本贺卡由北京锐得PPT免费提供，请勿用作商业用途。1微机原理与接口技术微机原理与接口技术教材：微机原理与接口技术（第教材：微机原理与接口技术（第3 3版）版）普通高等教育普通高等教育”十一五十一五”国家国家级级规划教材规划教材主讲：孙主讲：孙 萍萍电话：电话：189 8610 7450189 8610 7450 EmailEmail：ppsun126.comppsun126.com 20142014年年9 9月月2课程简介v72学时（56学时理论+8学时实验+8学时上机）v4学分、学科基础课v平时成绩(上课/作业)实验期末卷面v 20% 20% 60%v先修课程：模拟电子电路、数字电子电路vv课程目标：课程目标：1 1、理解微型计算机系统结构、工作原理、理解微型计算机系统结构、工作原理2 2、掌握汇编语言程序设计的基本程序设计方法、掌握汇编语言程序设计的基本程序设计方法3 3、掌握设计、开发微型应用系统接口技术的、掌握设计、开发微型应用系统接口技术的基本原理和方法基本原理和方法3本课程在计算机课程体系中的位置本课程在计算机课程体系中的位置硬件类硬件类软件类软件类CPU及整机设计（计算机组成原理）（计算机组成原理）BIOSBIOS与接口驱动程序设计与接口驱动程序设计模拟电路、数字逻辑电路设计模拟电路、数字逻辑电路设计嵌入式嵌入式/ /单片机系统单片机系统SOC芯片设计计算机系统结构计算机系统结构外围接口电路设计外围接口电路设计操作系统操作系统编译系统编译系统数据库数据库数数 据据 结结 构构C+C+JAVAJAVA离离 散散 数数 学学计算机系统综合设计计算机系统综合设计电子商务电子商务多媒体技术多媒体技术算法设计、数值分析、信号与系统、算法设计、数值分析、信号与系统、 计算机理论课程、数学基础课程计算机理论课程、数学基础课程汇编语言汇编语言软件工程软件工程VBVB4第1章 计算机基本知识第2章 8086系统结构第3章 8086的指令系统第4章 8086汇编语言程序设计4123微机 原理接口 技术第6章 微型计算机的输入/输出第7章 可编程接口芯片8255A、8253第9章 中断与中断管理第10章 D/A转换及A/D转换41235第一章 计算机基本知识v1、掌握信息在计计算机中的存储储形式v2、掌握带带符号数在计计算机中的表示方法（原码码、反码码、补码补码 ）v3、掌握BCD数的编码编码 方式以及BCD数运算中出现现的问问题题v4、ASCII码码教学要求教学要求611 绪 论1946年2月15日 世界第一台电电子计计算机问问 世 1946年世界上第一台电子计算机由美国宾夕法尼亚大学研制成功。尽管它重达30吨，占地170平方米，耗电140千瓦，用了18800多个电子管，每秒钟仅能做5000次加法. 78计算机的发展概况一、计算机的发展概况 第一代：电电子管计算机时代（19471957）第二代：晶体管计算机时代（19581964）第三代：集成电电路计算机时代（19641972）第四代：超大规规模集成电电路（VLSI）计算机时代（1972年 ）。第五代：智能计算机（1981年 ）。910二、微处处理器及微型计计算机的发发展概况 第一代微处处理器以Intel公司1971年推出的4004，4040为为代表的四位微处处理机。 第二代微处处理机（1973年1977年）典型代表有：Intel 公司的8080、8085；Motorola公司的M6800以及Zlog公司 的Z80。 第三代微处处理机 以16位机为为代表，基本上是在第二代微机的基础础上发发展起来的。其中Intel公 司的8088。8086是在8085的基础发础发 展起来的；M68000是Motorola公司在 M6800 的基础发础发 展起来的； 第四代微处处理机Intel公司1984年10月推出的80386CPU和1989年4月推出的80486CPU为为代表， 第五代微处处理机1993年3月被命名为为PENTIUM的微处处理机面世，98年PENTIUM 2又被推向市场场 。11第一代 4位和低档8位机 Intel 4004 第二代 中高档8位机8080/8085、Z80、MC6800 第三代 16位机Intel 8086、Z8000、MC6800 第四代 32位机80386、80486 第五代 64位机Intel Pentium（1971-1973）（1973-1977）（1978-1981）（1981-1992）（1993后）特点：1、速度越来越快。2、容量越来越大。3、功能越来越强。12Intel的CPU的发展史 intel 4004，intel 的发展史就是从这块cpu起步的80081380861480286，intel最后一块16位cpu1580386，intel第一代32位cpu486，这是intel最后一代以数字编号的cpu16Pentium 586pentium propentium mmx17三、计算机编程语言的发展概况 机器语言 就是0，1码语言，是计算机唯一能理解并直接执行的语言。汇编语言 用一些助记符号代替用0，1码描述的某种机器的指令系统，汇编语言就是在此基础上完善起来的。高级语言 BASIC，PASCAL，C语言等等。用高级语言编写的程序称源程序，它们必须通过编译或解释，连接等步骤才能被计算机处理。 面向对象语言 C+，Java等编程语言是面向对象的语言。181.2 微型计算机中信息的表示一、位、字、字节 位位(bit)(bit)：是计算机所能表示信息的：是计算机所能表示信息的最小最小单位单位 字节字节(Byte)(Byte)：相邻：相邻8 8位二进制，位二进制，表示信息的表示信息的基本基本单位单位 字字(Word)(Word)：2 2个字节个字节 字长：计算机一次存取、处理和传输的二进制数的字长：计算机一次存取、处理和传输的二进制数的位数，称为字长。