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第01讲第01章1.33版_39_060603_绪论与总线器件

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2006年2月16日
南京大学计算机系 俞建新
DI0 DI1 DI2 DI3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2006年2月16日
20 19 18 17
VCC(+5V) DO0 DO1 DO2 DO3 DO4 DO5 DO6 DO7 STB
地址锁 存器 8282引 脚信号
第1讲 第32页
DI4 DI5 DI6 DI7 OE GND
南京大学计算机系 俞建新
1·2 常用总线数字电路器件
微型计算机系统中含有大量的电子器件，它们 之间通过总线进行连接。通过总线输入输出的 器件有共同特性，要求信号稳定，高输入阻抗， 大输出电流。 常用的总线数字电路器件有：
三态输出电路 锁存器 驱动器
下面分别介绍：
第1讲 第21页 2006年2月16日 南京大学计算机系 俞建新
南京大学计算机系 俞建新
A0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2006年2月16日
20 19 18 17
VCC(+5V) B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 T
第1讲 第9页 2006年2月16日 南京大学计算机系 俞建新
本课程推荐的参考书之四
《微型计算机技术及应用》 从16位到32位（第二版） 编著：戴梅萼，史嘉权 页数：612 书号：ISBN 7-302-02089-2 清华大学出版社 出版年月：1996年5月 特点：五年之前曾经广泛使用过 的教材。内容翔实，分析透彻。 使用建议：借阅。
计算机 控制系统
原理
汇编语言 接口技术 嵌入式 系统
南京大学计算机系 俞建新
本学期课程总成绩评定
课程总成绩 期末考试成绩*70%+平时作业成绩*30% 说明：期末考试成绩和平时作业成绩都按百分制评分 本课程上机实验 x86汇编程序上机自习 不采取集中上机方式 同学们自行在计算机系实验室或者宿舍上机实习 汇编实验必须提交详细实验报告书、可执行程序和 详细源代码注释，提倡自行创意设计一个汇编大作 业实验并完成之。
微型机的分类与应用
按字长分类
4，8，16，32，64位
按结构形式分类
单片机，单板机，多板机。
PC（Personal Computer）
属于多板机，通常指x86系列的微型计算机。
微型计算机应用
科学计算 ，自动控制，测量测试，工艺过程控制 教育卫生，人工智能，计算机辅助设计，信息处理
第1讲 第19页 2006年2月16日 南京大学计算机系 俞建新
第1讲 第8页 2006年2月16日 南京大学计算机系 俞建新
本课程推荐的参考书之三
《Intel微处理器全系列》 结构、编程与接口（第五版） [中译本] [美]Barry B. Brey著 页数：940 书号：ISBN 7-5053-6725-0/TP·3757 电子工业出版社 出版年月：2001年7月第1版 特点：权威的微处理器接口图书 使用建议：借阅。
南京大学计算机系 俞建新
本课程推荐的参考书之二
《上机指导·应试指导·模拟试题》 版次：第1版 页数：516 出版年月：2002年12月 书号：ISBN 7-80151-480-7/G·178 出版：海潮出版社 特点：三级PC技术的配套图书。 含有大量的PC硬件技术学习辅 导、习题和试题，内容广泛， 有助于巩固所学习的知识点。 使用建议：借阅。
VDD
U1 G1 T1
1态 B A
G2 T2 U2
输出控制端为高 电平时允许输出
第1讲 第23页
2006年2月16日
南京大学计算机系 俞建新
三态门电路的执行过程—2
输出控制端
E
U0 U1 G1
VDD
图例
高电平 低电平
T1
0态 B A
G2 T2 U2
输出控制端为高 电平时允许输出
第1讲 第24页
2006年2月16日
第1讲 第12页 2006年2月16日 南京大学计算机系 俞建新
第1章 绪论
1·1微型计算机的发展概况
重要的名词定义 微型计算机的发展阶段 微型计算机的分类
1·2常用数字器件
三态输出电路 地址锁存器 地址译码器 总线驱动器
第1讲 第13页 2006年2月16日 南京大学计算机系 俞建新
1·1 微型计算机的发展概况
2006年2月16日
D锁存器逻辑执行过程—2
D
G3 G4 G5
G1
Q
E
G2QE=0 源自存状态 输出不变第1讲 第28页 2006年2月16日 南京大学计算机系 俞建新
