《微型計(jì)算機(jī)技術(shù)》學(xué)習(xí)輔導(dǎo).ppt

1、隨著微電腦技術(shù)、學(xué)習(xí)指導(dǎo)、著名華中師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)科系、2，1教學(xué)目的、微電腦各行業(yè)應(yīng)用的擴(kuò)大，微控制器等微電腦應(yīng)用隨處可見。有必要掌握理工科學(xué)生牙齒領(lǐng)域的理論知識(shí)和專業(yè)性。微電腦技術(shù)是電腦科學(xué)和技術(shù)專業(yè)的重要專業(yè)課程。本課程系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)地介紹了微電腦系統(tǒng)的基本組織結(jié)構(gòu)和基本工作原理、微電腦介面原理及應(yīng)用技術(shù)。側(cè)重于微處理器和外部連接技術(shù)。這包括硬件介面電路設(shè)計(jì)和相關(guān)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)。3，2培訓(xùn)要求，了解本課程要求學(xué)生和微電腦基本概念，掌握基本理論和基本方法，通過本課程學(xué)習(xí)了解微電腦系統(tǒng)的特性、工作原理和組織結(jié)構(gòu)學(xué)生，了解微電腦介面技術(shù)的基本原理和方法，掌握接口分析和設(shè)計(jì)能力，為開發(fā)和應(yīng)用微機(jī)系

2、統(tǒng)打下良好的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。4，2特定要求1，微電腦系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和工作原理：微處理器籌碼，微電腦，微電腦系統(tǒng)的基本組織結(jié)構(gòu)和基本工作原理，5，2特定要求2，微電腦介面原理和應(yīng)用技術(shù)：接口基本概念時(shí)序柜臺(tái)，并行接口，串行接口，中斷控制器，DMA控制器，A/D和D 6，2特定要求3，微電腦技術(shù)現(xiàn)狀和趨勢：嵌入式系統(tǒng)、硬件和軟件協(xié)作設(shè)計(jì)、系統(tǒng)芯片(System on Chip，SOC)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)核心(但包括三個(gè)茄子課程) ，8，2角課程重點(diǎn)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：著重分析電腦系統(tǒng)的各種基本結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)技術(shù)和性能定量分析方法。電腦配置原理：重點(diǎn)介紹了電腦基本組件的配置和配置方法、基本運(yùn)算的工作原理和設(shè)備的設(shè)

3、計(jì)思路、工作方式和實(shí)現(xiàn)。微電腦技術(shù)：強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，詳細(xì)介紹微處理器籌碼、電腦主板、介面技術(shù)和應(yīng)用編程方法。9，2教材和教授參考書，教材：微電腦技術(shù)，孫德語，高等教育出版社，2001.1。參考：1微電腦介面技術(shù)及應(yīng)用，柳樂善等，華中科技大學(xué)出版社，2000.1。2微電腦原理及應(yīng)用，朱明德，清華大學(xué)出版社。是2000.2。第一章微電腦概論，11，牙齒章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，牙齒章節(jié)主要介紹微機(jī)系統(tǒng)的基本概念，包括微處理器、微電腦和微電腦系統(tǒng)的定義，微電腦開發(fā)概述，微電腦特性和應(yīng)用，以及微機(jī)分類。在此基礎(chǔ)上，從三個(gè)茄子層面引出了微電腦系統(tǒng)巴士結(jié)構(gòu)的概念。重點(diǎn)介紹微電腦系統(tǒng)的組件功能和相互關(guān)系，了解微電腦系

4、統(tǒng)總線結(jié)構(gòu)的特性，以及對(duì)于微處理器、微電腦和微電腦系統(tǒng)，如何使用總線結(jié)構(gòu)框架連接組件部分。介紹12，1微電腦，首先介紹微處理器、微電腦、微電腦系統(tǒng)的定義以及這三種茄子之間的關(guān)系。在微處理器發(fā)展的情況下，結(jié)合微電子學(xué)的發(fā)展，跟隨微處理器籌碼技術(shù)的摩爾定律，即芯片的容量應(yīng)該每18-24個(gè)月增加一倍。、13、術(shù)語、計(jì)算器微處理器控制器寄存器微電腦我的存儲(chǔ)硬件I/o介面輸入/輸出設(shè)備和外部存儲(chǔ)微電腦系統(tǒng)電源、面板、機(jī)架等軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用程序軟件、計(jì)算器、控制器我的存儲(chǔ)I/o輸入/輸出設(shè)備和外部存儲(chǔ)系統(tǒng)16、微電腦開發(fā)、摩爾定律N代微處理器、17、摩爾定律、籌碼容量每18-24個(gè)月翻一番。4004(23

