接口第1章 概述

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1、 教学任务书 2007-2008 第 2 学期 课程名称: 微机接口技术 课程类别: 考试课 课待 时 : 理论56学时 周 学 时: 4 结束时间: 第14周 主讲教师: 崔东剑 课程结构内容: 微机组成结构微机组成结构 及工作原理及工作原理 时序、总线、 CPU结构原理 型号参数 指令系统 程序设计 8259中断 控制器 存储器输入/输出 8253 定时/计数器 8255 并行接口 第 1 章 概述 本章主要内容:PC机基本配件 基本框架结构原理 实际应用系统的构成 重点: 了解CPU、内存、主板、总线、在系 统中的工作概况。 常用的名词术语和常用编码。 1.1 台式个人计算机的构成 主机

2、、显示 器、键盘、鼠 标、音箱。 主机：CPU、 内存、主板、 软、硬、光驱 、显、声、网 卡。 1.1.1 1.1.1 CPUCPU CPU是微型计算机的 核心配件,主要由运算器 和控制器组成,完成系统 指令的识别和执行. 品牌型号: Intel-8088、8086、 80286、80386、80486 、奔腾、PII、PIII、P4、 赛扬。 AMD-雷鸟、速龙 技术指标：工作频率 、架构、集成度、工艺。 Intel-CPU芯片生产历程： 主板的结构 于作用 印刷电路板 通过4-6层金属 线, 将CPU、内 存、芯片组各 类 I/O接口连 接在 一起，组 成微 机系统核 心控制电路,也 称

3、主机。 1.1.2 系统主板 GA-81DXH GA-81DXH 技嘉技嘉 CPU 架构 Socke t 370 FSB 66MH z 3DIM M 168 AX34ProAX34Pro建基建基 1.1.3 内存 内存是半导体存储芯片通过印刷电路板设计焊接而成。 品牌型号、容量、工作频率。 1.1.4 硬盘 技术指标：品牌、容量、速度 硬盘工作特点 存储体同驱动电路封闭在金属壳里 盘片容量 200MB-上百GB 电机转速 3600、4500、7200、15000转/ 分钟 磁头状态 磁头悬浮与盘片上 电机状态 电源启动就转 信息保存 10年 使用特点 重要信息库 硬盘实体图 硬盘内部结构 1.

4、1.5 软盘 软驱工作特点 电路结构 存储体与驱动电路 分开 容量 容量 1.44；2.88MB 速度 速度 300转/分钟 磁头状态 读写 磁头与盘片接触 电机状态 电机 盘被选中开转 信息保存 有效期 3年 使用特点 启动、解毒、信息交流 软驱实体图 1.1.6 显卡 技术指标： 工作频率、 显存容量、 像素填充率 。 1.1.7 显示器 种类： LCD液晶 、CRT阴 极摄像管 式。 技术指标 ：尺寸、 分辨率 LCD CRT 1.1.8 光驱 种类及技术指标： CD-ROM-640MB-800MB 单速-150Kbps DVD-ROM-4.7GB-8.5GB 单速-1350Kbps C

5、D-ROM DVD-ROM 声卡的种类: 软集成声卡: 用软件模拟 声卡的功效 占用CPU的 资源 硬集成声卡: 主板上集成声 卡芯片独立声 音处理功能,占 用CPU资源较 少， 独立声卡:ISA 声卡；PCI声 卡 1.1.9 声卡和音箱 独立声卡与音箱的连接 1.1.10 网卡 内置网卡 256kbps 512kbps 1Mbps 2Mbps 拨号 专线 外置网卡 1.1.11 机箱、鼠标、键盘 机箱 鼠标 键盘 1.2 计算机基础 1.2.1 计算机的基础结构 输入 设备 运算器存储器 输出设备 控制器 数据 数据 控制 控制 控制 控制 指 令 冯.诺依曼结构:电子计算机用二进制数 指

6、令数据放在存储 器中 处理器从存储器中读取指令并顺序执行 1.2.2 常用名词术语和二进制编码 1. 位、字节、字及字长 位：指一个二进制位，是计算机中信息存储的最小单位 字节：相邻8个二进制位，是计算机存储器容量的单位。 1024字节= 1KB 1024KB=1MB 1024MB=1GB 1024GB=1TB 字：计算机内部进行数据传递处理的基本单位。与计算机 内部寄存器及总线宽度相一致。 字长：一个字所包含的二进制位数（8、16、32、64） 2. 数字编码 8421BCD码也称十进制数的二进制编码，由10组4位二进制编 码组成。 100 0001 0000 0000 1.2 - 0001

7、.0010 3. 字符编码 ASCII-用七位二进制编码组成，128种组合，完成字母、数字、 符号等各种字符的二进制编码。 0-9 （30-39）； A-F（ 41-46） 4. 汉字编码 (1)外部码 外部码是计算机输入汉字的代码常用的有以下4种: 数字码 音码 形码 音形码 (2)内部码 同一个汉字外部码不同内部码是唯一的.,常用汉字库 中的物理位置表示.也称国标码,将国标码两个字节的最 高位改为”1”就形成了内码. (3)交换码 计算机与计算机和外设之间交换信息时要求传送的汉字代码 信息要一致,产生国标码GB2312-80汉字图形符号7445个. (4)输出码 点阵字形码 16 X 16

