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微机原理与接口技术PPT课件

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微机原理与接口技术课件PPT

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汇编语言的优点
汇编语言具有高效、可移植性、 可维护性等优点，适用于编写操 作系统、编译器等关键软件。
汇编语言的缺点
汇编语言编写复杂，容易出错， 且可移植性较差，需要针对不同 的计算机体系结构进行修改。
高级语言
01
高级语言的定义
高级语言是一种抽象程度更高的 编程语言，它使用更接近自然语 言的语法和语义。
实验提供参考。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
串行接口的数据传输速率比并行 接口慢，但只需要一根数据线， 因此成本较低。
03
串行接口的常见标准包括RS-232 、RS-422和USB。
04
中断控制器
中断控制器是微机中的一 种重要组件，它负责管理 计算机系统中断的处理。
中断控制器可以管理硬件 设备的中断请求，例如键 盘、鼠标和计时器等。
ABCD
并行接口通常用于连接打印机、磁盘驱动器等高速设备， 因为这些设备需要快速传输大量数据。
并行接口的常见标准包括ECP、EPP和USB。
串行接口
01
串行接口是一种数据传输方式， 它通过单个数据线逐位传输数据 。
02
串行接口通常用于连接鼠标、调 制解调器等低速设备，因为这些 设备不需要快速传输大量数据。
语音识别和图像处理
利用微机原理与接口技术，可以实现语音识 别和图像处理等功能，提高办公自动化水平 。
在家用电器中的应用
1 2 3
智能家居控制
微机原理与接口技术可以用于智能家居控制，实 现家用电器的远程控制和自动化控制。
电视和音响设备控制
通过微机原理与接口技术，可以实现电视和音响 设备的智能控制，提供更加便捷和智能的娱乐体 验。

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（1）调用指令
格式：CALL 过程名 功能：调用已定义的过程，并将断点地址压入堆栈保存。 ① 段内直接调用
CALL ；SP←(SP)-2，SS：[SP] ←IP；IP←(IP)+16位偏移量
② 段内间接调用
CALL BX ；SP←(SP)-2，SS：[SP] ←IP；IP←BX偏移量
4．循环控制指令
格式：LOOP DEST ；(CX)≠0，则循环 LOOPE/LOOPZ DEST ； ZF=1且（CX≠0），则循环 LOOPNE/LOOPNZ DEST ； ZF=0且（CX）≠0，则循环 JCXZ DEST ； (CX)=0，则转移
例3-54在以DATA为首地址的内存数据段中， 存放有200个16位有符号数，试找出其中最 大和最小的有符号数，并分别放在MAX和 MIN为首的内存单元中
（4）段间间接转移
程序转移的段基址和偏移地址在存储单元之中 如： J) ←(DS：DI+2)
2．过程调用及返回指令
程序设计中，将具有独立功能的程序模块称为子 程序，8086汇编中称为过程。 程序执行过程中，由调用程序使用调用指令调用 这些子程序；当子程序执行后，通过返回指令返 回主程序。
复习
逻辑运算 AND OR NOT XOR TEST 移位运算指令 SAL SAR SHL SHR ROL ROR RCL RCR 串操作指令 MOVSB/W LODSB/W STOSB/W CMPSB/W SCASB/W REP REPE/Z REPNZ/NE
3.2.5 控制转移指令
控制转移指令通过改变段寄存器CS和指令指针IP可以 改变指令执行的顺序。 控制转移指令根据程序转移地址的不同：
NEXT：

