教學任務書

2007-2008第2學期課程名稱:微機接口技術課程類別:考試課課待時:理論56學時周學時:4

結束時間:第14周

主講教師:崔東劍課程結構內容:微機組成結構及工作原理時序、總線、CPU結構原理型號參數指令系統程序設計8259中斷控制器存儲器輸入/輸出8253定時/計數器8255并行接口第1章概述本章主要內容:PC機基本配件基本框架結構原理實際應用系統的構成重點:了解CPU、內存、主板、總線、在系統中的工作概況。常用的名詞術語和常用編碼。

1.1臺式個人計算機的構成主機、顯示器、鍵盤、鼠標、音箱。主機：CPU、內存、主板、軟、硬、光驅、顯、聲、網卡。1.1.1CPU

CPU是微型計算機的核心配件,主要由運算器和控制器組成,完成系統指令的識別和執行.

品牌型號:Intel-8088、8086、80286、80386、80486、奔騰、PII、PIII、P4、賽揚。

AMD-雷鳥、速龍技術指標：工作頻率、架構、集成度、工藝。Intel-CPU芯片生產歷程：主板的結構于作用印刷電路板通過4-6層金屬線,將CPU、內存、芯片組各類I/O接口連接在一起，組成微機系統核心控制電路,也稱主機。1.1.2系統主板GA-81DXH技嘉CPU架構Socket370FSB66MHz3DIMM168AX34Pro建基1.1.3內存內存是半導體存儲芯片通過印刷電路板設計焊接而成。品牌型號、容量、工作頻率。

1.1.4硬盤

技術指標：品牌、容量、速度硬盤工作特點存儲體同驅動電路封閉在金屬殼里盤片容量200MB------上百GB

電機轉速3600、4500、7200、15000轉/

分鐘磁頭狀態磁頭懸浮與盤片上電機狀態電源啟動—就轉信息保存10年使用特點重要信息庫硬盤實體圖硬盤內部結構

1.1.5軟盤

軟驅工作特點電路結構存儲體與驅動電路分開容量容量1.44；2.88MB

速度速度300轉/分鐘磁頭狀態讀寫磁頭與盤片接觸電機狀態電機盤被選中—開轉信息保存有效期3年使用特點啟動、解毒、信息交流軟驅實體圖1.1.6顯卡技術指標：工作頻率、顯存容量、像素填充率。1.1.7顯示器種類：LCD液晶、CRT陰極攝像管式。技術指標：尺寸、分辨率LCDCRT1.1.8光驅種類及技術指標：CD-ROM-640MB-800MB單速-150KbpsDVD-ROM-4.7GB-8.5GB單速-1350KbpsCD-ROMDVD-ROM聲卡的種類:軟集成聲卡:用軟件模擬聲卡的功效占用CPU的資源硬集成聲卡:主板上集成聲卡芯片獨立聲音處理功能,占用CPU資源較少，獨立聲卡:ISA聲卡；PCI聲卡1.1.9聲卡和音箱獨立聲卡與音箱的連接1.1.10網卡內置網卡256kbps512kbps1Mbps2Mbps撥號專線外置網卡1.1.11機箱、鼠標、鍵盤機箱鼠標鍵盤

1.2計算機基礎

1.2.1計算機的基礎結構

輸入設備運算器存儲器輸出設備控制器數據數據控制控制控制控制指令馮.諾依曼結構:電子計算機用二進制數指令數據放在存儲器中處理器從存儲器中讀取指令并順序執行

1.2.2常用名詞術語和二進制編碼

1.位、字節、字及字長位：指一個二進制位，是計算機中信息存儲的最小單位字節：相鄰8個二進制位，是計算機存儲器容量的單位。

1024字節=1KB1024KB=1MB1024MB=1GB1024GB=1TB

字：計算機內部進行數據傳遞處理的基本單位。與計算機內部寄存器及總線寬度相一致。字長：一個字所包含的二進制位數（8、16、32、64）

2.數字編碼

8421BCD碼也稱十進制數的二進制編碼，由10組4位二進制編碼組成。

100–0001000000001.2-0001.0010

3.字符編碼

ASCII-用七位二進制編碼組成，128種組合，完成字母、數字、符號等各種字符的二進制編碼。

0-9（30-39）；A-F（41-46）

4.漢字編碼

(1)外部碼外部碼是計算機輸入漢字的代碼常用的有以下4種:

