微型计算机接口及应用课件

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1、微型计算机接口及应用主讲人微型计算机接口技术及应用课程介绍典型机型：IBMPC系列机基本系统：8088/8086CPU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－－接口编程方法章节目录计划学时第1章概述2第2章I/O地址译码技术42第3章定时/计数技术42第4章DMA技术2第5章中断技术42课程内容总学时：40讲授：34上机：6章节目录（续）计划学时第6章存储器接口4第7章并行接口42第9章串行通信接口2第10章A/D与D/A转换器2第12章总线与接口标准4课程内容专业技术基础课硬件系列

2、课程之一计算机组成原理微型计算机接口及应用计算机体系结构指定必修课以技术为主面向应用软硬件相结合课程特点先修课程数字逻辑提供硬件基础计算机组成原理确立计算机部件功能掌握计算机工作原理汇编语言程序设计建立必备软件基础掌握指令系统、程序格式先修课程学习方法很重要复习并掌握先修课的有关内容课堂：听讲与理解、适当笔记课后：认真读书、完成作业实验：充分准备、勇于实践总成绩＝考试成绩＋实验成绩＋平时成绩学习要求第1章第一章概述教学重点1.1接口及其功能1.2接口与CPU之间的信息传送方式1.3接口电路的分析方法1.1接口及

3、其功能一、接口的概念定义：微机接口是微处理器与“外部世界”的连接电路，是CPU与外界进行信息交换的中转站。微机系统各类接口框图（参见图1.1）微型计算机的应用用于数值计算、数据处理及信息管理方向通用微机，例如：PC微机功能越强越好、使用越方便越好用于过程控制及智能化仪器仪表方向专用微机，例如：单片机、工控机可靠性高、实时性强程序相对简单、处理数据量小将CPU以及其他主要部件（如ROM、RAM、I/O接口）都集成在一个微处理器芯片中例如：常用的MCS-51、MCS-96图1.1微型计算机的系统组成控制总线CB数据总线D

4、B地址总线AB系统总线形成处理器子系统I/O设备I/O接口存储器系统总线BUS微型计算机的硬件组成微处理器子系统存储器I/O设备和I/O接口系统总线系统总线总线是指传递信息的一组公用导线总线是传送信息的公共通道微机系统采用总线结构连接系统功能部件总线信号可分成三组地址总线AB：传送地址信息数据总线DB：传送数据信息控制总线CB：传送控制信息总线信号地址总线AB输出将要访问的内存单元或I/O端口的地址地址线的多少决定了系统直接寻址存储器的范围数据总线DBCPU读操作时，外部数据通过数据总线送往CPUCPU写操作时，CP

5、U数据通过数据总线送往外部数据线的多少决定了一次能够传送数据的位数控制总线CB协调系统中各部件的操作，有输出控制、输入状态等信号控制总线决定了系统总线的特点，例如功能、适应性等8088微处理器8087协处理器8288总线控制器I/O通道8259中断控制器随机存储器RAM只读存储器ROM8253定时控制器8237DMA控制器8255并行接口控制总线数据总线地址总线地址锁存器数据收发器扬声器接口8284时钟发生器键盘接口系统配置开关主机板组成微处理器子系统8088：16位内部结构、8位数据总线、20位地址总线、4.77M

6、Hz主频存储器ROM-BIOS、主体为RAMI/O接口控制电路8259A、8253、8237A、8255等I/O通道62线的IBMPC总线I/O接口概述为什么需要I/O接口（电路）？微机的外部设备多种多样工作原理、驱动方式、信息格式、以及工作速度方面彼此差别很大它们不能与CPU直接相连必须经过中间电路再与系统相连这部分电路被称为I/O接口电路多种外设I/O接口概述（续1）什么是I/O接口（电路）？I/O接口是位于系统与外设间、用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路PC机系统板的可编程接口芯片、I/O总线槽的电路板（

7、适配器）都是接口电路CPU接口电路I/O设备I/O接口概述（续2）什么是微机接口技术？处理微机系统与外设间联系的技术注意其软硬结合的特点根据应用系统的需要，使用和构造相应的接口电路，编制配套的接口程序，支持和连接有关的设备CPU与外设之间信号不兼容CPU与外设之间速度不匹配，应避免CPU与外设直接打交道CPU只需向外设提交任务，不用具体去控制外设完成任务。二、接口的必要性三、I/O接口的典型结构控制总线CB地址总线ABI/O接口电路数据控制状态数据总线DBCPU外设控制寄存器状态寄存器数据寄存器1.接口电路的内部结构

8、2.接口电路的外部特性3.接口电路芯片的分类4.接口电路的可编程性接收、解释并执行CPU命令（命令口）返回外设状态（状态口）数据缓冲（数据口）信号转换（电平格式等）设备选择和寻址（I/O端口地址译码电路）数据宽度转换与数据格式转换（移位寄存器）四、接口的功能复习输入输出指令（1）8086通过输入输出指令与外设进行数据交换；呈现给程序员的外设是端