5、00/50m)/8008 8080/8085，8086/8088 80286/80386/80486 Pentium/Pentium pro/Pentium Pentium一個(gè)越來越大。一個(gè)大，另一個(gè)越來越小。微電腦。25，電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，電子管電腦(1946)電晶體電腦(1958)集成電路電腦(1965)大規(guī)模集成電路電腦(1970)的增加，導(dǎo)致3360小型大型機(jī)組變小。微電腦(PC，微控制器)第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)(通用可編程節(jié)目)18800電子管30噸150平方米150kw 5000次/秒，27，電子計(jì)算機(jī)的發(fā)電ENIAC，28，電子計(jì)算機(jī)的發(fā)電ENIAC，29，電子計(jì)算機(jī)的發(fā)電ENIAC其

6、中，微控制器是將CPU、部分存儲(chǔ)、部分I/O介面合并到一個(gè)籌碼中，單板是將CPU、存儲(chǔ)、I/O介面和部分I/O設(shè)備安裝在一個(gè)印刷電路板上。31、微控制器、CPU、部分存儲(chǔ)、部分I/O接口集成在一個(gè)芯片上、32、單板電腦、CPU、存儲(chǔ)、I/O介面和部分I/O設(shè)備安裝在一個(gè)印刷電路板上、33、CPU: NS1個(gè)COM、1個(gè)CFC(64m/128m)、1個(gè)USB、1個(gè)鍵盤、1個(gè)鼠標(biāo)、1個(gè)PCMCIA、1個(gè)Audio微處理器、微電腦和微電腦系統(tǒng)三個(gè)茄子級(jí)別的微處理器、微電腦和組件級(jí)別的計(jì)算機(jī)總線、卡計(jì)算機(jī)總線和通信計(jì)算機(jī)總線配置、36、3個(gè)茄子級(jí)別的通用結(jié)構(gòu)、37、總線、在計(jì)算機(jī)上的每個(gè)部件之間傳輸信

7、息的公共連接稱為總線。內(nèi)部總線組件級(jí)總線主板總線/本地總線、38、地址總線(Address Bus)、CPU到存儲(chǔ)或I/o端口地址單向(CPU傳輸)數(shù)量級(jí)(n)決定了CPU可直接尋址的內(nèi)存容量(2N)牙齒。CPU與內(nèi)存和外圍設(shè)備交換數(shù)據(jù)的路徑的雙向三狀態(tài)位數(shù)與微處理器位數(shù)相同。40，控制總線(Control Bus)由用于傳輸控制信號(hào)的兩個(gè)方向的單向控制信號(hào)組成。第2章80X86微處理器結(jié)構(gòu)，42，牙齒章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，微處理器是微電腦系統(tǒng)的控制核心牙齒章節(jié)的主要內(nèi)容介紹了80X86系列微處理器(8086到奔騰)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，詳細(xì)介紹了80X86微處理器編程結(jié)構(gòu)、針信號(hào)功能和總線時(shí)序。重點(diǎn)學(xué)習(xí)8

8、086CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、8086CPU的針腳信號(hào)和功能、8086的存儲(chǔ)組織、8086的系統(tǒng)配置和8086CPU的計(jì)時(shí)。特別是8086CPU的某些控制信號(hào)功能需要深入了解和掌握。43，牙齒章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，牙齒章節(jié)的難點(diǎn)是8086系統(tǒng)以最小方式運(yùn)行的配置和總線時(shí)間序列，需要繪制8086系統(tǒng)的最小方法的配置框圖。分析每個(gè)部件功能和8086系統(tǒng)操作總線計(jì)時(shí)。在44，1 8086上，Pentium，8086微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括總線介面設(shè)備(BIU)和執(zhí)行單元(EU)部件?？偩€介面單元包括段寄存器(CS、DS、SS、ES)、命令指針寄存器(IP)、地址加法器、內(nèi)部寄存器、命令隊(duì)列緩沖區(qū)和I/o控制邏

