作业:巩固学生对微处理器性能指标的理解。
3. 实验报告:评估学生对微处理器工作原理的掌握程度。
第三章:存储器3.1 教学目标1. 了解存储器的概念和分类。
2. 掌握存储器的性能指标。
3. 理解存储器的工作原理。
3.2 教学内容1. 存储器的概念和分类:随机存储器、只读存储器等。
2. 存储器的性能指标:容量、速度、功耗等。
3. 存储器的工作原理:数据读写过程、存储器组织结构等。
3.3 教学方法1. 采用讲授法,讲解存储器的概念和分类。
2. 采用案例分析法,分析存储器的性能指标。
微机原理与接口技术实验报告实验一,微机原理实验。
1. 实验目的。
本实验旨在通过对微机原理的实验,加深学生对微机原理相关知识的理解,提高学生的动手能力和实验技能。
2. 实验内容。
本实验主要包括微机原理的基本知识、微处理器的结构和功能、微机系统的总线结构、存储器与I/O接口。
3. 实验步骤。
(1)了解微机原理的基本知识,包括微处理器的分类、功能和工作原理。
(2)学习微机系统的总线结构,掌握总线的分类、功能和工作原理。
(3)了解存储器与I/O接口的基本概念和工作原理。
(4)进行实际操作,通过实验板进行微机原理实验,加深对微机原理知识的理解。
4. 实验结果。
通过本次实验,我深刻理解了微机原理的基本知识,掌握了微处理器的结构和功能,了解了微机系统的总线结构,以及存储器与I/O接口的工作原理。
通过实际操作,我对微机原理有了更深入的认识,提高了自己的动手能力和实验技能。
实验二,接口技术实验。
1. 实验目的。
本实验旨在通过对接口技术的实验,加深学生对接口技术相关知识的理解,提高学生的动手能力和实验技能。
2. 实验内容。
本实验主要包括接口技术的基本知识、接口电路的设计与调试、接口技术在实际应用中的作用。
3. 实验步骤。
(1)了解接口技术的基本知识,包括接口的分类、功能和设计原则。
(2)学习接口电路的设计与调试,掌握接口电路设计的基本方法和调试技巧。
(3)了解接口技术在实际应用中的作用,包括各种接口的应用场景和实际案例。
(4)进行实际操作,通过实验板进行接口技术实验,加深对接口技术知识的理解。
4. 实验结果。
通过本次实验,我深刻理解了接口技术的基本知识,掌握了接口电路的设计与调试方法,了解了接口技术在实际应用中的作用。
通过实际操作,我对接口技术有了更深入的认识,提高了自己的动手能力和实验技能。
总结。
通过微机原理与接口技术的实验,我对微机原理和接口技术有了更深入的理解,提高了自己的动手能力和实验技能。
希望通过今后的学习和实践,能够更加深入地掌握微机原理与接口技术的知识,为将来的工作和研究打下坚实的基础。
《微机原理与接口技术》(第三版)简介《微机原理与接口技术》是一本介绍微机原理以及接口技术的教材。
本书主要内容包括微机系统、计算机的组成与结构、内部总线结构、存储器系统、微机的中央处理器、系统总线与接口技术等。
本书旨在帮助读者全面了解微机原理和接口技术,为读者提供深入学习和研究微机原理与接口技术的基础知识。
第一章微机系统1.1 微机系统的概念和组成在本章中,我们将介绍微机系统的概念和组成。
微机系统由中央处理器(CPU)、存储器(Memory)和输入输出(I/O)设备组成。
我们将详细介绍每个组件的功能和作用,以及它们之间的关系和通信方式。
1.2 微机系统的发展历程本节将回顾微机系统的发展历程。
我们将从早期的微处理器发展到如今的微机系统,探讨微机系统在不同时期的发展和应用。
1.3 微机系统的分类微机系统可以根据不同的分类标准进行分类。
在本节中,我们将介绍微机系统的几种常见分类方式,并讨论各种分类方式的优缺点。
第二章计算机的组成与结构2.1 计算机的基本组成本章将介绍计算机的基本组成。
计算机由硬件和软件两部分组成,硬件包括中央处理器、存储器和输入输出设备,软件包括操作系统和应用软件。
2.2 计算机的结构计算机的结构是指计算机系统中各个组成部分之间的关系和交互方式。