增强总线器件的信号识别
当挂在总线上的器件较多 时，使总的负载电容加大， 负载电阻RL减小，使波形 畸变，幅度降低，若畸变 严重或幅度低于规定的高 电平时，数字部件将不能 识别这些信号或误识别。 这时就必须加总线驱动器 或总线缓冲器。
第1讲 第16页 2006年2月16日 南京大学计算机系 俞建新
算术逻辑部件 微处理器、微型计算机和 微 微 微 累加器、寄存器 处 微型计算机系统的关系 型 理 型 控制部件 内部总线
器
计 算 机
计 算 机 系 统
系 统 总 线 存储器（ROM,RAM） 输入/输出接口
外 系
第1讲 第17页
围 设 统 软
第1讲 第10页 2006年2月16日 南京大学计算机系 俞建新
本课程推荐的参考书之五
《80X86汇编语言程序设计》 编著：沈美明， 温冬婵 页数：618 书号：ISBN 7-302-04540-2 清华大学出版社 出版年月：2001年9月第1版 特点：汇编语言的本科生教材 使用建议：有兴趣有决心掌握好 汇编程序设计技术的同学可以 购买，通读并且参照例题上机 实习。
第1讲 第11页 2006年2月16日 南京大学计算机系 俞建新
本课程推荐的参考书之六
《 Windows环境下32位汇编语言程序 设计》 编写：罗云杉 页数：763 ，有光盘 书号：ISBN 7-5053-8034-6/TP·4678 电子工业出版社 2002年10月第1版 特点：编程爱好者参考书 使用建议：想成为编程高手的同学可 以借阅、泛读并亲手照书做一些 实践。
《微机原理与接口技术》
本科课程
2006年春季
第1讲 南京大学计算机系 俞建新主讲
2006年2月16日
本课程概况
课程性质：计算机系本科生选修课，技术特点较强 授课教师：俞建新副教授 学分：3 平均每周课时：3小时 教学周数：16周 总授课课时：约48小时 总实验课时：约24小时 使用教材： 《全国计算机等级考试三级教程—PC技术》
第1讲 第2页 2006年2月16日 南京大学计算机系 俞建新
主要教学内容
80x86微处理器
8086/8088，80286，80386，80486 Pentium, Pentium Pro, Pentium II, Pentium III， Pentium IV
PC机组成原理
主板，系统总线，主存储器
x86汇编语言复习与提高 微机接口
8259，8255，8251，8237，8253， 8250，USB，IEEE1394
第1讲 第3页 2006年2月16日 南京大学计算机系 俞建新
知识基础与后继课程
单片机 电子线路 微机原理 数字电路 计算机 组成原理 高 性能微 型计算机 系统
第1讲 第4页 2006年2月16日
南京大学计算机系 俞建新
三态门电路的执行过程—3
输出控制端
E
U0 U1 G1
VDD
图例
高电平 低电平
T1
高阻抗态 B
T2 G2
输出控制端为低电平 时无输出，输出端为 悬浮状态
第1讲 第25页
A
U2
2006年2月16日
南京大学计算机系 俞建新
常用的数字器件—2
真值表
D锁存器
Q Q
输入 E L H H D X L H
8282
16 15 14 13 12 11
南京大学计算机系 俞建新
DI0
D Q
CLK
DO0
8282
地址 锁存 器 8282 内部 结构
第1讲 第33页
DI1 DI2 DI3 DI4 DI5 DI6 DI7
DO1 DO2 DO3 DO4 DO5 DO6 DO7
STB
2006年2月16日
OE 南京大学计算机系 俞建新
三态输出电路
输出电路的三种状态：
指输出电路具有三种稳定的输出状态，即1态、0态 和第三态—高阻抗态（或称悬浮状态） 称这种电路为三态门电路 它的逻辑符号有多种，参看下图：
E
第1讲 第22页
E
2006年2月16日
E
E
南京大学计算机系 俞建新
三态门电路的执行过程—1
E 图例
高电平 低电平
U0
输出控制端
第1讲 第6页 2006年2月16日 南京大学计算机系 俞建新
本课程推荐的参考书之一
《微型计算机原理与接口技术》 编著：吴秀清 版次：第2版 页数：530 出版年月：2001年1月 书号：ISBN 7-312-01105-5/TP·235 出版：中国科学技术大学出版社 特点：深入细致地讲解了8086/8088 微处理器和PC机接口芯片，适合 考研。主要的课外参考书，借阅 或者购阅。 第1讲 第7页 2006年2月16日
五个重要的名词术语
微处理器 微型计算机 微型计算机系统 单片机/单板机 嵌入式系统
第1讲 第14页
2006年2月16日
南京大学计算机系 俞建新
单片机，单板机
单片机：
将微处理器、一定容量的RAM和ROM以及 I/O口、定时器等电路集成在一块芯片上， 构成单片微型计算机，简称为单片机。