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外存储器是微机系统中的低速存储器， 用于长期存储大量数据和程序。
中央处理器是微机系统的核心，负责执 行程序中的指令。
内存储器是微机系统中的高速存储器， 用于存储程序和数据。
微机系统的软件结构
微机系统的软件结构包括系统软件和 应用软件。
应用软件是根据特定需求开发的软件 ，如办公软件、图像处理软件等。
通过微机接口实验，使 学生掌握微机接口的基 本原理和应用技术，培 养学生对微机系统的综 合分析和设计能力。
微机接口实验通常包括 以下几个方面的内容
通过实验箱或实验板等 硬件设备，让学生了解 并掌握各种硬件接口的 工作原理和性能特点。
通过编写软件程序，让 学生掌握各种输入/输出 控制方式、中断处理、 DMA传输等软件接口的 控制原理和编程方法。
计算机的基本组成 包括运算器、控制 器、存储器、输入 输出设备。
控制器是计算机的 指挥中心，负责控 制和协调计算机的 各个部件。
输入输出设备用于 与外部进行信息交 流，如键盘、鼠标 和显示器等。
微机系统的硬件结构
微机系统的硬件结构包括中央处理器、 内存储器、外存储器、输入输出设备等 。
输入输出设备用于与外部进行信息交流 ，如键盘、鼠标和显示器等。
接口技术
包括串行接口、并行接口、USB接口等技术 ，实现微机与其他设备的通信。
C/C语言
一种高级编程语言，广泛应用于微机应用系 统的开发。
中断技术
实现微机应用系统中断处理和任务调度的重 要技术。
06
CATALOGUE
微机接口实验及课程设计
微机接口实验的目的与内容
目的
内容
硬件接口实验
软件编程实验
综合实验
。
串行接口的实现

微机原理与接口技术-周荷琴第4版ppt课件

微机原理与接口技术-周荷琴第4版ppt课件

2、存储器
功能：存放程序和数据。
SRAM RAM DRAM
存储器
内存（主存） 外存（辅存）
ROM
ROM
EPROM E2PROM
软盘、U盘
硬盘（移动硬盘）
• AMD Athlon II X2 240/盒装 本周劲热排 行第3位
• 参考价格： ￥380(全国) • 接口类型：Socket AM3(938) • 生产工艺：45纳米 • 主频：2.8GHz • 二级缓存：L2=2×1M • 核心数量：双核
4、十六进制表示法 基数为16，用0 - 9 、A - F 十五个字符来数值，逢十六 进一。 各位的权值为 16i 。
二进制表示数值方法如下：
n NH= ± Ki * 16i
i=-m
其中：K = 0 - 9 、A - F i
例：（56D.3)H = 5 * 162 + 6 * 161 + 13 * 160 + 3 * 16-1
I/O设备
输入设备
输出设备
键盘 鼠标 扫描仪、数码相机
显示器 打印机 绘图仪
（2）、I/O接口：连接外设备和系统总线，完成信号 转换、数据缓冲、与CPU进行信号联络等工作。
显示器卡：完成显示器与总线的连接。 声卡：完成声音的输入/输出。 网卡：完成网络数据的转换。 扫描卡：连接扫描仪到计算机。 调制解调器卡：模拟信号与数字信号相互转换。 键盘接口、打印机接口等。 232接口：串行数据接口。
运算规则：
加法运算：
0+0 = 0 0+1 = 1 1+0 = 1 1+1 =10 （逢二进一） 减法运算：
0-0 = 0 10-1 =1 （借位） 1-0 = 1 乘法运算：

单片微机原理与接口技术PPT课件

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定操作对象。
指令集
02
单片机支持的指令集合，包括算术运算、逻辑运算、控制转移
等指令。
寻址方式
03
确定操作数所在位置的方式，包括直接寻址、间接寻址、寄存
器寻址等。
单片机的中断系统
01
02
03
中断源
能够引起单片机中断的信 号来源，如定时器溢出、 外部中断等。
中断优先级
不同中断源的优先级，用 于确定中断处理的先后顺 序。
单片微机原理与接口技术ppt 课件
• 单片机概述 • 单片机原理 • 接口技术 • 单片机编程语言与开发环境 • 单片机应用实例 • 展望与未来发展
01
单片机概述
单片机的定义与特点
总结词
单片机是一种集成电路芯片，它集成了中央处理器、存储器、输入输出接口等计 算机主要部件，具有体积小、功耗低、可靠性高等特点。
输入输出接口是微机系统的重要组成 部分，它们负责与外部设备进行数据 交换。
并行接口通过多条数据线同时传输多 个数据位，具有传输速度快、数据量 大等优点。
输入输出接口的种类繁多，常见的有 并行接口和串行接口。
串行接口则通过一条数据线逐位传输 数据，具有传输速度慢、数据量小等 缺点，但实现简单、成本低。
机器码
机器码是一种二进制代码，直接由单 片机的微处理器执行，是单片机编程 的底层语言。
C语言在单片机开发中的应用
C语言在单片机开发中的优势
C语言具有可读性强、可移植性好、开发效率高等优点，适合用于大 规模、复杂的单片机系统开发。
C语言的基本语法
包括变量定义、数据类型、控制结构、函数等基本语法，是单片机C 语言编程的基础。
Keil软件是一款流行的单片机 开发环境，支持多种单片机型 号和开发语言，具有界面友好 、功能强大等优点。