在本节中,我们将介绍计算机的结构,并详细讨论计算机中各个组成部分之间的关系和通信方式。
第三章内部总线结构3.1 内部总线的概念和作用内部总线是计算机中各个组件之间进行数据传输的通道。
本章将介绍内部总线的概念和作用,并详细探讨内部总线在计算机系统中的重要性和应用。
3.2 内部总线的分类内部总线可以根据不同的分类标准进行分类。
在本节中,我们将介绍内部总线的几种常见分类方式,并讨论各种分类方式的优缺点。
3.3 内部总线的设计本节将介绍内部总线的设计原理和方法。
我们将讨论内部总线的带宽、传输速率、传输方式等设计参数,并详细介绍内部总线的设计流程和方法。
“微机原理与接口技术” 1. 微机系统的硬件由哪几部分组成?答:三部分:微型计算机(微处理器,存储器,I/0接口,系统总线),外围设备,电源。
2. 什么是微机的总线,分为哪三组?答:是传递信息的一组公用导线。
分三组:地址总线,数据总线,控制总线。
3. 8086/8088CPU的内部结构分为哪两大模块,各自的主要功能是什么?答:总线接口部件(BIU)功能:根据执行单元EU的请求完成CPU与存储器或IO设备之间的数据传送。
执行部件(EU),作用:从指令对列中取出指令,对指令进行译码,发出相应的传送数据或算术的控制信号接受由总线接口部件传送来的数据或把数据传送到总线接口部件进行算术运算。
4. 8086指令队列的作用是什么?答:作用是:在执行指令的同时从内存中取了一条指令或下几条指令,取来的指令放在指令队列中这样它就不需要象以往的计算机那样让CPU轮番进行取指和执行的工作,从而提高CPU的利用率。
5. 8086的存储器空间最大可以为多少?怎样用16位寄存器实现对20位地址的寻址?完成逻辑地址到物理地址转换的部件是什么?答:8086的存储器空间最大可以为2^20(1MB);8086计算机引入了分段管理机制,当CPU寻址某个存储单元时,先将段寄存器内的内容左移4位,然后加上指令中提供的16位偏移地址形成20位物理地址。
6. 段寄存器CS=1200H,指令指针寄存器IP=FF00H,此时,指令的物理地址为多少?指向这一物理地址的CS值和IP值是唯一的吗? 答:指令的物理地址为21F00H;CS值和IP值不是唯一的,例如:CS=2100H,IP=0F00H。
7. 设存储器的段地址是4ABFH,物理地址为50000H,其偏移地址为多少?答:偏移地址为54100H。
(物理地址=段地址*16+偏移地址) 8. 8086/8088CPU有哪几个状态标志位,有哪几个控制标志位?其意义各是什么?答:状态标志位有6个: ZF,SF,CF,OF,AF,PF。
微机原理与接口技术第一章 微型计算机基础1、试说明微处理器、微型计算机和微机系统的概念。
答:微型处理器: ①大规模核心芯片;②由运算器、控制器、寄存器组 组成。
微型计算机是由微型处理器、内存储器、总线、输入输出接口电路组成。
微型计算机系统:①微型计算机;②外部设备和软件组成。
2、两个数1234H 和9ABCH 分别存储在10000H 和21000H 开始的存储单元中,试画图表示存储情况。
3、现代计算机与冯诺依曼计算机的区别?答:①从存储器的结构来讲:冯诺依曼式计算机是单一的,现代计算机的存储器是由内存和外存组成的。
内存储器有主存、高速缓存、寄存器组;外存储器有硬盘、光盘、磁带等光驱。
②从控制器方面来讲:冯诺依曼式计算机通过CPU 集中控制来工作;现代计算机是由分散控制来实现。
③从通信方面来讲:冯诺依曼式计算机是通过CPU 通信;现代计算机通过总线通信。