8、 (4)输出码 点阵字形码 16 X 16 1.2.3 指令程序和指令系统 指令:要求计算机执行的各种操作用命令的形式写下来称为指 令. 指令系统:计算机所能执行的全部命令称为计算机指令系统. 指令程序:具有一定功能的指令的集合称为指令程序. 源程序:用户为解决自己的问题用助记符编写的程序. 1.2.4 初级计算机（图1-9） 微处理器 存储器 接口电路 外部设备 地址总线 控制总线 数据总线 微处理器 微型计算机 微型计算机系统 三总线 1. CPU的结构（图1-10） ALU-算数逻辑 部件 F-标志寄存器 AL-累加器 PC-地址指针 AR-地址寄存器 DR-数据寄存器 IR-指令寄存器

9、 ID-指令译码器 BL-通用寄存器 PLA-可编成逻辑 阵列 2. 存储器 存储器结构（图1-11） 存储器读操作（图1-12） 存储器写操作（图1-13） 3. 执行过程 8080/8085 取指令-执行指令-取指令-执行指令.。 PC被赋值-进入取指阶段-DR-IR-ID-PLA-执行指令- HLT 8086-IA-32 1.2.5 简单程序举例 MOV AL ， 7 ADD AL ，10 HLT 程序存入内存（图1-14） 内存地址 RAM 指令程序 十六进制 二进制 程序代码 00 0000 0000 MOV AL , n 01 0000 0001 n=7 02 0000 0010

10、ADD AL , n 03 0000 0011 n=10 04 0000 0100 HLT 1011 0000 0000 0111 0000 0100 0000 1010 1111 0100 程序在CPU控制下的执行过程： 取第一条指令 首先赋值PC=00 地址译码00H 取出该 地址操作码同时PC+1 指令译码(将立即数送入AL) 地址译码01H 取出该地址立即数07H送入AL同时 PC+1 地址译码02H 取出该地址操作码同时PC+1 指令 译码 执行加法运算 AL中的数据进入暂存器I1 地址译码 03H 取出该地址数据同时PC+1 将第2加数 送入暂存器I2 I1+I2=11H 送入AL

11、 地址译码 04H 取出该地址操作码 指令译码 - HLT 1.2.6 寻址方式 1. 立即寻址 指令中直接给出了操作数 MOV AL , 08H 2. 寄存器寻址 指令中给出了存放操作数的寄存器 MOV AL , BL 3. 直接寻址 指令中给出了操作数的地址 MOV AL ,20H 4. 寄存器间接寻址 指令中给出了存放操作数地址的寄存器 MOV AL , BL 程序在存储器中的存放和程序的执行 将下列(7+10)程序的代码存放到10H开始的存储单元内 地址 RAM 程序 10H 1010 0000 MOV AL , 17 11H 0001 0111 12H 0000 0100 ADD A

12、L , 0AH 13H 0000 1010 0AH 14H 1010 0010 MOV 18 , AL 15H 0001 1000 16H 1111 0100 HLT 17H 0000 0111 18H 存放和 程序的执行 图1-23 赋值PC=10H 取该地址操作码 指 令译码 将17H单元的内容送入AL 地址译码 11H 图1-24 将该地址单元中的地址码取 出 送入地址寄存器 AR 地址译码 17H (图-25) 将该地址数据07H送入AL 1.2.7 分支 计算 15 X 5 MOV AL,15 ADD AL, 15 ADD AL, 15 ADD AL, 15 ADD AL, 15 H

13、LT 1. 无条件转移 JMP n 2. 条件转移 表1-4 3. 算数和逻辑运算指令表1-6 1.3 计算机的硬件和软件 1.3.1 系统软件 1.3.2 应用软件 1.3.3 支撑软件 1.4 微型计算机的结构 1.4.1微型计算机的外部结构 1.4.2微型计算机的内部结构 1.5 多媒体计算机 媒体:信息传递的手段 1.5.1 人机接口 看到的静置黑白的，听到的，看到的，动态的，自然景 观。 1.5.2 多媒体计算机的主要功能 1.高度集成性 2.良好交互性 3.完善媒体平台 1.5.3 多媒体计算机的组成 AGP- V7100多功 能视频卡 高品质 图形加速 。 高品质 影音 播放。 有虚 拟实境全 新感受。 数码相机 有线电视 影碟机 电视 录放像 立体眼镜 监视器 1. 计算机由哪几部分构成 2. 位、字节、字、字长的定义及有关单位. 3. 指令、指令系统、程序、源程序定义 4. 写出8421 BCD码的数字符号、0-F的 ASCII、国标符号。 5. 结合图1-10叙述CPU的工作过程。