微型计算机原理及接口技术

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1、目录一、微型计算机基础31.1微型计算机的组成P231.2微型计算机的硬件结构及基本工作过程P341.2.1数据/地址/控制总线41.2.2微型计算器的主要组成部分及功能41.2.3微型计算机的基本工作过程51.3微型计算机的运算基础P1051.3.1计算机中数的表示51.3.2基本运算方法61.4典型微型计算机P1661.4.1主要性能指标61.4.2PC系列微型计算机61.4.3微型计算机中的主要计算机技术7二、Intel系列微处理器72.1概述P3072.1.18086/8088微处理器72

2、.1.280286微处理器82.280486微处理器的体系结构82.2.180486微处理器的体系结构特点92.2.280486微处理器内部结构9三、指令系统和寻址方式103.1指令系统103.2寻址方式P53103.3指令系统113.3.1数据传送指令113.3.2算术运算指令123.3.3逻辑运算和移位指令123.3.4串操作指令123.3.5控制转移指令123.2.6处理器控制指令13四、汇编语言程序设计134.1汇编语言指令P100134.1.1汇编语言基本语法134.1.2伪指令P106

3、144.2汇编语言程序设计方法154.2.1汇编语言程序设计的基本步骤及开发过程154.2.2汇编程序设计的基本方法154.2.3子程序设计与调用154.2.4DOS和BIOS功能调用15五、储存系统155.1概述P144155.1.1分级存储系统155.1.2半导体存储器的分类165.1.3存储技术发展165.2内存储器的构成原理P148165.2.1存储器芯片的接口特性165.2.2内存储器的设计175.3应用实例175.3.1位扩展185.3.2字扩展185.3.3字位扩展18六、输入/输出

4、方式及中断系统186.1常用输入/输出方法P180186.2中断及中断控制器8259AP186P19619七、可编程接口芯片197.1可编程定时器/计数器8254及其应用197.1.18254的内部引脚207.1.2工作方式207.1.3方式控制字217.1.4程序编写217.1.5总结217.2可编程并行输入/输出接口芯片8255及其应用217.2.1内部引脚227.2.2工作方式227.2.3应用编程22附录23一、微型计算机基础1.1微型计算机的组成P2微型计算机系统的三个层次：①微处理器；

5、②微型计算机；③微型计算机系统1.微处理器≠CPU（CPU由算术逻辑部件(ALU)和控制部件两大主要部分组成，实现运算功能和控制功能）：除算术逻辑部件和控制部件以外，还包含一组寄存器以及高速缓冲存储器等特殊的存储器。2.微型计算机：以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制作的只读存储器（ROM）、读写存储器（RAM）、输入／输出接口电路及系统总线等所组成的计算机。（例：单片机）3.微型计算机系统的组成：硬件系统，软件系统4.软件系统：系统软件、应用软件5.计算机硬件的五大基本组成：输入、输出、控制

6、、运算、存储1.2微型计算机的硬件结构及基本工作过程P3微型计算机在硬件上普遍采用总线结构，总线结构使系统构成方便，并具有很好的可维护性和可扩展性。1.2.1数据/地址/控制总线1.数据总线DB：用于传输数据信息，双向总线。可实现微处理器与存储器、微处理器与I/O接口之间的数据传送。位数越宽，一次性传输数据的信息量也越大2.地址总线AB：用于传送CPU发出的地址信息，单向总线。地址信息用于找寻存储器或外设，AB总线的位数决定了外界存储器的最大存储容量3.控制总线CB：微处理器向各部件发出的控制信息

7、、时序信息以及外部设备发送到微处理器的请求信息的总称，信息起控制作用。一般是单向的。1.2.2微型计算器的主要组成部分及功能1.微处理器:微处理器由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。1.运算器：进行数据分析、计算和处理。由以下组成。（1）算术逻辑单元ALU：完成算术运算、逻辑运算（2）累加器ACC：用于寄存运算前的数据和运算结果（3）暂存器TMP：用于暂存运算前的数据（4）标志寄存器FR：反映运算过程和运算结果的某些状态与特征2.控制器：处理程序指令，并协调各逻辑部件按一定时序工作。（

8、1）组成：①指令寄存器IR；②指令译码器ID；操作控制电路OC（2）如何工作：按程序取出指令放在IR，由ID译码，OC根据译码结果完成操作。3.中央处理器CPU：微型计算机的核心部件，由运算器、控制器组成。4.寄存器组：由通用寄存器/专用寄存器组成（1）通用寄存器：暂存ALU需要用到的数据，方便完成各种数据操作（2）专用寄存器：在程序执行过程中有特殊功能，比如：①程序计数器PC：用来存放下一条指令的地址的。当执行一条指令时，首先需要根据PC中存放的指令地址，将指令由内存取到指令寄存