4、微机系统的工作过程?以一个模型为例如来说明微机的工作过和,假设计算12H + 34 H ,程序如下:MOV AL , 12H ; 将12H 送到累加器中ADD AL , 34H ; 计算12H +34H ,结果送回累加器,编绎后丙坤指令对应的机器指令为:10110000 00010010 “ MOV AL ,12H ”, 00000100 00110100 ; “ ADD AL ,34H “PC :程序计数器 AR : 地址寄存器 AB :地址总线 M:存储器 RD:读 WR:写DB:数据总线 DR:数据缓存器 IR :指令寄存器 ID :指令译码器 PLA:控制信号ALU :运算器34H 12H ... BCH 9AH 10000H 10001H ... 21000H 21001H BOH 12H 04H 34H 10000H 10001H 10002H 10003H①首址在程序计数器PC中,首址送到地址寄存器AR中,PC -> AR,程序计数器加1,PC+1 -> PC,(PC)=10001H,AR -> AB找到存储器M,CPU发读信号,BOH -> DB -> DR -> IR -> ID -> 发出各种控制信号;② PC -> AR,程序计数器加1,PC+1 -> PC,(PC)=10002H,AR -> AB找到存储器M,CPU发读信号,12H -> DB -> DR ->AL;③ PC -> AR,程序计数器加1,PC+1 -> PC,(PC)=10003H,AR -> AB找到存储器M,CPU发读信号,04H -> DB -> DR -> IR -> ID -> 发出各种控制信号;④ PC -> AR,程序计数器加1,PC+1 -> PC,(PC)=10004H,AR -> AB找到存储器M,CPU发读信号,34H -> DB -> DR -> ALU IN1; AL -> ALU IN2ALU IN1 + ALU IN2 = 46H -> AL第二章8086/8088微处理器1、微型计算机的硬件主要由哪里几部分组成?运算器、控制器、存储器、寄存器、输入输出设备。
《微机原理与接口技术》教案第一章:微机系统概述1.1 微机的发展历程1.2 微机的组成与工作原理1.3 微机系统的性能指标1.4 微机在我国的应用与发展第二章:微处理器2.1 微处理器的结构与工作原理2.2 微处理器的性能评价2.3 常见微处理器简介2.4 微处理器的编程与应用第三章:存储器3.1 存储器的分类与性能3.2 随机存储器(RAM)3.3 只读存储器(ROM)3.4 存储器扩展与接口技术第四章:输入/输出接口技术4.1 I/O接口的基本概念4.2 I/O接口的编址方式4.3 常见I/O接口芯片介绍4.4 I/O接口的程序设计第五章:中断与DMA控制5.1 中断的概念与原理5.2 中断处理程序的编写5.3 DMA控制原理与实现5.4 中断与DMA在微机系统中的应用第六章:串行通信接口6.1 串行通信的基本概念6.2 串行通信的接口标准6.3 串行通信接口电路设计6.4 串行通信在微机系统中的应用第七章:并行通信接口7.1 并行通信的基本概念7.2 并行通信的接口标准7.3 并行通信接口电路设计7.4 并行通信在微机系统中的应用第八章:总线技术8.1 总线的概念与分类8.2 总线标准与协议8.3 总线接口电路设计8.4 总线在微机系统中的应用第九章:模拟接口技术9.1 模拟接口的基本概念9.2 模拟接口的电路设计9.3 模拟接口的信号转换技术9.4 模拟接口在微机系统中的应用第十章:微机系统的可靠性设计与维护10.1 微机系统的可靠性概述10.2 微机系统的可靠性设计10.3 微机系统的维护与故障诊断10.4 提高微机系统可靠性的措施重点和难点解析重点环节一:微机的发展历程与微机系统的性能指标解析:了解微机的发展历程对于理解微机原理与接口技术具有重要意义。
掌握微机系统的性能指标有助于评估和选择合适的微机系统。
重点环节二:微处理器的结构与工作原理解析:微处理器是微机系统的核心部件,理解其结构与工作原理对于深入学习微机原理与接口技术至关重要。
微机原理与接口技术一、微机原理1.1. 微机的概念与发展微机是现代计算机的一种,通常包括中央处理器、存储器、输入/输出设备等部分,以及操作系统、应用软件等方面。
它是一种小型化的,具有高度自主、灵活性和可扩展性的计算机设备。
微机的发展源于计算机科学技术,始于19世纪60年代,经历了五十多年的演化发展,逐渐成为现代计算机的一个主要系列之一。
