4 内存储器及其接口

《微机原理与接口技术》课程教学大纲课程编号：适用专业：电子信息科学与技术学时数：48学分数： 3一、课程类别：微机原理与接口技术是电子信息科学与技术的专业基础课。

二、课程教学目标通过本课程的学习，通过本课程的学习，使学生掌握微处理器的工作原理及时序，微型计算机与外部设备数据传送的基本方法；掌握常用接口芯片的硬件结构、编程要点及使用方法；能够读懂简单的接口电路原理图及相关的控制程序；能够根据要求设计简单的常用的接口电路，编写相应的程序段；掌握实验、系统设计的基本方法。

为后继课程的学习及未来从事微机硬件及软件开发打下基础。

三、课程的目的与任务《微机原理与接口技术》课程学习内容为微型计算机系统的基本硬件组成、汇编语言指令系统、常用可编程接口电路、微机基本工作原理与应用。

通过本课程的学习，使学生掌握和理解微机的基本原理及应用开发方法，能根据实际要求完成微机系统的软、硬件设计，为后续课程奠定专业技术基础。

四、理论教学的基本要求1、了解：微机的应用前景和发展趋势;微机应用前景;8086最小模式的设计方法;现代微机的基本组成原理、功能、特点;存储器的基本工作原理;中断控制的特点、中断处理方法;微机中断系统的作用;8259的操作命令字和控制命令字的意义和使用方法;8255与8086的应用扩展设计方法;8255的方式控制字及状态字意义和使用方法、初始化设计方法;8253的6种应用扩展硬、软件设计方法;8253的引脚功能和内部组成结构;0832引脚功能和内部结构及0832与8086CPU的扩展设计方法;0809引脚功能和内部结构及0809与8086CPU的扩展设计方法;8086微机系统的小键盘设计方法;8086微机系统的七段码显示器的设计方法。

2、理解：中断请求与中断相应的基本工作过程;8259引脚功能和内部结构及各部分的工作原理与特点;8259中断触发方式和中断响应过程；多级中断响应过程;8255的三种工作方式;A/D及D/A变换器接口基本特点与转换原理;3、掌握：8086指令的寻址方式;8086的指令功能和使用方法;8086汇编语言程序格式形式和各种表达方式;汇编语言程序基本设计方法和基本要求;8086中断系统结构、8086内部与外部中断的特点、中断类型与中断向量、8086中断处理过程;8255的引脚功能和内部组成结构;8253的6种工作方式与输入/输出的时序、初始化编程;8251的控制字与状态字、初始化编程。

《微机原理及接口技术》课程思政优秀教学案例(一等奖)《微机原理及接口技术》课程思政优秀教学案例（一等奖）1. 教学背景《微机原理及接口技术》课程是我校计算机科学与技术专业的一门重要专业基础课程。

通过本课程的学习，使学生掌握微型计算机的基本工作原理、接口技术及其应用，培养学生具备较强的实际动手能力和创新能力。

在课程教学过程中，我们积极探索课程思政教育，将思想政治教育与专业知识传授相结合，以培养具有社会责任感和创新精神的计算机专业人才。

本教学案例是在课程教学实践中形成的，具有较高的借鉴和推广价值。

2. 教学目标（1）知识与技能：使学生掌握微机原理及接口技术的基本概念、原理和应用，培养学生具备较强的实际动手能力和创新能力。

（2）过程与方法：通过实践教学，培养学生独立分析和解决问题的能力，提高学生的实践操作技能。

（3）情感态度与价值观：培养学生具有良好的科学素养，增强学生的社会责任感和创新精神。

3. 教学内容本教学案例涵盖《微机原理及接口技术》课程的教学内容，包括以下几个部分：（1）微型计算机的基本工作原理（2）微处理器及其接口技术（3）存储器及其接口技术（4）输入/输出接口技术（5）中断控制技术（6）总线技术4. 教学方法本教学案例采用以下教学方法：（1）理论教学与实践教学相结合：通过课堂讲授、实验操作等方式，使学生掌握微机原理及接口技术的基本知识和技能。

