微机原理与接口技术-概述
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炎黄技工学校《微机原理与接口技术》教学大纲理论课时36实践课时36总课时72考核形式考查编写时间2022-03编写人审核人机电信息工程系计算机技术教研室编《微机原理与接口技术》课程标准课程名称:微机原理与接口技术适用专业:计算机网络应用课程学分:4学分计划学时:72学时一、课程概述1、课程性质与任务本课《微机原理与接口技术》是计算机专业的一门重要的专业课,它的前续课程有《电子技术基础》、《电路原理》通过本课程的学习,为后续课程《微机控制技术》打下良好的基础。
同时与毕业设计密切相关,为它提供了硬件和软件的基础。
本课程介绍了微型计算机原理及组成结构、微机接口的有关基本知识和实用技术、常用微机接口芯片的使用方法。
2、课程基本理念结合我们学生的实际情况,在平时的教与学中主要遵循以下的理念:(1)将专业课的学习与基础理论衔接,指导学生有针对性地预习;(2)帮助学生形成强烈兴趣;(3)指导学生了解课程教学目的,教师结合教学大纲和自己对课程的把握情况,阐明《微机原理与接口技术》的课程特点;(4)培养学生良好的学习习惯。
3、课程设计思路1、总体设计原则与思路:按照“以能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体的模块化专业设计课程体系”的总体设计要求,该门课程以形成电机与变压器的原理与性能指标、运行调试及维护维修等能力为基本目标,彻底打破学科课程的设计思路,紧紧围铙工作任务完成的需求来选择和组织课程内容,突出工作任务与知识的联系,让学生在职业实践活动的基础上掌握知识,增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性,提高学生的就业能力。
2课程设计依据与评价方法:学习项目选取的基本依据是该门课程涉及的工作领域和工作任务范围,但在具体设计过程中,以自动化专业学生的就业为向导,根据行业专家对自动化专业所涵盖的的岗位群体进行的任务和职业能力分析,同时遵循中等职业学校学生的认识规律,紧密集合职业资格证书中相关考核内容,确定本课程的工作任务模块和课程内容。
微机原理与接口微机原理与接口是计算机科学与技术领域中的重要概念,它涉及到计算机系统的基本结构和工作原理,以及计算机与外部设备之间的通信接口。
在现代社会中,计算机已经成为人们生活和工作中不可或缺的工具,而对微机原理与接口的深入了解,对于计算机相关专业的学生和从业人员来说至关重要。
首先,微机原理是指计算机系统的基本结构和工作原理。
计算机系统由中央处理器(CPU)、内存、输入设备、输出设备和外部设备等部分组成。
中央处理器是计算机的核心部件,它负责执行各种计算和控制指令,是计算机的大脑。
内存用于存储程序和数据,是计算机的临时存储器。
输入设备用于将外部信息输入到计算机系统中,输出设备则将计算机处理的信息输出到外部环境中。
而外部设备则是计算机系统与外部环境进行交互的接口,比如打印机、扫描仪、摄像头等。
了解微机原理,可以帮助我们更好地理解计算机系统的工作原理,为日后的学习和工作打下坚实的基础。
其次,接口是计算机与外部设备之间进行通信的桥梁。
计算机系统与外部设备之间的通信需要通过接口来实现。
接口可以是硬件接口,也可以是软件接口。
硬件接口是指计算机系统与外部设备之间的物理连接和信号传输方式,比如USB接口、HDMI接口等。
而软件接口则是指计算机系统与外部设备之间的数据交换和通信协议,比如驱动程序、API接口等。
了解接口的原理和工作方式,可以帮助我们更好地理解计算机与外部设备之间的通信过程,为日后的设备连接和数据交换提供技术支持。
综上所述,微机原理与接口是计算机科学与技术领域中的重要概念,它涉及到计算机系统的基本结构和工作原理,以及计算机与外部设备之间的通信接口。
了解微机原理与接口,可以帮助我们更好地理解计算机系统的工作原理,为日后的学习和工作打下坚实的基础;同时,了解接口的原理和工作方式,可以帮助我们更好地理解计算机与外部设备之间的通信过程,为日后的设备连接和数据交换提供技术支持。
因此,对微机原理与接口的深入了解对于计算机相关专业的学生和从业人员来说至关重要。
微机原理与接口技术第一章概述二、计算机中的码制(重点 )P51、对于符号数,机器数常用的表示方法有原码、反码和补码三种。
注意:对正数,三种表示法均相同。
它们的差别在于对负数的表示。
(1)原码定义:符号位:0表示正,1表示负;数值位:真值的绝对值.注意:数0的原码不唯一(2)反码定义:若X<0,则[X]反= 对应原码的符号位不变,数值部分按位求反(3)补码定义:若X〈0,则[X]补= [X]反+12、8位二进制的表示范围:原码:—127~+127反码:—127~+127补码:—128~+1273、特殊数10000000●该数在原码中定义为: —0●在反码中定义为:-127●在补码中定义为:-128●对无符号数:(10000000)2= 128三、信息的编码1、字符的编码P8计算机采用7位二进制代码对字符进行编码(1)数字0~9的编码是0110000~0111001,它们的高3位均是011,后4位正好与其对应的二进制代码(BCD码)相符。