1.2. 微机的工作原理微机是一个高速度的计算机设备,它包括硬件和软件两个方面。
从硬件上看,微机包括中央处理器、内存、输入/输出设备等;软件方面主要包括操作系统和各种软件、程序。
微机的工作原理就是这两个方面的协同作用,首先通过输入设备将数据输入微机中,并与处理器和存储器进行交互,由操作系统控制各种资源,最后通过输出设备将结果反馈给使用者。
1.3. 微机的组成微机由中央处理器、存储器、输入/输出设备和操作系统等部分组成。
具体包括:中央处理器:是微型计算机最重要的组成部分,主要负责控制计算机运行、处理各种运算、指令执行等。
存储器:微机中的存储器由各种存储器构成,丰富的存储器可保证微计算机运行数据的高速存取、临时数据缓冲、预测等结果处理。
输入/输出设备:微机的输入设备主要包括键盘、鼠标等,输出设备主要包括显示器、打印机等。
操作系统:微机所使用的操作系统主要有Windows、Linux等,不同操作系统的功能、应用、兼容性也存在差别。
1.4. 微机的分类与应用微机根据不同的功能和应用可以分为不同的类别,如个人计算机(PC)、工作站、小型机、超级计算机等。
在应用方面,微机主要应用于办公、生产、控制、娱乐、医疗等广泛领域,其使用普及也是世界各地的各种行业、企业和机构。
二、接口技术2.1. 接口的定义与分类接口是指连接两个或多个系统、设备、技术等的一种机制,可以使它们之间进行数据传输和控制交互等。
接口按照数据传输的方向分为输入、输出或双向接口;按照数据传输的方式分为并行接口、串行接口等多种类型;按照物理连接方式,则分为USB、RS232、SCSI、IDE等种类。
微机原理与接口技术知识点总结一、微机原理1.微机系统的组成:微处理器,存储器,输入输出设备和系统总线。
2.微处理器:CPU(中央处理单元),是微机中控制和数据处理的核心部件。
3.存储器:用于存储程序和数据的器件,分为只读存储器(ROM),随机存取存储器(RAM)。
4.输入设备:键盘,鼠标等,用于接收操作者的命令。
5.输出设备:显示器,打印机等,用于展示和输出处理结果。
二、接口技术1.接口技术是连接微机与外部设备的技术,其作用是实现微机与外部设备之间的信息交换和控制。
2.接口技术主要包括接口电路、接口程序和相关接口协议等方面的内容。
三、常用总线1.数据总线:用于在微处理器与其它器件之间传输数据,其宽度决定了微处理器一次能处理的最大数据位数。
2.地址总线:用于传输微处理器发出的地址信息,其宽度决定了微处理器能够寻址的最大地址范围。
3.控制总线:用于传达微处理器和其他部件之间的控制信号,如读写、中断等。
四、中断技术及其应用1.中断技术是微处理器处理紧急事件的一种技术,通过改变程序执行顺序,使微处理器处理外部设备产生的异常情况。
2.中断种类:硬件中断,软件中断。
3.中断处理过程:中断请求,中断响应,中断处理程序执行,中断返回。
五、微处理器指令系统1.微处理器的指令系统是指微处理器可以执行的指令集,包括数据传输指令、算术逻辑指令、程序控制指令等。
2.指令执行过程:取指令、分析指令、执行指令。
3.指令周期:取指周期、分析周期、执行周期。
六、存储器及其访问方式1.存储器:用于存储程序和数据的器件,分为只读存储器(ROM),随机存取存储器(RAM)。
2.存储器访问方式:按地址访问,按内容访问。
3.存储器的分类:主存储器,辅助存储器,外存储器。
4.存储器扩展技术:使存储器的地址空间与数据空间保持一致,实现存储器的扩展。
七、输入输出设备及其接口技术1.输入设备:键盘,鼠标等,用于接收操作者的命令。
2.输出设备:显示器,打印机等,用于展示和输出处理结果。
微机原理与接口技术微机原理与接口技术是计算机科学与技术领域中的重要内容,它涉及到计算机硬件、软件以及二者之间的协同工作。
微机原理是指微型计算机的基本工作原理,包括CPU、内存、输入输出设备等组成部分的工作原理;而接口技术则是指计算机与外部设备之间的连接方式和通信协议,它对计算机系统的扩展和应用起着至关重要的作用。