（2）案例教学法：选取具有代表性的实际案例，分析并解决实际问题，提高学生的应用能力。

（3）分组讨论法：组织学生进行分组讨论，培养学生的团队协作能力和沟通能力。

（4）启发式教学法：引导学生主动思考、提出问题，提高学生的自主学习能力。

5. 教学过程5.1 导入环节通过介绍微型计算机在现代社会中的广泛应用，引发学生对微机原理及接口技术的学习兴趣，培养学生的社会责任感和使命感。

5.2 知识传授（1）微型计算机的基本工作原理：介绍微型计算机的组成、工作原理及其发展历程。

•单片机概述•单片机内部结构•指令系统与程序设计目录•中断系统与外部扩展技术•接口电路设计与应用实例•调试方法与技巧01单片机概述单片机定义与特点定义特点单片机发展历程及趋势发展历程发展趋势8051系列PIC系列AVR系列ARM系列常见单片机类型介绍应用领域与前景展望应用领域工业自动化、智能仪表、汽车电子、智能家居、医疗设备、通信设备等领域。

前景展望随着物联网、人工智能等技术的不断发展，单片机的应用领域将进一步拓展，市场需求将持续增长。

同时，单片机的性能将不断提高，功能将不断完善，开发工具和支持将更加丰富，使得单片机的设计和开发更加便捷和高效。

02单片机内部结构CPU结构与功能运算器控制器寄存器组控制单片机各部分协调工作暂存数据和地址执行算术和逻辑运算程序存储器存放程序和常数数据存储器存放变量和中间结果特殊功能寄存器控制单片机的特定功能存储器组织与访问方式I/O端口及扩展方法并行I/O端口串行I/O端口I/O端口扩展方法定时器/计数器原理及应用定时器原理计数器原理定时器/计数器应用03指令系统与程序设计指令格式及寻址方式指令格式寻址方式寻址方式是指如何找到操作数的地址或数据。

常见的寻址方式有直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、立即寻址等。

数据传送指令用于在单片机内部或外部存储器之间，以及存储器和累加器之间传送数据。

算术运算指令包括加、减、乘、除等基本算术运算，以及求补、比较等扩展运算。

逻辑运算指令用于执行与、或、非等逻辑运算，以及位操作等。

控制转移指令用于改变程序的执行流程，如条件转移、无条件转移、子程序调用等。

常见指令类型介绍汇编语言程序设计基础伪指令与宏定义的可读性和可维护性。

程序结构与设计执行效率。

调试与仿真实用程序设计技巧中断处理中断是单片机处理外部事件的重要方式，合理设计中断处理程序可以提高系统的实时性和响应速度。

资源优化单片机资源有限，需要合理规划和使用资源，如内存、I/O端口、定时器等，以提高系统的性能和稳定性。

《微机原理与接口技术》课程总结本学期我们学习了《微型计算机原理与接口技术》，总的来说，我掌握的知识点可以说是少之又少，我感觉这门课的内容对我来说是比较难理解的。

这门课围绕微型计算机原理和应用主题，以Intel8086CPU为主线，系统介绍了微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构、工作模式，介绍了8086CPU的指令系统、汇编语言及程序设计方法和技巧，存储器的组成和I/O接口扩展方法，微机的中断结构、工作过程，并系统介绍了微机中的常用接口原理和应用技术，包括七大接口芯片：并行接口8255A、串行接口8251A、计数器/定时器8253、中断控制器8259A、A/D（ADC0809）、D/A （DAC0832）、DMA（8237）、人机接口（键盘与显示器接口）的结构原理与应用。

在此基础上，对现代微机系统中涉及的总线技术、高速缓存技术、数据传输方法、高性能计算机的体系结构和主要技术作了简要介绍。

第一章：微型计算机概论（1）超、大、中、小型计算机阶段（1946年-1980年）采用计算机来代替人的脑力劳动，提高了工作效率，能够解决较复杂的数学计算和数据处理（2）微型计算机阶段（1981年-1990年）微型计算机大量普及，几乎应用于所有领域，对世界科技和经济的发展起到了重要的推动作用。