不同的计算机，字长是不同的，位数，称为字长。不同的计算机，字长是不同的，常用的字长有常用的字长有8 8位，位，1616位，位，3232位，位，6464位，也就是经常位，也就是经常说的说的8 8位机，位机，1616位机，位机，3232位机或位机或6464位机。位机。是是衡量衡量计算机性能的一个重要标志。计算机性能的一个重要标志。19二、二进制编码例：求十进制数876的BCD码876= 1000 0111 0110 BCD 876= 36CH = 1101101100B1、BCD码(Binary Coded Decimal) 二进制代码表示的十进制数0-9。20 组合BCD码（压缩BCD码）用8位二进制编码表示2位BCD码字节高4位二进制编码表示十进制数0-9字节低4位二进制编码表示十进制数0-9 非组合BCD码（非压缩BCD码）用8位二进制编码表示1位BCD码字节高4位二进制编码0000字节低4位表示十进制数0-921 例1-2：用压缩BCD码表示十进制数8279D 例1-3：用非压缩BCD码表示十进制数8279D8279D=1000 0010 0111 1001B8279D=00001000 00000010 00000111 00001001B222、字符编码美国标准信息交换码ASCII码（American Standard Code for Information Interchange），将数字、字母、通用符号、控制符号等，按国际标准对其进行编码。23 机器数：机器中数的表示形式 真值：机器数所代表的实际数值例：一个8位机器数与它的真值对应关系如下真值： X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B 机器数：X1机= 01010100 X2机= 11010100三、带符号数的表示1. 机器数与真值24 最高位为符号位，0表示 “+”，1表示“”，数值位与真值数值位相同。 原码表示简单直观，但0的表示不唯一，加减运算复杂。例：8位原码机器数真值 x1 = +1010100B x2 = -1010100B机器数 x1原 = 01010100 x2原 = 110101002.原码(True Form)25 正数的反码与原码表示相同。 负数反码符号位为 1，数值位为原码数值各位取反。例：8位反码机器数x= +4： x原= 00000100 x反= 00000100x= -4： x原= 10000100 x反= 111110113. 反码（Ones Complement）264. 补码（Twos Complement） 正数的补码表示与原码相同 负数补码等于2nabs（x）例：求 8位补码机器数：x=+4 x原=x反=x补= 00000100x=-4 x原 = 10000100x反 = 11111011 x补 = 10000000000000100= 11111100 补码反码加1 补码表示的优点 0的表示唯一，加减运算方便278位机器数 有符号数 十六进制 二进制 无符号 数 原码 反码 补码 00 01 7F 80 FE FF 00000000 00000001 01111111 10000000 11111110 11111111 0 1 127 128 254 255 +0 +1 +127 - 0 -126 -127 +0 +1 +127 - 127 - 1 - 0 +0 +1 +127 -128 - 2 - 1 8位机器数表示的真值28习题习题 1-1 1.X的8位原码是10100101，则X的补码：2.X的8位补码是10110100，则X的原码：3.（10010101）B分别为原码、补码时，对应的10进制为：4.已经8位机器数，若X-3，则X的补码为： H29301.3 几种进制之间的相互转换二进制和十六进制数之间的相互转换将二进制从右边开始，4位一化，左边不够补0例：将二进制数101011B转换成十六进制。将二进制数110001110转换成十六进制。例：将十六进制数8BDH转换成二进制数。将十六进制数0C5AFH转换成二进制数。31硬件软件控制器运算器系统软件应用软件 BIOS与操作系统 Windows XPWindows XP、 LinuxLinuxCPU存储器 输入设备 输出设备支撑软件 汇编、编译、调试、数据库管理软件汇编、编译、调试、数据库管理软件微机 系统 硬件是系统的硬平台硬件是系统的硬平台 操作系统是系统的软平台操作系统是系统的软平台 系统应用软件通常支撑用户软件的开发系统应用软件通常支撑用户软件的开发1.4 微型计算机的基本组成（补充内容 ）321.4.1 1.4.1 微型计算机硬件系统的组成微型计算机硬件系统的组成 微型计算机硬件系统的组成微型计算机硬件系统的组成 微机由微机由运算器、控制器、存储器、输入设备、运算器、控制器、存储器、输入设备、 输出设备输出设备等五大部分组成等五大部分组成 。331. 1. 微处理器（微处理器（CPUCPU）运算器运算器: :以累加器为核心以累加器为核心 控制器控制器:PC,IR,ID,PLA:PC,IR,ID,PLA 寄存器组寄存器组342 2. . 存储器存储器35多个功能部件之间设置公共的通信线即总线ABCA B C 总线示意图总线上能同时传送二进制信息的位数称为总线宽度3. 3. 总线总线36总线的分类 按信息传送的方向可分为：单向总线只能向一个方向发