數字碼音碼形碼音形碼

(2)內部碼同一個漢字外部碼不同內部碼是唯一的.,常用漢字庫中的物理位置表示.也稱國標碼,將國標碼兩個字節的最高位改為”1”就形成了內碼.

(3)交換碼計算機與計算機和外設之間交換信息時要求傳送的漢字代碼信息要一致,產生國標碼GB2312-80漢字圖形符號7445個.(4)輸出碼點陣字形碼16X16

(4)輸出碼點陣字形碼16X16

1.2.3指令程序和指令系統指令:要求計算機執行的各種操作用命令的形式寫下來稱為指令.

指令系統:計算機所能執行的全部命令稱為計算機指令系統.

指令程序:具有一定功能的指令的集合稱為指令程序.

源程序:用戶為解決自己的問題用助記符編寫的程序.

1.2.4初級計算機（圖1-9）微處理器存儲器接口電路外部設備地址總線控制總線數據總線微處理器微型計算機微型計算機系統三總線

1.CPU的結構（圖1-10）ALU-算數邏輯部件F-標志寄存器AL-累加器PC-地址指針AR-地址寄存器DR-數據寄存器IR-指令寄存器ID-指令譯碼器BL-通用寄存器PLA-可編成邏輯陣列2.存儲器存儲器結構（圖1-11）存儲器讀操作（圖1-12）存儲器寫操作（圖1-13）

3.執行過程

8080/8085–取指令-執行指令-取指令-執行指令….。

PC被賦值-進入取指階段-DR-IR-ID-PLA-執行指令-HLT8086-IA-321.2.5簡單程序舉例

MOVAL，7ADDAL，10HLT程序存入內存（圖1-14）

內存地址RAM指令程序十六進制二進制程序代碼

0000000000MOVAL,n0100000001n=70200000010ADDAL,n0300000011n=100400000100HLT

1011000000000111000001000000101011110100

程序在CPU控制下的執行過程：取第一條指令首先賦值PC=00地址譯碼00H取出該地址操作碼同時PC+1指令譯碼(將立即數送入AL)地址譯碼01H取出該地址立即數07H送入AL同時PC+1地址譯碼02H取出該地址操作碼同時PC+1指令譯碼執行加法運算AL中的數據進入暫存器I1

地址譯碼03H取出該地址數據同時PC+1將第2加數送入暫存器I2I1+I2=11H送入AL

地址譯碼04H取出該地址操作碼指令譯碼-HLT

1.2.6尋址方式

1.立即尋址指令中直接給出了操作數

MOVAL,08H2.寄存器尋址

指令中給出了存放操作數的寄存器

MOVAL,BL3.直接尋址指令中給出了操作數的地址

MOVAL,[20H]4.寄存器間接尋址指令中給出了存放操作數地址的寄存器

MOVAL,[BL]

程序在存儲器中的存放和程序的執行

將下列(7+10)程序的代碼存放到10H開始的存儲單元內

地址RAM程序

10H10100000MOVAL,[17]11H0001011112H00000100ADDAL,0AH13H000010100AH14H10100010MOV[18],AL15H00011000

16H11110100HLT17H0000011118H存放和程序的執行圖1-23賦值PC=10H取該地址操作碼指令譯碼將17H單元的內容送入AL

地址譯碼11H圖1-24將該地址單元中的地址碼取出送入地址寄存器AR

地址譯碼17H(圖-25)將該地址數據07H送入AL

1.2.7分支

計算15X5MOVAL,15ADDAL,15ADDAL,15ADDAL,15ADDAL,15HLT

1.無條件轉移JMPn2.條件轉移表