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计算机控制技术全套PPT电子课件教案-第四章总线

计算机控制技术全套PPT电子课件教案-第四章总线


高速化
标准化
随着数据传输速率的不断提高，总线技术 也在不断向高速化方向发展。
为了方便不同设备间的互连互通，总线技 术也在不断向标准化方向发展。
集成化
智能化
随着芯片技术的发展，总线技术也在不断 向集成化方向发展，实现更高效的数据传 输和控制。
随着人工智能技术的发展，总线技术也在 不断向智能化方向发展，实现更智能的数 据传输和控制。
计算机控制技术全套ppt电子课件 教案-第四章总线
目录
• 总线概述 • 总线的通信协议 • 总线的仲裁机制 • 总线的应用和发展趋势 • 总线的优缺点
01 总线概述
总线的定义
总线定义
总线是计算机各功能部件之间传 输信息的公共通路，是连接各个
部件的桥梁。
总线的组成
总线由数据总线、地址总线和控制 总线三部分组成，分别负责数据传 输、寻址和命令控制的功能。
标准化与规范
总线的标准化和规范化为计算机各部件之间的连接和通信提供了统一 的标准和规范，使得不同厂商的部件可以相互兼容和互操作。
扩展与升级
总线的设计通常考虑到了扩展和升级的需求，通过增加或更换某些部 件，可以实现计算数据格式
定义数据在总线上传输时的格式，包括起始位、 数据位、校验位和停止位等。
总线的特点
总线具有规范性、共享性、标准性 和可扩展性等特点，使得计算机各 部件之间的信息传输更加高效可靠。
总线的分类
按传输方式分类
总线可以分为串行总线和并行总 线，串行总线以位为单位逐位传 输数据，并行总线则可以同时传
输多个位的数据。
按功能分类
总线可以分为地址总线、数据总 线和控制总线，分别负责地址寻 址、数据传输和命令控制的功能。
发送过程
计算机总线(课件)

计算机总线(课件)

返回
8.1.2 总线的分类
按传送信息的类别可分为:地址总线, 数据总线,控制总线. 按在微机结构中所处的位置的不同可分 为:片内总线,芯片总线,系统总线, 外部总线. 返回
8.1.3 信息在总线上的传送方式
串行传送:示意图见P193图8.1.用脉冲传送,且 只需一根传输线.通常在外部总线中采用. 并行传送:示意图见P194图8.2.用电位传送,每 个数据位都需要有一根传输线.微机中的内部总 线一般都采用并行传送方式. 并串行传送:是并行传送和串行传送方式的结 合..
返回
PCI总线 PCI总线
PCI总线是一种高性能的32位局部总线,在一个采用了 PCI总线的微机系统中,允许多条总线同时存在,可大 大提高系统的数据处理能力. PCI总线结构示意图见 P202图8.7. PCI总线的设计与其他总线的差异在于使用了PCI桥路 连接PCI与局部总线, PCI桥路将PCI总线与微处理器 的局部总线隔离,可使PCI总线处理较多的外围设备而 不增加微处理器的负担,同时也消除了数据交换时可 能会发生的延迟问题. PCI总线的信号包括必选信号和可选信号两大类,共 188根.具体见P203表8.3. 返回
8.1.6 总线数据传输
挂在总线上的模块通过总线进行数据交 换.完成一次数据传输一般要经历4个 阶段: 申请占用总线阶段 寻址阶段 传输阶段 结束阶段 返回
8.1.7 总线的主要性能指标
总线带宽:总线上每秒传输的最大字节量,用 MB/s表示. 总线位宽:总线能够同时传输的数据位数.如 通常所说的16位,32位,64位等. 总线的工作频率:即总线的时钟频率,以MHZ 位单位. 以上三者的关系可用下式表示: 总线带宽=(总线位宽×8)×总线工作频率
返回
8.2.3 EISA总线 EISA总线
电气系统总线与常用元器件(课件)

