微机接口技术C1

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1、微机接口技术（C）主讲：郭 文课程内容汇编语言程序设计计算机系统的基本组成、结构计算机与外部设备之间的连接技术学习重点汇编语言设计计算机的体系结构，存储系统学习重点接口接口定时定时并行并行中断中断DMA串行通信串行通信1.1微型计算机概述第1章 绪论1946年第一代电子计算机（ENIAC）1.1微型计算机概述 计算机的发展第1章 绪论计算机计算机发展发展1958年晶体管年晶体管1965年，中小规模集成电路年，中小规模集成电路1946年电子管计算机年电子管计算机1970年，大规模集成电路年，大规模集成电路1971年，通用微处理器芯片年，通用微处理器芯片（微机）（微机）微型计算机：把以大规模、超大

2、规模集成电路为主要部件的微处理器作为核心，配以存储器、输入/输出接口电路及系统总线所制造出的计算机系统。1.1微型计算机概述 微型计算机的发展第1章 绪论摩尔定律说每18个月半导体集成电路里面晶体管的个数会翻一倍，也就是集成度提升一倍，每隔18个月其性能会提升一倍。歌登.摩尔（Gordon Moore）是Intel公司奠基者之一，他在1964年提出一个摩尔定律。1995年歌登摩尔对摩尔定理稍微修改了一下，原来是每一年半（18个月）后来改成两年，也就是说每两年芯片的集成度会提升一倍，特性提升一倍，但价格不变。1.1微型计算机概述 微型计算机的应用第1章 绪论微型计算微型计算机的应用机的应用过程控

3、制及智能化仪表过程控制及智能化仪表数值计算，数据处理及数值计算，数据处理及信息管理信息管理1.1微型计算机概述 微型计算机的分类第1章 绪论微型计算微型计算机的分类机的分类单片微型计算机单片微型计算机PC机机单板微型计算机单板微型计算机1.2微型计算机系统的组成及工作过程 微型计算机系统的组成第1章 绪论1.2微型计算机系统的组成及工作过程 微型计算机系统的组成第1章 绪论微型计算微型计算机硬件机硬件控制器控制器存储器存储器运算器运算器输入设备输入设备输出设备输出设备中央处理中央处理器器(CPU)运算器是微处理器中加工和处理数据的功能部件。1.2微型计算机系统的组成及工作过程 微型计算机系统的

4、组成第1章 绪论微型计算微型计算机硬件机硬件控制器控制器存储器存储器运算器运算器输入设备输入设备输出设备输出设备中央处理中央处理器器(CPU)控制器是计算机内“指挥”与控制整个计算机各个功能部件协调工作，自动执行计算机程序的功能部件，它需要给出控制机器各个功能部件正常运行所需的全部信号。 1.2微型计算机系统的组成及工作过程 微型计算机系统的组成第1章 绪论微型计算微型计算机硬件机硬件控制器控制器存储器存储器运算器运算器输入设备输入设备输出设备输出设备中央处理中央处理器器(CPU)存储器是存放程序和数据的部件。1.2微型计算机系统的组成及工作过程 微型计算机系统的组成第1章 绪论微型计算微型计

5、算机硬件机硬件控制器控制器存储器存储器运算器运算器输入设备输入设备输出设备输出设备中央处理中央处理器器(CPU)I/O设备是指微机上配备的输入/输出设备，也称为外部设备，其功能是为微机提供具体的输入输出手段。1.2微型计算机系统的组成及工作过程 微型计算机系统的组成第1章 绪论微型计算微型计算机硬件机硬件控制器控制器存储器存储器运算器运算器输入设备输入设备输出设备输出设备中央处理中央处理器器(CPU)总线是指传递信息的一组公用导线。系统总线是指从处理器引出的若干信号线，CPU通过它们与存储器和I/O设备进行信息交换。1.2微型计算机系统的组成及工作过程 微型计算机的工作过程第1章 绪论计算机采

6、取程序控制的工作方式，也就是把事先加载的程序按步骤执行的工作方式。1.2微型计算机系统的组成及工作过程 微型计算机的工作过程第1章 绪论计算机计算3+5=?操作助记符号机器码（二进制）（十六进制）功能立即数送累加器加立即数MOV AL,03HADD AL,05H10110000 B0H00000011 03H00000100 04H00000101 05H将03送入累加器A05与A中的内容相加，并将结果存入累加器A1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中表示数第1章 绪论计算机表示数的本质：用二进制数，0和1。数据的数据的类型类型 非数值数据非数值数据 数值数据数值数据1.3计算机中数的表示

7、方法与计算 进位计数制第1章 绪论使用有限个数码来表示数据，按照进位的方法进行计数，称为进位计数制。基数为r的r进制数可以表示anrn+ an-1rn-1+ a0r0+b1r-1+ b2r-2+bmr-m常见的r取值有：r=2,8,10,16。1.3计算机中数的表示方法与计算 进位计数制第1章 绪论基数是表示数据的数码的个数，超过或者等于此数后就要向相邻高位进一；基数为r的r进制数可以表示anrn+ an-1rn-1+ a0r0+b1r-1+ b2r-2+bmr-m常见的r取值有：r=2,8,10,16。1.3计算机中数的表示方法与计算 进位计数制第1章 绪论同一数码在不同位置上代表的数值是不

8、同的，它所代表的实际数值等于数本身的值乘上一个确定的与位置有关的系数，这个系数称为位权，位权是以基数为底的指数函数。 基数为r的r进制数可以表示常见的r取值有：r=2,8,10,16。1.3计算机中数的表示方法与计算 不同进制的转换第1章 绪论二进制转换为十进制数转换公式如下：1.3计算机中数的表示方法与计算 不同进制的转换第1章 绪论十进制数转换为二进制数 ：整数部分的计算采用除以2倒序取余法，小数部分采用乘以2正序取整法。1.3计算机中数的表示方法与计算 不同数制的转换第1章 绪论将（132.625）10转换为二进制数。先计算整数部分，再计算小数部分： 十进制整数转换：十进制整数转换：除法