（3）计算机网络阶段（1991年至今）。

计算机的数值表示方法：二进制，八进制，十进制，十六进制。

要会各个进制之间的数制转换。

计算机网络为人类实现资源共享提供了有力的帮助，从而促进了信息化社会的到来，实现了遍及全球的信息资源共享。

第二章：80X86微处理器结构本章讲述了80X86微处理器的内部结构及他们的引脚信号和工作方式，重点讲述了8086微处理器的相关知识，从而为8086微处理器同存储器以及I/O设备的接口设计做了准备。

本章内容是本课程的重点部分。

第三章：80X86指令系统和汇编语言本章讲述了80X86微处理器指令的多种寻址方式，讲述了80X86指令系统中各指令的书写方式、指令含义及编程应用；讲述了汇编语言伪指令的书写格式和含义、汇编语言中语句的书写格式。

详细介绍8086微机中常用的接口及其功能。

1.引言1.1 概述概述：8086微机是一种十分重要的微机系统, 它以其较大的寻址能力和较高的运算速度而备受关注。

在8086微机系统中，接口是一种关键的组成部分，它们连接了微处理器和外部设备，起到了数据传输和控制信号传递的作用。

常用的接口在整个系统中起到了至关重要的作用。

本篇文章将详细介绍8086微机中常用的接口及其功能。

首先我们将简要介绍8086微机的背景和特点，然后重点关注常用的接口，包括数据总线接口、地址总线接口、控制信号接口以及其他常见的接口模块。

我们将深入探讨每种接口的功能、工作原理，并给出一些实际应用的例子。

通过本文的阅读，读者将能够全面了解8086微机中常用接口的作用和重要性，对于设计和应用8086微机系统将有更深入的理解。

此外，本文还将对接口技术的未来发展进行展望。

接下来的章节将逐一介绍8086微机中常用的接口，为读者提供更具体的知识和实践指导。

让我们一起深入探索8086微机系统的精彩世界吧！文章结构部分的内容可以包括以下几个方面：1.2 文章结构:本文将从以下几个方面对8086微机中常用的接口及其功能进行详细介绍。

2.正文部分2.1 8086微机简介：在本部分，我们将介绍8086微处理器的基本概念和特点，包括8086微处理器的基本组成、工作原理等内容。

2.2 常用的接口介绍：在本部分，我们将详细介绍8086微机中常用的接口及其功能，包括数据总线接口、地址总线接口、控制总线接口等。

对每个接口，我们将介绍其作用、特点、使用方法以及相关的示例应用。

具体而言，我们会介绍以下几个常用的接口：- 并行口（Parallel Port）：详细介绍并行口的作用、接口原理、数据传输方式以及应用场景。

- 串行口（Serial Port）：详细介绍串行口的作用、接口原理、数据传输方式以及应用场景。

- 中断控制器（Interrupt Controller）：详细介绍中断控制器的作用、接口原理、中断优先级设置以及处理方式。

微机复习题与考点1.CPU子系统包括：运算器、控制器、寄存器（注意不是存储器！）2.若流水线分为6段，每段拍长均为200ps，运行一个有100000条指令的程序，则其延时为__1.2ns__,加速比为_6__、最大吞吐量为__5 GIPS_（不是实际吞吐量！）。

3.CPU响应中断时保护“现场”和“断点”的目的是为了使中断正常返回，这里的“现场”指中断发生前各寄存器的值，“断点”指中断返回地址。

4.超标量结构:微处理器内部含有多条指令流水线和多个执行部件。

5.RISC执行程序的速度优于CISC的主要原因是：RISC的指令平均周期数较少。

6.四级存储器：寄存器、Cache、主存、辅存。

7.微处理器内部CPSR的主要作用：产生影响或控制某些后续指令所需的标志。

8.微码控制器的特点：控制单元的输入和输出之间的关系被视为一个内存单元。

9.Flash:写入速度类似于RAM,掉电后存储内容又不丢失的存储器。

10.CPI(Cycles Per Instruction):执行每条指令的平均周期数。

11.MIPS:每秒百万条指令，即处理器带宽，是衡量CPU运行速度的单位。

MIPS=f(MHz)/CPI。

12.执行时间T(s)：（IC * CPI）/f(Hz)13.Bootloader:完成硬件初始化和加载操作系统。

14.设某CPU中一条指令执行过程分为“取指”，“分析”，和“执行”三个阶段，每一段执行时间分别为t、t和2t，则按照顺序方式连续执行n条指令需要时间为__4nt___,若忽略延迟的影响，则采用上述三级流水线时需要的时间为___2(n+1)t_（当n很大时，约为2nt）__,该流水线的加速比为2nn+1（当n很大时，约为2）。