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例3-43 将AX的最高位移入DX的最低位 RCL AX，1 ；将AX的最高位移位CF RCL DX，1 ；将CF移入DX的最低位 例3-44 将AX＝00A2H，BX=00B4H，装配在一起形成 AX＝A2B4H MOV CL，8 ；(CL)←移位数8 ROL AX，CL ；AX循环左移8位（AX）=A200H ADD AX，BX
例3-40 NOT AL ；AL中内容求反码，结果在AL中 NOT BX ；BX中内容求反码，结果在BX中 NOT WORD PTR [1000H] ； 1000H和1001H 2个单元中 的内容求反码，再送回这 FH OR AL，0FH XOR AL，0FH TEST AL，0FH
；AL中的高4位请零 ；AL中的低4位置1 ；AL中的低4位求反 ；检查AL中的低4位是否全为零
练习1：对AL寄存器的D7D6清零，D5D4置 “1”， D3D2取反，D1D0不变 AND AL,3FH OR AL,30H XOR AL,0CH 练习2：将AH的D7D5D3D1置1，其他位保持不变； 将AL的D7D5D3D1取反 OR AH,0AAH XOR AL, 0AAH
作用：通常对某些位置1。 除了AF 影响其他五位且 OF=CF=0
1．逻辑运算指令
5）．异或（按位加）指令XOR 语句格式： XOR OPD，OPS 功能：目的操作数与源操作数做按位加运算，结 果送入目的地址。 即（OPD）⊕(OPS) →OPD。 说明：按位加的运算法则为；1⊕1=0，1⊕0=1， 0⊕1=1，0⊕0=0。 作用：用1与某位异或就是取反。 除了AF 影响其他五位且 OF=CF=0
最高位
CF
最低位
d）带CF的循环右移指令RCR

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查询传送方式输入接口电路
& RD
输 入 设 备
锁 存 器
三态 缓冲 器 (8)
DB
D7
STB
R Q
端口 地址 译码 器
数据端口译码输出
AB
M/IO
+5V
D
三态 缓冲 器 (1)
&
状态端口 译码输出
RD
例题
设接口电路中状态端口的地址为STATUS，数据 端口的地址为DATA，则CPU读取输入设备的数 据应执行下列程序段：
5.4
CPU与外设之间的数据传送方式
• 5.4.1 程序控制方式
• 5.4.2 中断传送方式
• 5.4.3 直接存储器存取方式
返 回
5.4.1 程序控制方式
程序控制方式是指CPU与外设间的数据传 送是在程序的控制下完成的一种数据传送 方式。 分为两种 1. 无条件传送方式 2. 查询传送方式
中断方式输入的接口电路
输 入 设 备 数据 选通 输 入 锁 存 器 三 态 缓 冲 器 D7～D0 地址总线 端口 译码
+5V
中断 请求 D Q
RD
INTA
中断 屏蔽Q 触发器
INT
返 回
5.4.3 直接存储器存取方式
DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制，数据 交换不经过CPU，而直接在内存和I/O设备之间 进行。 优点:传送速率很高，这对高速度大批量数据传 送特别有用。 缺点:要求设置DMA控制器，电路结构复杂，硬 返 回 件开销大
返 回
例题
例 当I/O状态端口0378H的Bit1（D1位）为0时，表 示外设忙；为1则表示外设可以接收数据。试编程 根据外设的状态将当前数据段中从BUFFER开始的 连续100个字节的内容从I/O数据端口03F8输出到外 设 LEA SI，BUFFER MOV AL，[SI] MOV CL，100 MOV DX，3F8H AGAIN： MOV DX，378H OUT DX，AL WAIT： IN AL，DX INC SI DEC CL TEST AL，02H JNZ AGAIN JZ WAIT