(2)英文字母A~Z的ASCII码从1000001(41H)开始顺序递增,字母a~z的ASCII码从1100001(61H)开始顺序递增,这样的排列对信息检索十分有利。
第二章微机组成原理第一节、微机的结构1、计算机的经典结构-—冯.诺依曼结构P11(1)微机由CPU(运算器和控制器)、存储器和I/O接口组成2、系统总线的分类(1)数据总线(Data Bus),它决定了处理器的字长。
(2)地址总线(Address Bus),它决定系统所能直接访问的存储器空间的容量。
(3)控制总线(Control Bus)第二节、8086微处理器1、8086,其内部数据总线的宽度是16位,16位CPU。
外部数据总线宽度也是16位8086地址线位20根,有1MB(220)寻址空间。
P272、8086CPU从功能上分成两部分:总线接口单元(BIU)、执行单元(EU)BIU:负责8086CPU与存储器之间的信息传送。
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微机原理与接口技术随着科技的飞速发展,微机原理与接口技术在现代社会中发挥着重要的作用。
微机原理是指微型计算机的基本原理和内部结构,而接口技术则是实现不同设备之间的连接与通信。
本文将从微机原理与接口技术的定义、发展历程以及应用前景等方面探讨微机原理与接口技术的意义与作用。
微机原理是指微型计算机的基本原理和内部结构,它包括硬件和软件两个方面。
硬件方面,微机原理主要涉及微型计算机的中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等组成部分。
而软件方面,则主要包括操作系统、编程语言以及应用软件等。
通过这些硬件和软件组成,微机能够进行数据处理、存储和传输等功能,为用户提供便利和效益。
随着计算机技术的发展,微机原理得到了不断的突破与创新。
例如,CPU的性能不断提高,存储器的容量不断增加,同时操作系统的功能也变得更加强大。
这些创新使得微机越来越强大,为各行各业提供了更多的应用场景和解决方案。
而接口技术则是实现不同设备之间的连接与通信。
随着计算机的普及和应用的广泛,设备之间的连接和通信问题变得越来越重要。
接口技术的发展使得不同设备之间可以进行数据传输和共享资源。
常见的接口技术包括串口、并口、USB等。
通过这些接口,用户可以将设备连接到微型计算机上,并进行数据的输入和输出,同时还可以实现资源共享和设备之间的通信。
微机原理与接口技术的发展为各行各业带来了巨大的变革和发展机遇。
在教育领域,微机原理和接口技术的应用使得教学更加直观生动,学生可以通过计算机进行实验和模拟,提高学习效果。
在医疗领域,微机原理和接口技术的应用使得医疗设备更加智能化,提高了医疗效率和质量。
在工业领域,微机原理和接口技术的应用使得生产过程更加自动化和智能化,降低了生产成本和提高了产品质量。
同时,微机原理与接口技术的发展也带来了一些挑战和问题。
例如,随着计算机的普及和应用的广泛,安全性和隐私保护问题变得越来越重要。
如何保护用户的个人信息和商业机密成为了一个亟待解决的问题。
微机原理及接口技术一、前言随着信息时代的到来,计算机技术的不断发展,微机技术已经得到了广泛的应用和发展。
微机原理及接口技术作为微机技术的重要基础,对于了解微机的结构和工作原理,以及实现微机与外部设备的通信具有十分重要的意义。
本文将围绕着微机的结构、工作原理以及微机与外部设备的接口技术进行详细的介绍和分析。
二、微机的结构微机是由中央处理器(CPU)、内存(MEM)、输入/输出(I/O)接口电路、总线(BUS)等部分组成的。
CPU是微机的核心部分,它能对数据进行处理、控制微机的运作;内存是储存数据和指令的地方,CPU可以直接对内存进行读取和写入操作;I/O接口电路是微机与外部设备之间进行数据交换的桥梁;总线则是将CPU、内存和I/O接口电路连接在一起,并传递数据和控制信息。
三、微机的工作原理微机的工作过程主要由指令执行和数据存取两个部分组成。
当CPU需要执行下一条指令时,会从内存中读取这条指令,然后进行解析并执行相应的操作。
当CPU需要访问数据时,会从内存中读取数据,并将数据写入内存中。
而CPU与输入/输出设备之间的通信也是通过I/O接口电路完成的。
CPU可以根据需要对内存进行读写操作,这是因为内存与CPU的速度非常接近,对内存的操作是非常快速的。
而CPU与外设之间通过I/O接口电路进行通信,则是因为I/O接口电路需要实现对不同类型的设备接口进行适配,对设备的操作速度也受到限制。
四、微机的接口技术为了实现微机与外部设备的通信,需要通过不同的接口技术来实现对不同类型设备的连接。
常用的接口技术有串行接口(Serial Interface)、并行接口(Parallel Interface)、通用串行总线(USB)、蓝牙接口(Bluetooth Interface)等。
其中,USB接口已经成为目前最为普遍的接口技术之一。
串行接口技术和并行接口技术是早期应用比较广泛的接口技术,它们的主要区别在于对数据的传输方式不同。
《微机原理与接口技术》课程标准一、课程概述《微型原理与接口技术》是计算机硬件与软件衔接及综合应用的课程。
