微机系统与接口技术概述
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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。
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》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。
微机系统原理与接口技术课程设计一、课程设计简介微机系统原理与接口技术是计算机专业中非常重要的一门课程,其主要涉及微机的工作原理、系统结构、接口技术等方面的内容。
本次课程设计旨在加深学生们对于微机系统原理与接口技术的理解,提升学生们的实践能力,培养学生们解决问题的能力。
二、课程设计任务本次课程设计任务分为两个部分:2.1 基本任务•根据你所学到的知识,设计并实现一个基于8051单片机的温度检测系统。
该系统需要具备以下功能:–LCD显示屏显示温度值;–温度传感器把检测结果传入单片机;–单片机对温度值进行处理并将处理后的值输出到LCD显示屏上。
2.2 拓展任务•在基础任务的基础上,你可以选择一个或多个拓展任务进行实现。
以下是一些拓展任务的示例:–增加温度传感器数量,实现多点温度检测;–增加按键操作,实现温度值的调整;–增加网络通信模块,将温度值上传到服务器。
三、课程设计步骤3.1 系统设计在设计系统之前,你需要了解一些常见的硬件器件及其工作原理,包括单片机、温度传感器、LCD显示屏等。
设计时,你需要先确定需要使用的硬件器件及其参数,并将它们连接起来形成一个完整的系统。
在连接时,需要根据硬件器件的接口定义,进行正确的连接,以避免不必要的错误。
3.2 程序设计在硬件连接完成之后,你需要进行程序设计。
程序设计需要充分考虑硬件组成、硬件接口及相应指令集,根据实际需求进行编写。
在编写时,你需要充分考虑软硬件兼容性、系统稳定性及扩展性等因素。
3.3 系统调试在程序编写完成之后,你需要进行系统调试。
调试过程中,你需要对系统进行各种测试,以排除可能出现的错误。
调试过程中,你需要充分了解系统组成及程序运行流程,以便更好地发现问题。
3.4 系统优化在调试过程中,你需要发现并纠正系统中可能存在的一些错误。
同时,你也需要对系统进行优化,以提升其性能、稳定性及可靠性等方面的指标。
四、总结在这个课程设计中,你需要了解和掌握一系列与微机系统原理与接口技术有关的知识,同时你也需要将这些知识在实践中应用。