9、，商上到除法，商上到0小数转换：小数转换：乘法，乘到小数部乘法，乘到小数部分为分为0，如不能乘，如不能乘到到0，则规定转换，则规定转换成二进制的位数。成二进制的位数。1.3计算机中数的表示方法与计算 不同数制的转换第1章 绪论二进制数和八进制数、十六进制数间的转换：1、二进制到八（+六）进制：以小数点为中心，分别以3位（4位）二进制为一组转换。其中，整数不足一组，左补0。小数不足一组，右补0。2、八（+六）进制到二进制：1位八（十六）进制转成3（4）位二进制。1.3计算机中数的表示方法与计算 不同数制的转换第1章 绪论二进制八进制十六进制十进制0 0000000 0011110 0102220

10、 0113330 1004440 1015550 1106660 1117771 00010881 00111991 01012A101 01113B111 10014C121 10115D131 11016E141 11117F151.3计算机中数的表示方法与计算 例1.3，1.4，1.5第1章 绪论n将（1110011.1101）2转换为八进制数和十六进制数。n将（1234.567）8转换为二进制数。n将（3A2B.9）16转换为二进制数 1.3计算机中数的表示方法与计算 例1.3，1.4，1.5第1章 绪论n将（1110011.1101）2转换为八进制数和十六进制数。n将（1234.56

11、7）8转换为二进制数。n将（3A2B.9）16转换为二进制数 1.3计算机中数的表示方法与计算 不同数制的转换第1章 绪论重点掌握：整数的重点掌握：整数的10进制，二进制，进制，二进制，十六进制间转换。十六进制间转换。在今后的编程中最常用。在今后的编程中最常用。1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的表示 第1章 绪论数值数据在计算机中的编码表示称为机器数。机器数所代表的实际值称为机器数的真值。n位的位的机器数机器数n-1位为数值位位为数值位 最高位为符号位最高位为符号位计算机的机器数位数，由计算机的位数确定。计算机的机器数位数，由计算机的位数确定。例，例，8位的计算机，计算机的机

12、器数位的计算机，计算机的机器数8位。位。计算机中的数值表示，一定要说明位数。计算机中的数值表示，一定要说明位数。1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的表示 第1章 绪论数值的三种数值的三种编码方式编码方式 原码原码 反码反码 补码补码1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的表示 第1章 绪论原码表示法中用最高位表示符号位，其中0表示正号，1表示负号，其他n-1位表示数值的绝对值。1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的表示 第1章 绪论反码表示法定义是，用机器数的最高位表示符号，数值位是对负数的各位取反。1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的

13、表示 第1章 绪论反码表示法定义是，用机器数的最高位表示符号，数值位是对负数的各位取反。1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的表示 第1章 绪论补码按照以下规则计算：正数的补码和原码相同，负数的补码可由其原码采用“符号位不变，其他各位取反，末位加1”的原则计算。+0补=-0补=00001.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的表示 第1章 绪论我们把这种对一个二进制数按位求反后在末位加1的运算称为求补运算。（注意：这里的求补运算不是求补码运算。）1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的表示 第1章 绪论我们把这种对一个二进制数按位求反后在末位加1的运算称为求

14、补运算。（注意：这里的求补运算不是求补码运算。）1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的表示 第1章 绪论补码的加法规则是：X+Y补=X补+Y补；补码的减法规则是：X-Y补=X补+-Y补，其中的-Y补对Y补求补就可以得到。1.3计算机中数的表示方法与计算 例1.7 第1章 绪论n假设计算机的字长为8位，分别计算45和-57的补码，用补码的加法计算45-57=？。1.3计算机中数的表示方法与计算 BCD码表示法第1章 绪论用4位二进制数字来表示一位十进制数字，这种编码称为二进制编码表示的十进制数（Binary Code Decimal）,简称BCD码。1.3计算机中数的表示方法与计算

15、 几种基本的逻辑运算第1章 绪论常用逻辑常用逻辑运算运算与与”运算（运算（AND）“或或”运算（运算（OR）“异或异或”运算运算（XOR）“非非”运算（运算（NOT）“与”运算：见0为0。逻辑运算，按二进制的位运算。逻辑运算，按二进制的位运算。1.3计算机中数的表示方法与计算 几种基本的逻辑运算第1章 绪论常用逻辑常用逻辑运算运算与与”运算（运算（AND）“或或”运算（运算（OR）“异或异或”运算运算（XOR）“非非”运算（运算（NOT）“或”运算：见1为1逻辑运算，按二进制的位运算。逻辑运算，按二进制的位运算。1.3计算机中数的表示方法与计算 几种基本的逻辑运算第1章 绪论常用逻辑常用逻辑运算运算与与”运算（运算（AND）“或或”运算（运算（OR）“异或异或”运算运算（XOR）“非非”运算（运算（NOT）“异或”运算：相同为0，不同为1逻辑运算，按二进制的位运算。逻辑运算，按二进制的位运算。1.3计算机中数的表示方法与计算 几种基本的逻辑运算第1章 绪论常用逻辑常用逻辑运算运算“与与”运算（运算（AND）“或或”运算（运算（OR）“异或异或”运算运算（XOR）“非非”运算（运算（NOT）“非”运算：0变1，1变0逻辑运算，按二进制的位运算。逻辑运算，按二进制的位运算。