计算机接口技术ppt课件.ppt

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1、第一章接口技术概述第一节计算机的分类第二节接口的作用第三节I/O端口地址译码第四节数据输入输出方式1.计算机的分类按处理对象按使用范围按性能数字计算机模拟计算机通用计算机专用计算机单片机巨型计算机大型计算机中型计算机小型计算机微型计算机数字计算机巨型机：超级计算机,大型科学计算领域大型机:多为通用型机，计算机通信网中型机:中小型局部计算机通信网中的管理小型机:和微型机没有严格的界限微型机:通用微机单片机:控制专用微机巨型机又称超级计算机，是所有计算机中价格最贵、功能最强大、运算速度最快的计算机，运算速度可达每秒百万亿次。多用于国家高科技领域和国防尖端技术中巨型机是

2、衡量一个国家经济实力和科学水平的重要标志。将很多微处理器连接起来达到极快速度的巨型主机。银河Ⅱ1975年世界上第一台超级计算机“Cray-I”超级计算机应用:天气预报、地震机理研究、石油和地质勘探,卫星图像处理等大量科学计算的高科技领域。CRAY-Ⅱ中国超级计算机：国防科技大学研制的"银河1号","银河2号"和"银河3号"国家职能计算机中心推出的"曙光1000","曙光200I"和"曙光3000"IBM:Seaborg6080个CPU最大平均速度7.304TF(1012)中国天河-1A：全球超级电脑排名第1建成日期：2010年简介：该电脑用于执行石油勘探及飞机模拟

3、等计算任务，也用于向没有超级电脑的国家出租，运行速度达每秒2.5千万亿次。沃森（Watson）：世界上玩Jeopardy游戏最好的电脑建成日期：2010年Jeopardy节目冠军，打败2位超级玩家的电脑，将人工智能提高到新的高度。沃森可自己组织语言，无需人工帮助。数字计算机巨型机：超级计算机,大型科学计算领域大型机:多为通用型机，计算机通信网中型机:中小型局部计算机通信网中的管理小型机:和微型机没有严格的界限微型机:通用微机单片机:控制专用微机单片机微型机小型机中型机大型机巨型机低高体积功能数据存储器指令系统价格简易性低高随着超大规摸集成电路的迅速发展,今天的小型

4、机可能是明天的微型机,而今天的微型机可能是明天的单片机。2.微型计算机的定义所谓“微型计算机”是指这样的计算机：以大规模、超大规模集成电路为主要部件，以集成了计算机主要部件—控制器和运算器的微处理器为核心所构造出的计算机系统。Intel4004和采用4004的计算器微处理器时代的开端微型计算机的标志把控制器和运算器即CPU集成在一个或几个芯片上。80386Pentium8086CPU3.微型计算机的基本结构运算器控制器存储器输入设备输出设备数据总线DB控制总线CB地址总线AB存储器I/O接口输入设备I/O接口输出设备CPU微型计算机的结构示意图单片机是把微型计算机

5、主要部分都集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。中央处理器CPU,随机存取存储器RAM,只读存储器ROM,I/O接口电路，定时器/计数器，中断系统，串行通讯接口等8051型单片机芯片的照片数据总线DB控制总线CB地址总线AB存储器I/O接口输入设备I/O接口输出设备CPU微型计算机的结构示意图+5VP0.5P0.0P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P3.0P3.1P3.4P3.3P3.2P3.5P3.6P3.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.6P0.4P0.3P0.2P0.1P0.774LS373┇

6、PSENEAALECBRESETI/OVccVssALEGABDB8051单片机和微型机的区别单片机和微型机的区别在于其集成性，单片机牺牲了广泛意义上的通用性，主要适用于工业控制或者是集成在产品中。第二节接口的作用1.接口的定义微机接口（interface）就是微机处理器CPU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。存储器通常在CPU的同步控制下工作，接口电路比较简单；I/O设备品种繁多，其相应的接口电路也各不相同，因此，习惯上说到接口只是指I/O接口。I/O接口电路I/O接口是位于CPU与外设间、用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路CP

7、U接口电路I/O设备2.为什么需要I/O接口电路？信息类型与信号电平的不匹配速度不匹配时序的不匹配信息格式的不匹配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3.接口技术是研究CPU如何与外部世界进行最佳耦合与匹配，实现双方高效、可靠地交换信息的一门技术，是软件、硬件结合的体现，是微机应用的关键。接口技术是采用硬件与软件相结合的方法。硬件－－接口电路原理软件－－接口编程方法4.I/O接口的主要功能对输入输出数据进行缓冲和锁存对信号的形式和数据的格式进行变换址址译码功能与CPU和I/O设备进行联络对输入输出数据进行缓冲和锁存由于外设的速度慢，而CPU

8、和总线又十