《微机原理与应用》课件

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1、《微机原理与接口技术》主讲易凡wdyifan@163.com武汉大学物理学院电子科学与技术系第0章本课程介绍1.本课程在计算机课程体系中的位置硬件类软件类CPU及整机设计（计算机组成原理）BIOS与接口驱动程序设计模拟电路、数字逻辑电路设计嵌入式/单片机系统SOC芯片设计计算机系统结构外围接口电路设计操作系统编译系统数据库数据结构C++JAVA离散数学计算机系统综合设计电子商务多媒体技术…算法设计、数值分析、信号与系统、计算机理论课程、数学基础课程汇编语言软件工程VB…SOC（SystemOnAC

2、hip）系统级芯片课程介绍微机原理及接口技术典型机型：IBMPC系列机基本系统：8086CPU和半导体存储器I/O接口电路及与外设的连接硬件－－接口电路原理软件－－接口编程方法2.本课程的教学目的掌握先进微处理器芯片结构、微型计算机实现技术、计算机主板构成、各种接口技术原理及其应用编程方法；掌握汇编语言程序的编写方法，尤其掌握接口访问的方法。了解微机技术新的发展趋势，提高分析和设计接口的能力。为微机的深入应用和嵌入式系统SOC设计等的学习与实践打下良好基础。3.本课程的要求学习微机各种接口电路的原

3、理与作用，熟悉PC系列机接口电路；掌握常用接口的设计与分析方法；学会使用汇编语言和C语言对接口进行编程；具有一定的动手实验能力和接口应用程序的编写能力；4.本课程的学习方法特点：本课程涉及的知识范围广，内容多1）以IBMPC/XT机基本结构这条主线，分析其基本结构，掌握各接口电路及可编程接口芯片的应用。2）进一步扩展和延伸74.本课程的学习方法CPU—从8086~Pentium4，从实模式~系统管理模式；汇编语言－CPU及接口直接控制，16位~32位汇编；总线—PCI，USB等；中断—从实模式下的

4、中断向量～保护模式下的中断描述符；从传统中断～PCI中断～串行中断芯片组—从中大规模集成电路(8237、8254、8255、8259、8250、8251等）4.本课程的学习方法3）理论与实践相结合，锻炼实验动手能力。掌握汇编语言编程方法掌握x86系列寻址方式掌握x86常用指令学会x86汇编程序编写方法掌握PC机接口程序的编写方法充分利用课程实验和自修实验锻炼自己的编程能力和接口设计与分析能力第一章微型计算机概述1.1微型计算机的发展1946年，世界上出现第一台数字式电子计算机ENIAC（电子数据

5、和计算器）发展到以大规模集成电路为主要部件的第四代，产生了微型计算机微型计算机自20世纪70年代问世以来伴随着微电子学的发展，按CPU的字长和功能划分，她大致经历了5代演变第一代(1971-1973)：4位和8位低档微机以INTEL公司的4004、4040、8008微处理器组成的微机为代表。第二代(1974-1978):8位中档微机以INTEL公司的8080、8085，Motorola公司的的MC6800,Zilog公司的Z80微处理器组成的微机为代表。如Apple-II微机第三代(1978-19

6、84):16位微机以8086、8088、80286、MC68000、Z800微处理器组成的微机为代表如IBMPC系列机第四代(1985-1992):32位微机。80386、8048632位PC机、Macintosh机、PS/2机第五代：高档32位机及64位微机（1993后）以Pentium、PentiumII、PentiumIII、Pentium4为核心处理器的微机其它芯片，如AMDItanium、64位RISC微处理器芯片微机服务器、工程工作站、图形工作站第一代1971年Intel40044位2

7、300108KHz每秒6万次1972年Intel80088位3500基本指令周期为20～50μs第二代1974年Intel80808位60002MHzMC68008位68001976年Z808位100002.5MHz第三代1978年Intel808616位290005MHz／基本指令周期0.5μs1982年Intel8028616位13.4万基本指令周期0.2μs第四代1985年10月8038632位27.5万16-33MHz／3-4MIPS1989年4月8048632位120万33-120MHz

8、/41-54MIPS第五代1993.3.22Pentium32位310万75-133MHz0.6μm1995.11.8Pentiumpro32位550万200MHz/400MIPS1997年PentiumⅡ32位700万266MHz/400MIPS1999.2.26PentiumⅢ32位2800万450MHz1999.2.24AMD-K6-Ⅲ32位2130万450MHz0.25μm2000.11.24Pentium432位4200万1.4GHz0.18μm更新……微机发展概况Pen