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9
CPU
A0~~A9 CS A0~~A9 CS A0~~A9 CS A0~~A9 CS
1KX4
WR D0~~D3 D4~~D7 D0~~D3 WE
1KX4
WE D4~~D7
1KX4
WE D0~~D3
1KX4
WE D4~~D7
第6章 存储器
按存取方式分类
随机存取存储器 （RAM） 半导体存储器 静态RAM（SRAM）
动态RAM（DRAM）
掩膜式ROM
可编程ROM（PROM）
只读存储器 （ROM）
可擦除PROM（EPROM） 电可擦除PROM（E2PROM）
说明
（1）随机存取存储器RAM 信息可以随时写入或读出 关闭电源后所存信息将全部丢失 静态RAM采用双稳电路存储信息，而动态RAM是以 电容上的电荷存储信息。 静态RAM速度更快，而动态RAM的集成度更高、功 耗和价格更低，动态RAM必须定时刷新。
3．存储芯片的选用和地址分配
存储芯片类型和芯片型号的选择因素 存放对象 存储容量 存取速度 结构 价格
6.4.2 存储器与地址总线的连接
存储器与地址总线的连接，本质上就是在地址分配的 基础上实现地址译码，保证 CPU 能对存储器中所有单 元正确寻址。 它包括两方面内容：一是高位地址线译码，用以选择 存储芯片；二是低位地址线连接，用以通过片内地址 译码器选择存储单元。
存储器与CPU接口的一般问题
–CPU总线的负载能力 –存储器与CPU之间的时序配合
–存储芯片的选用和地址分配
1．CPU总线的负载能力
通常 CPU 总线的负载能力是一个 TTL 器件或 20 个 MOS器件。 一般小型系统中， CPU 可直接与存储器芯片相连。 而在较大系统中，当总线负载数超过限定时应当 加接驱动器。 地址线、控制线时是单向的，故采用单向驱动器， 如74LS244，Intel8282等，而数据线是双向传动 的 ， 故 采 用 双 向 驱 动 器 ， 如 7 4 LS245、 Intel8286/8287等。

微机原理及接口技术参考PPT


IN AL，DX
；读数据
MOV [SI]，AL
MOV DX，8002H
MOV AL，00H
OUT DX，AL
INC SI ；存放数据的内存地址加1
INC BL ；通道地址加1
MOV AL，BL OUT DX，AL ；送通道地址 MOV DX，8002H
DEC BH JNZ GOON POP AX
MOV AL，01H
•14
9.3 A/D转换器ADC0809及应用
➢ 采样：对连续变化的模拟量要按一定的规律和周期取出其 中的某一瞬时值。
➢ 采样频率：一般要高于或至少等于输入信号最高频率的2 倍，实际应用中采样频率一般是信号频率的4~8倍。
➢ 采样周期：相邻两次采样的间隔时间。一次A/D转换所需 要的时间必须小于采样周期。
•10
➢ 应用举例：利用D/A 转换器来构造波形发生器，如图所 示。假设地址译码输出端口为360H。
图９.8 采用DAC0832 构造的波形发生器
•11
(1) 矩形波。给DAC0832 持续256 次送数据0，然后256 次送 数据FFH，依次重复处理。输出矩形波的程序段如下：
MOV DX，360H ；设定地址译码输出端口 DD0： MOV CX，0FFH
2
多2
N位
路
电
二进制数
… …
模
阻
拟
网
开
络
N
关N
运算 放大器
图9.2 D/A转换器框图
模拟电压输出
•3
1. 加权电阻网络D/A转换器的工作原理
VREF
K1
R1
K2
R2
K3
R3
Kn
Rn