首先,微机原理是微型计算机系统中最基本的部分。
微型计算机由中央处理器(CPU)、存储器(内存和外存)、输入设备和输出设备等组成。
CPU是微型计算机的核心部分,它负责执行程序指令和控制各个部件的工作。
内存用于存储程序和数据,而外存则用于长期存储大量数据。
输入设备包括键盘、鼠标等,输出设备包括显示器、打印机等。
微机原理研究的重点是各个部件的工作原理、相互之间的协作关系以及计算机系统的整体结构。
其次,接口技术是微型计算机与外部设备之间的桥梁。
计算机系统通常需要与各种外部设备进行交互,比如打印机、扫描仪、摄像头等。
而这些外部设备往往采用不同的通信协议和接口标准,因此需要通过接口技术来实现它们与计算机系统的连接和数据交换。
接口技术涉及到物理接口、逻辑接口、通信协议等多个方面,它的设计和实现直接影响着计算机系统的扩展性、兼容性和性能。
微机原理与接口技术的研究对于计算机科学与技术领域具有重要意义。
首先,它有助于深入理解计算机系统的工作原理和内部结构,为计算机系统的设计、优化和调试提供理论基础和技术支持。
其次,它对于扩展和应用计算机系统具有重要的指导意义,比如在嵌入式系统、网络通信、图像处理等领域的应用。
此外,微机原理与接口技术的研究还为计算机硬件和软件的教学提供了丰富的案例和实践基础。
总的来说,微机原理与接口技术是计算机科学与技术领域中的重要内容,它涉及到计算机系统的基本工作原理和与外部设备的连接方式。
深入研究微机原理与接口技术,有助于理解计算机系统的内部结构和工作原理,为计算机系统的设计、优化和应用提供理论基础和技术支持。
交通信息与控制工程系教案(理论教学用)课程名称微机原理与接口技术第 15 次第 7 周 2 学时上课教室WM1310 课程类型专业基础课授课对象自动化专业章节名称第6章存储器系统(6.4,6.5,6.6)教学目的和要求1.熟练掌握存储器与地址总线的连接;2.了解CACHE的概念和工作原理;3.了解8086/8088系统的存储器管理方法4.了解现代计算机存储器管理方法;讲授主要内容及时间分配存储器与地址总线的连接高速缓冲存储器(40min)存储器管理;(35min)硬盘、RAID和光盘原理;(15min)教学重点与难点重点:1.CACHE的概念和工作原理;2.086/8088系统的存储器管理方法;3.现代计算机存储器管理方法;4.存储器与地址总线的连接。
难点:1.存储器与地址总线的连接。
要求掌握知识点和分析方法1.了解CACHE的概念和工作原理;2.了解8086/8088系统的存储器管理方法;3.了解现代计算机存储器管理方法;4.存储器与地址总线的连接。
启发与提问1.为什么现代计算机要使用缓存?2.硬盘属于什么存储器?教学手段多媒体作业布置思考题:1.Windows的虚拟内存在计算机程序运行中起什么作用,如何设置虚拟内存?主要参考资料备注注:教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份。
重复班授课可不另填写教案。
程序的逻辑结构中的段与内存的段建立直接联系。
页式存储管理页式存储管理是把虚拟空间和主存空间都分成大小相同的页(为二的整数幂个字),并以页为单位进行虚存与主存间的信息交换。
此时虚存地址和主存地址分别被分为虚存页号、页内地址和主存页号、页内地址,虚、实二页号会不同,但使用相同的页内地址。
与段式存储管理不一样,页不是程序本身的结构特性,而是从管理的角度人为划分的结果。
设置和管理好页表是页式存储管理的关键技术。
4. 分页和分段的主要区别(1) 页是信息的物理单位,分页是为实现离散分配方式,以消减内存的外零头,提高内存的利用率。
微机原理与接口技术引言微机原理与接口技术是计算机科学与技术专业的一门核心课程,也是了解计算机硬件原理以及设备与外部世界的接口的基础。
本文将介绍微机原理与接口技术的基本概念、原理与应用,并探讨其在计算机科学领域的重要性。