尤其微处理器大量开展和计算机渗透嵌入各种仪表和控制系统后,“微机原理与应用〃成为组构系统的根本技术。
《微型原理与接口技术》是通信工程专业的必修课程,其课程着重介绍微型计算机根本构成及应用方法。
该课程的先修课程有:《电路与电子学》、《数字电路与逻辑设计》、《汇编语言程序设计》,并为《单片计算机技术》、《计算机控制技术》等课程打下根底。
它是一门理论性、实践性和应用性较强的课程。
这门学科的重点是培养学生在微型计算机根本构成与外界联系(广义输入/输出)的应用方面的知识和技能,对学生的专业开展和计算机的深入研究具有极其重要的意义。
通过本课程,使学生学习微处理器芯片根本功能、指令系统、构成微型计算机的外围芯片,以及构成微型计算机系统的接口芯片。
掌握微型计算机结构特点,以及实现微型计算机与外部连接的软、硬件根底知识和根本技能;掌握和了解各种典型环境下接口设计原那么;熟悉和正确选择常用的儿种大规模集成接口电路。
本课程具有较强的实践能力。
二、课程目标1 .知道《计算机接口技术》这门课程的性质、地位和价值;知道该课程的研究领域和技术前景;知道这门学科的研究范围、分析框架、研究方法、学科进展和未来方向。
2 .理解这门课程的主要概念、根本原理利技术要点,拓宽计算机应用的领域和范围的思路和概念。
3 .掌握计算机结构特点,以及实现计算机与外部连接的软、硬件根底知识和根本技能。
4 .掌握和了解各种典型环境下接口设计原那么;熟悉和正确运用常用的儿种大规模集成接口电路。
5 .通过本课程的学习,到达提高学生的分析问题、解决问题的思维能力和动手能力。
三、课程内容和教学要求这门课程的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。
这四个层次的一般涵义表述如下:知道 ---- 是指对这门学科和教学现象的认知。
理解 ---- 是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释,能提示所涉及到的教学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。
微机原理与接口技术 PDF
《微机原理与接口技术PDF》是一本介绍微机原理和接口技术的电子书,主要内容包括微机基本原理、微机系统结构、微机操作系统、微机接口技术等方面。
该书是理论与实践相结合的教材,旨在帮助读者深入理解微机原理和接口技术,并能够应用于实际工作中。
本书适合计算机科学与技术、电子信息工程、自动化等专业的本科生和研究生学习使用。
它不仅涵盖了微机原理和接口技术的基础知识,还介绍了实际的应用案例,帮助读者将理论知识与实践应用相结合,更好地理解和掌握微机原理和接口技术。
该书的编写团队由多名有丰富教学和实践经验的专业人士组成,他们在书中结合自己的实际工作经验,将复杂的理论知识用简单易懂的语言进行了介绍,让读者更容易理解和掌握。
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《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。
必看的微机原理与接口技术知识点总结在当今科技飞速发展的时代,微机原理与接口技术作为计算机科学与技术专业的重要基础课程,对于深入理解计算机系统的工作原理以及开发各类计算机应用具有至关重要的意义。
接下来,让我们一同梳理一下这门课程中的关键知识点。
一、微机系统概述微机系统由硬件和软件两大部分组成。
硬件方面,包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等;软件则涵盖了系统软件和应用软件。
CPU 是微机的核心,它负责执行指令和进行数据处理。
常见的CPU 架构有 X86、ARM 等。
了解 CPU 的工作原理,包括指令周期、时序等,对于优化程序性能至关重要。
存储器分为内存和外存。
内存速度快但容量小,如随机存取存储器(RAM);外存容量大但速度较慢,如硬盘、光盘等。
输入设备如键盘、鼠标用于向计算机输入信息,输出设备如显示器、打印机则用于将计算机处理的结果展示给用户。
二、数制与编码在微机中,常用的数制有二进制、八进制、十进制和十六进制。
二进制是计算机内部处理数据的基本形式,因为其只有0 和1 两个数字,便于硬件实现逻辑运算。
不同数制之间可以相互转换。
例如,十进制转换为二进制可以通过除 2 取余的方法,二进制转换为十进制则通过位权相加。
编码是将信息转换为特定的代码形式。
常见的编码有 ASCII 码,用于表示字符;BCD 码,用于表示十进制数。
三、指令系统指令是 CPU 执行操作的命令,指令系统则是 CPU 所能执行的全部指令的集合。
指令通常包括操作码和操作数两部分。
操作码指明要执行的操作,操作数则指出操作的对象。
指令的寻址方式有立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址等。
不同的寻址方式适用于不同的场景,能够提高程序的灵活性和效率。
四、汇编语言程序设计汇编语言是一种面向机器的低级程序设计语言。
通过使用汇编语言,可以更直接地控制计算机硬件。
汇编语言程序的基本结构包括数据段、代码段和堆栈段。
编写汇编程序时,需要使用指令、伪指令和宏指令等。