微机课程设计：微型计算机系统原理

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1、目录1前言21.1微型计算机的发展简史21.2微型机算机的基本组成21.3典型的输入输出芯片22可编程并行接口8255A42.18255A的引脚与结构42.1.18255A的外部引脚42.1.2内部结构52.1.38255A的控制字62.1.48255A的工作方式72.2交通灯的实验设计82.2.1并行接口概述82.2.2实验流程82.2.3任务分析92.2.4设计小结103中断控制器8259A103.18259A的引脚与内部结构103.1.18259A的引脚103.1.28259A内部结构图123.1.3应用实例133.28259A单级中断控制器实验设计133.

2、2.1线路连接133.2.2任务分析133.2.3实验小结154.总结16参考文献17171前言1.1微型计算机的发展简史自从1964年第一台电子计算机ENIAC问世，半个世纪以来，计算机科学和技术飞速发展。根据组成计算机的电子器件的发展历程，计算机发展已经历了四代，现在正向第五代计算机发展。第一代：电子管时代。计算机采用电子管作为逻辑与案件。第二代：晶体管时代。计算机用晶体管代替电子管，主存储器采用磁芯存储器，外存储器开始使用磁盘，并提供了较多的外部设备。第三代：集成电路时代。计算机采用了小规模和中规模集成电路，主存储器用半导体存储器，采用微程序控制技术。第四代

3、：大规模集成电路时代。计算机全面采用了大规模集成电路甚至是超大规模集成电路。计算机开始向巨型和微型发展。微型计算机特别是多媒体计算机的开发和使用，将计算机的生产和应用推向了新的高潮。1.2微型机算机的基本组成1.微处理器：微处理器是芯片，芯片上集成有控制器、运算器、寄存器等功能部件。2.内部存贮器：存储器是计算机实现记忆功能的部件，它主要包括主存储器和辅助存储器。主存储器由半导体存储器RAM和ROM组成，又称为内存；辅助存储器又称为外存储器，包括软盘存储器、硬盘存储器和光盘等。3.输入输出设备：常用的输入输出设备有键盘、鼠标、扫描仪、数码相机等。常用的输出设备有显

4、示器、打印机、绘图仪等。一般而言，外存储器也属于输入输出设备。4.系统总线：所谓总线就是在两个以上数字设备之间提供传送信息的公用通道。总线通常由数据总线、控制总线、和地址总线三部分组成。其中数据总线在CPU与内存或输入输出接口之间传送数据；控制总线用来传送各种控制信号；地址总线用来传送存储单元或输入输出接口的地址信息。1.3典型的输入输出芯片典型芯片的运用与人们的实际生活密切相关，了解与如何运用典型芯片是计算机专业同学的必修科目。以下介绍几种常用的典型芯片1.可编程串行通信接口：8251A178251A是一种可编程的通用同步/异步接受发送器，用于CPU与外设之间的

5、串行通信接口，通过编程可选择同步和异步的工作方式。2.可编程并行通信接口：8255A8255A是一个40个引脚双列直插式封装的大规模集成电路。采用单一的+5V电源供电，其输入和输出电平与TTL完全兼容。3.可编程技数器/定时器8253A8253A是一种外围电路，它可以通过软件方式设定不同的工作方式，产生各种形式的时间延迟信号，一满足各类系统提出的不同时间的要求4.DMA控制器：8237A8237A是一种高性能可编程的DMA控制器，每个集成电路上有4个独立的DMA通道，可分别独立编程，实现外围设备与内存、内存与内存之间的高速数据传输5.中断控制器：8259A8259

6、A是一种专门为控制优先级中断而设计的集成电路。具有8级优先权控制，通过级联可扩展至64级优先权控制。每一级中断都可以屏蔽或允许。172可编程并行接口8255A可编程并行接口芯片8255A因为其输入和输出电平与TTL完全兼容的特性，已广泛应用于实际工程中。通过8255A并行接口可连接两个或多个系统构成相互之间的通信或系统与外设之间通过8255A交换信息等。交通灯的实验可以让我们在掌握8255A典型应用电路的接法、工作方式及其应用的基础上，更好的学以致用。2.18255A的引脚与结构2.1.18255A的外部引脚8255A的相关引脚如下所示：1.和外设相连的引脚PA7

7、～PA0：A口数据信号线，双向，三态引脚；PB7～PB0：B口数据信号线，双向，三态引脚；PC7～PC0：C口数据信号线，双向，三态引脚； 2.面向系统总线和微处理器相连的引脚RESET：复位信号，高电平有效。当RESET信号来到时，所有内部寄存器都被清除，同时3个数据端口被自动置为输入端口。D7～D0：它们是8255A的数据线，和系统总线相连，用来传送数据和控制字。17片选信号，低电平有效。：读信号，低电平有效。当有效时，CPU可以从8255A中读取数据。：写信号，低电平有效。当有效时，CPU可以往8255A中写入控制字或数据。A1、A0：端口选择信号。8255

8、A内部有3