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返 回
7.1.1 中断、中断源及中断系统
1.中断 在CPU正常运行程序时，由于内部事件、外 部事件或由程序预先安排的事件所引起的 CPU暂时停止正在运行的程序，而转去执行 请求CPU服务的内部/外部事件或预先安排事 件的服务程序，待服务程序处理完毕后又返回 去继续执行被暂停的程序 2.中断源 发出中断请求的外部设备或引起中断的内部原 因称为中断源
返 回
7.2.4 8086的中断响应过程
1．内部中断响应过程 2．外部中断响应过程
1．内部中断响应过程
过程： （1）将类型号乘4，计算出中断向量的地址； （2）CPU的标志寄存器入栈，以保护各个标志位， 此操作类似于PUSHF指令。 （3）清除IF和TF标志，屏蔽新的INTR中断和单 步中断。 （4）保存断点，即把断点处的IP和CS值压入堆 栈，先压入CS值，再压入IP值。 （5）根据第一步计算出来的地址从中断向量表 中取出中断服务程序的入口地址（段和偏移）， 分别送至CS和IP中。 （6）转入中断服务程序执行。
例7-2
将中断服务程序的入口地址直接写入中断向量表。
┇ MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV ┇ AX，00H ES，AX BX，60H*4 ；中断号×4→BX AX，OFFSET_INTR ；中断服务程序偏移值→AX ES：[BX]，AX ；装入偏移地址 AX，SEG_INTR ；中断服务程序的段基址→AX ES：[BX+2]，AX ；装入段基址
T1
T2
INTA T3
周期
第二个总线
T4
T1
T2
INTA T3
周期
T4
图7-5 8086对INTR的中断响应时序
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（2）如果要对其他段寄存器所指出的存储区 进行直接寻址，则本条指令前必须用前缀指出 段寄存器名。
21018H 21019H
AA 数 BB 据
段
8
三、直接寻址
• 操作数的存储区是在DS段以外的段中，则应 在指令中指定段跨越前缀：
• MOV BX, ES:[2000H] 设ES＝3000H，则指令执行后是将32000H
• 操作数的寻址方式有以下几种：
•
立即数寻址
寄存器寻址
直接寻址
寄存器间接寻址
寄存器相对寻址
基址加变址寻址
相对的基址加变址寻址
• 例：指令形式：
MOV AX， 0000H； AX← 0000H
助记符 目的操作数 源操作数
4
一、立即数寻址
• 操作数紧跟在操作码的后面，与操作码一起放在码段
区域，立即数可以为8位，也可以为16位。
设SS＝3000H，BP＝2000H， COUNT＝1050H
有效地址为： EA＝2000H＋1050H＝3050H
物理地址： 堆栈段＝30000H＋3050H＝33050H
存储器
M
10000H 8B 代
10001H 86 码
10002H
段
AH AL BB AA
33050H 33051H
AA 堆 BB 栈
代码：8B 07
设 DS＝2000H，BX＝5000H CS＝1000H，IP＝0000H
物理地址： 代码段：CS000H 8B 代
10001H 07 码
10002H
段
数据段：DS ×16＋BX＝25000H
AH AL
BB AA
25000H 25001H
AA 数 BB 据
微机原理与应用
第一章 微型计算机基础知识 第二章 指令系统和汇编语言程序设计 第三章 8088的总线周期与总线操作 第四章 微型计算机的输入/输出 第五章 常见接口电路 第六章 存储器及其接口 /模和模/数转换
1
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总体概述
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例：MOV AL，80H；AL80H 机器码：B0 80H
AL
存储器
M
00000H 00001H
B0 80
代 码
段
MOV AX，1000H；AX 1000H