15.流水线性能指标：实际吞吐量 = N/T流水，加速比 =T非流T流水。

16.总线仲裁：合理地控制和管理系统中多个主设备的总线请求，以避免总线冲突。

17.按照ATPCS的规定,ARM系统中子程序的调用可以利用R0~R3 四个寄存器来传递参数，更多的参数传递可利用堆栈来传递。

计算机组成与接口四级
计算机组成与接口技术是计算机科学与技术专业的一门核心课程，通常分为四级。

计算机组成部分包括中央处理器（CPU）、内存、输入设备、输出设备和存储设备等。

中央处理器是计算机的核心，负责执行指令和处理数据；内存用于存储程序和数据；输入设备用于将数据和指令输入计算机；输出设备用于将计算机处理的结果输出；存储设备用于长期存储数据和程序。

接口技术是指计算机系统中各个组成部分之间的连接和通信方式。

它包括硬件接口和软件接口。

硬件接口包括各种外部设备与计算机之间的接口，如 USB、以太网、串口等；软件接口包括操作系统、应用程序和设备驱动程序之间的接口。

在计算机组成与接口技术四级中，学生将深入学习计算机的各个组成部分的工作原理、性能评估和设计方法，以及各种接口技术的原理和应用。

他们将学习如何选择和配置适当的硬件组件，以满足特定的应用需求，并了解如何开发和实现高效的接口软件。

通过学习计算机组成与接口技术四级，学生将获得深入了解计算机系统内部工作原理的能力，为他们在计算机科学与技术领域的进一步发展打下坚实的基础。

2019年上海大学考研专业课初试大纲考试科目：微机硬件及软件（包含8086和C语言）（复试科目）一、复习要求：要求考生具有8086微型计算机的基础知识，能运用基本接口技术分析和构建典型的应用系统；能用C语言和汇编语言编制结构合理、风格良好的程序。

二、主要复习内容：1．数制与码制，数制转换，二进制运算，符号数的二进制表示及溢出，浮点数表示，BCD码，ASCII码及其校验。

2．8086微处理器的内部结构特点，内部寄存器的功能及应用，主要的外部引脚功能，最小方式下的系统配置特点，逻辑地址、物理地址的计算，时序基本概念。

3．寻址方式及其计算，8086基本指令及其使用，汇编语言基本语法及主要伪指令，汇编语言程序的基本结构及编程方法，掌握读程、完成程序、编完整程序的基本技巧。

4．内存储器的基本概念及主要技术指标，典型芯片6116、2164、2732特点，存储器与CPU的基本连接方法，3-8译码器与片选译码方法，8位机与16位机的内存空间形成特点，地址范围计算及内存接口连接。

5．输入输出基本编址方法，基本芯片273、373、244、245，输入输出基本方法（DMA 只要求概念），中断概念及处理过程，中断优先级与嵌套，8086/8088中断系统（中断源、类型码、中断向量表及其基本计算），中断控制器8259结构与主要引脚，8259初始化命令字及编程。

6．可编程接口概念与连接特点；8255结构与引脚，基本工作方式0与1，控制字与初始化，连接与编程，键盘、打印机、7段LED数码管接口。

7．8253结构与引脚，工作方式与输出波形，控制字与初始化，连接与编程。

8．串行通信基本概念，异步通信数据格式与波特率，RS232C基本特点，串行接口基本概念。

9．数模转换基本概念，典型芯片0832及其接口；模数转换基本概念，典型芯片0809接口与编程方法。

10．C语言数据类型（基本类型、构造类型）的定义、说明及正确的引用，指针及地址的概念、定义、说明及正确的引用，基本语句和流程控制语句的使用。