一、微机原理微机原理是指对微型计算机的组成结构和工作原理进行研究的学科。
微机原理研究的内容包括微型计算机的硬件组成、数据传输方式及控制方式、指令系统、中央处理器、存储器、输入输出设备等。
了解微机原理对于掌握计算机的工作原理以及进行系统级的调试和优化非常关键。
微型计算机由中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、存储器(Memory)、输入设备(Input Device)、输出设备(Output Device)等几个基本部分组成。
中央处理器是计算机的核心,负责执行计算机程序的指令,控制计算机的运行;存储器用于存储程序和数据;输入设备用于将外部信息输入到计算机中;输出设备则是将计算机处理的结果输出给外界。
二、接口技术接口技术是将计算机系统与外围设备、网络或其他系统进行连接和通信的技术。
计算机与外界设备的接口技术包括串行通信接口、并行通信接口、USB接口、网络接口等。
接口技术的发展与进步可以提高计算机的扩展性和连接性,实现计算机与外界的无缝衔接。
2.1 串行通信接口串行通信接口是一种利用串行方式进行数据传输的接口技术。
串行通信接口由发送端和接收端组成,通过使用不同的协议和信号电平进行数据的传输。
串行通信接口的优点是可以通过串行线路同时传输多个数据位,适用于长距离传输。
常见的串行通信接口有RS-232、RS-485等。
2.2 并行通信接口并行通信接口是一种利用并行方式进行数据传输的接口技术。
并行通信接口将数据分成多个位同时传输,速度较快。
常见的并行通信接口有并行打印口(LPT口)、并行接口总线(Parallel Interface Bus,简称PIB)等。
2.3 USB接口USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)接口是一种用于连接计算机与外部设备的通信接口标准。
微机原理与接口技术(单片机)1.计算机的基本结构:1946年美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出的。
由运算器、控制器、存储器、输出设备和输出设备五部分构成。
2.两个基本能力:(1)能够存储程序(2)能够自动的执行程序3.技术机系统的组成(1)硬件系统、主要指物理设备(2)软件系统、是指管理计算机系统资源,控制计算机系统运行的程序、命令、指令和数据等。
4.硬件系统的组成:(1)主机:包括①中央处理器CP U又包括控制器又称逻辑运算和运算器又称数字运算。
②内存包括只读存储器ROM不可修改(程序)和随机存储器RAM可修改(数据)(2)外部设备:①输入设备:键盘、鼠标、扫描仪、和光笔等②输出设备:显示器、打印机和绘图仪等。
③外存储器:磁盘、光盘和U盘等④通信设备:网卡和调制解调器5.软件系统(1)系统软件①操作系统②服务软件③编译和解释系统(2)a.信息管理软件b.辅助设计软件c.文字处理软件d.图形软件e.各种程序包6.计算机的分类:(1)巨型机(2)小巨型机(3)大型机(4)小型机(5)微型机(6)工作站7.计算机的特点:(1)运算速度快(2)计算精度高(3)记忆能力强(4)具有复杂的逻辑判断能力(5)具有执行程序的能力8.计算机的运算基础十进制二进制八进制十六进制0 0000 0 01 0001 1 12 0002 2 28 1000 10 89 1001 11 910 1010 12 A11 1011 13 B12 1100 14 C13 1101 15 D14 1110 16 E15 1111 17 F9.数值转换——安全展开求和10简易微处理器由控制器、运算器、寄存器组成(1)控制器由指令寄存器IR,指令译码器ID,可编程序逻辑阵列PLA(2)运算器算术逻辑部件ALU和标志位寄存器F(3)寄存机组需画出AL、BL/AR/DR/和IP.11.微处理器主要由ALU、寄存器组、指令处理单元、数据总线和地址总线控制等组成。