机器码：B8 00 10H
00010H B8 代
AH AL 00011H 00 码 00012H 10 段
5
一、立即数寻址（续）
立即寻址的说明： 1. 立即数只能是整数； 2. 立即数可以是8位数或16位数，若是16位数， 要求低字节数放在低地址中，高字节数放在高 地址中。 3. 该指令主要用来对R赋值； 4. 不运行总线周期，速度快； 5. 立即数只能作源操作数。
存储器
; AH [1019H]
M
设CS＝1000H，IP＝0000H，DS＝2000H
10000H ×× 代
物理地址：
10001H 18 码
CS×16＋IP＝10000H
10002H 10 段
DS×16＋逻辑地址＝21018H
AH AL
说明：
BB AA
（1）如果指令前面没有用前缀指明操作数在
哪一段，则默认为段寄存器是数据段寄存器DS；
段
13
返回
六、基址加变址寻址
• 将一个基址寄存器（BX、BP）的内容加上一 个变址寄存器（SI、DI）的内容来形成操作 数的有效地址。
• 例：MOV AX，[BX][SI]； 或 MOV AX，[BX＋SI]；AL [BX＋SI] AH [BX＋SI+1]
例：MOV AX，［BX］；AL ［BX］ ；AH ［BX＋1］
设 DS＝2000H，BX＝5000H
物理地址＝DS ×16＋BX ＝25000H
执行情况
注：指令中也可用段超越前缀，对其他段寄存器所 指的存储区进行寻址。
10
四、寄存器间接寻址
例：MOV AX，［BX］；AL ［BX］
；AH ［BX＋1］
段
11
返回
五、寄存器相对寻址（变址寻址）
• 有效地址是由一个基址或变址寄存器的内容加上一 个8位或16位的位移量来得到的，即
BX
EA＝
BP SI
DI
＋ 8位 16位
注：若用BP，那么默认 的段寄存器就是SS。
例：MOV AX， [BX＋20H]; AL[BX+20H],AH [BX+21H]
例：MOV AX，COUNT[BP]； AL [33050H], AH [33051H]
6
二、寄存器寻址
• 操作数包含在CPU的内部寄存器中。
• 例：MOV AX，BX；AX BX MOV CL，DH；CL DH
• 说明：
1. 对16位操作数来说，寄存器可以为AX、BX、
CX、DX、SI、DI、SP、BP。
2. 对8位操作数来说，寄存器可为AH、AL、BH、
BL、CH、CL、DH、DL。
3. 操作在CPU内部进行，不需要使用总线，执行
速度快。
4. 一条指令中，既可以对源操作数采用该方式，也
可以对目的操作数采用该方式，也可以两者都用寄
存器寻址方式。
7
三、直接寻址
• 操作数地址的16位偏移地址直接包含在指令中，但操
作数一般在存储器（数据段区域）中，它的地址为
DS加上它16位地址偏移量。 例：MOV AX，[1018H]；AL [1018H]
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2
第2章 指令系统和汇编语言程序设计
2.1 8086/8088的寻址方式 2.2 8086/8088指令格式 2.3 8086/8088指令系统 2.4 汇编语言程序设计
3
2.1 8086/8088的寻址方式
• 一条指令需解决：一是进行何种操作；另一
个是操作数和操作结果在何处。
等价于： MOV AX，［COUNT＋BP］
设SS＝3000H，BP＝2000H，COUNT＝1050H
则有效地址为：EA＝2000H＋1050H＝3050H
物理地址＝30000H＋3050H＝33050H 执行情况
注：这种方式可使用段超越前缀。
12
五、寄存器相对寻址（变址寻址）
例： MOV AX，[COUNT＋BP]； 代码：8B 86
和32001H两单元的内容取出送BX中。 • 有时用符号地址代替数值地址，
MOV AX, BUFFER • 等价于
MOV AX, [BUFFER]
9
四、寄存器间接寻址
• 操作数的有效地址由寄存器BX、BP、SI、DI中的一 个指出。
• 如果指令前面没有用前缀指明具体的段寄存器，则 寻址时，对BX、SI、DI，默认的段寄存器通常为DS； 对BP，默认的段寄存器为SS。