电气系统总线与常用元器件(课件)


电气元器件种类
接近开关； 行程开关； 光电开关； 激光距离传感器； 磁性开关； 电磁阀等；
接近开关
接近开关是我们在现场中运用最为广泛的传感器；这类传 感器只能检测金属（钢、铝等）；
通常情况这类传感器不能检测金属铜；
按照感应类别来分：分为电感式和电容式；
按照电气接线来分：分为PNP型（中国、欧洲使用，高电 平有效，即24V表示1），NPN型（日本使用，低电平有效， 即0V表示1）；
I/O 配置信息, 正常数据交
换之前, 主站要核对每个从
站的配置
从站1
从站3
主站与从站之间以固定长
度的格式交换数据
主站
通常的总线循环周期在
从站2
双绞线
主从
10ms 左右
GSD文件，“即插即用” 从
站
+ -/ + TX RX
从站
从站
Profibus总线
GSD文件：每个Profibus设备的技术性能(如： I/O数量)、总线参数(如：所支持的波特率) 均在GSD文件中说明；
磁性开关：是利用磁铁吸合机械开关动作 霍尔传感器：是利用电磁效应,有电流的金
属垂直地放在磁场中两端产生电位差,就称 为霍尔效应.就是判断磁场是否的存在器件!
电磁阀
电磁阀（Electromagnetic valve）是用电磁控制的工业设 备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并 不限于液压、气动。
原理是当物体碰触到限位开关，开关的常 开点闭合，常闭点断开，用来控制电路或 接受信号。
光电开关
光电开关（光电传感器）是光电接近开关 的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡 或反射，由同步回路选通电路，从而检测 物体的有无。物体不限于金属，所有能反 射光线的物体均可以被检测。光电开关将 输入电流在发射器上转换为光信号射出， 接收器再根据接收到的光线的强弱或有无 对目标物体进行探测。
总线是计算机中各模块之间传送信息的通道或计算机之间传送信息(共119张PPT)

总线是计算机中各模块之间传送信息的通道或计算机之间传送信息(共119张PPT)

第6页，共119页。
第一级总线 （CPU 总线）
高速缓冲器 Cache
第二级总线 （PCI 总线）
CPU
处理器总线与 PCI 总路线桥接器 Cache 控制器 Memory 控制器
主存储器
数据缓冲器
SCSI 控 PCI ISA
制器
桥接器
高速 I/O 第三级总线
ISA 总线
I/O 支持
IDE 控 PCI EISA 图形
第5章 总线、接口与互联技术
总线是计算机中各模块之间传送信 息的通道或计算机之间传送信息的公共 通道。用来在计算机内部连接CPU、主 存储器（简称主存）和I/O接口等组件 的总线叫做系统总线或内总线；用来在 计算机外部连接外部设备或其它计算机 系统的总线叫做外总线。
第1页，共119页。
5.1 系统总线概述
第13页，共119页。
在80286CPU出现后，IBM公司推出 了PC/AT微型计算机，其中所采用的扩展 总线标准就是ISA总线。该标准支持24位 的地址线和16位的数据线，并且还支持15 级硬件中断及7级DMA通道。为了与XT总 线保持兼容，在信号功能的定义和物理接 口上均做了特殊的处理，即原XT总线一切 保持不变，增加了一个36线的连接插槽， 分成C、D两面，扩充的功能均设计在C、 D两面的信号线上，如图5.3所示。
C ache
I /O
B rid g e
H ig h -s p e e d B u s
MM
B rid g e
高 速 I/O E x p a n s io n B u s
高 速 I/O
低 速 I/O
低 速 I/O
…
低 速 I/O
(f)
带高速总线的系统总线结构