9、輯。CPU和外部(存儲(chǔ)、I/O)接口，用于提供總線信號(hào)和執(zhí)行所有總線操作，如地址形成(邏輯地址物理地址)、命令獲取(CS: IP)、命令隊(duì)列和讀/寫操作數(shù)。45，1 8086到Pentium、執(zhí)行單元部件由通用寄存器組、專用寄存器組、算術(shù)邏輯運(yùn)算符單元(ALU)、標(biāo)志寄存器(FR)和內(nèi)部控制邏輯組成，負(fù)責(zé)解碼和執(zhí)行所有指令，向BIU提供數(shù)據(jù)和地址，管理內(nèi)部寄存器和標(biāo)志，并負(fù)責(zé)歐盟和BIU的操作簡要了解80286，80386，80486，奔騰微處理器家族的結(jié)構(gòu)特征和相互關(guān)系。46，8086 CPU，英特爾，1978年，16位29000個(gè)電晶體，3m 40針，雙列直插式封裝5MHz/8MHz/10

10、MHz，47，8086 CPU映射，執(zhí)行單元部件EU是通用寄存器組、49，總線介面部件BIU、CPU和外部(存儲(chǔ)、I/o)的接口提供總線信號(hào)，以形成所有總線操作功能地址(邏輯地址物理地址)命令(CS:IP)，命令隊(duì)列讀/寫操作數(shù)總線控制，50，51，2 80 X808086微處理器根據(jù)用途的不同，包括8個(gè)通用寄存器(AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI、DI)、2個(gè)專用寄存器(IP、Flags)和4個(gè)分段寄存器(例如80286、80286)，52，內(nèi)部寄存器結(jié)構(gòu)，53，徽標(biāo)寄存器(PSW)，54，3 80X86微處理器針功能，80X86微處理器針功能詳細(xì)說明8086/8088針功能，時(shí)鐘發(fā)

11、生，簡介8086/8088針按功能(地址總線重點(diǎn)討論了時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)在8086/8088針上的應(yīng)用節(jié)目、8088和8086之間的區(qū)別、8086 CPU公共控制信號(hào)的針功能以及8086系統(tǒng)配置。在此基礎(chǔ)上，還簡要介紹了32位微處理器(80386，80486，奔騰)的針腳功能。，55，8086CPU針腳，兩種茄子模式(MN/MX)最小模式單CPU系統(tǒng)最大模式多CPU系統(tǒng)鼻子處理器系統(tǒng)，56，8086CPU針腳，4茄子針腳地址總線336020位地址行數(shù)據(jù)總線336016位數(shù)據(jù)線控制8086CPU的針腳數(shù)據(jù)/地址地址鎖定(T1，ALE) 20位內(nèi)存地址的低16位16位I/O地址A19A16/S6S3

12、地址/狀態(tài)20位內(nèi)存地址的高度4 BHE/S7高度允許8位數(shù)據(jù)/狀態(tài)MN/MX最小/最大模式READY讀取選擇WR寫入，a 信號(hào)紙、60、8088和8086之間的差異、8088外部8位數(shù)據(jù)總線4字節(jié)命令隊(duì)列IO/M準(zhǔn)16位CPU、8086外部16位數(shù)據(jù)總線6字節(jié)命令隊(duì)列M/IO 16位CPU、61，8086系統(tǒng)配置首先要把握牙齒三個(gè)茄子周期的差異和相互之間的關(guān)系。時(shí)鐘周期t是CPU的時(shí)鐘頻率倒數(shù)，總線周期是完成總線操作所需的時(shí)間，通常包含多個(gè)t(一般為4個(gè)t)，命令周期包含多個(gè)總線周期，作為執(zhí)行命令所需的時(shí)間。67，4 80X86微處理器默認(rèn)計(jì)時(shí)，第二，需要確定幾個(gè)茄子默認(rèn)總線周期(例如讀取操作、寫入操作、中斷響應(yīng)周期、系統(tǒng)重置等