文档介绍：微型计算机原理与接口技术
1、本课程教学目的和任务
本课程为光学与电子信息学院各专业的主干专业基础课程。它的任务是使学生掌握微型计算机的基本原理和结构,汇编语言程序设计方法,内存扩展方法,I/O口与CPU数据交换方式及中断技术。为专业技术课所需的微机知识打下良好的基础。
2、本课程的教学环节组成
本课程由理论教学、实验教学和课程设计三部分组成:
理论教学 64学时基础理论课堂教学,配以习题的方式。
实验教学 10学时验证和设计实验相结合的方式。
课程设计 2周根据任务书,综合设计,上机调试的方式。
3、本课程的学习方法
软件与硬件的结合和交叉
前、后内容的结合和交叉
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第一章绪论
一、计算机的基本组成基础
二、计算机的工作原理
三、CPU的结构
四、 CPU的结构的特点
五、提高微型计算机工作速度的途径
六、微型计算机的外部结构
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一、
微型、小型、大中型计算机的功能没有本质区别。它们的基本结构也一样,――计算机的经典理论。
第一章绪论
运算器
Register
Memory
输入接口
输入设备
输出接口
输出设备
控制器
单向数据流
双向数据流
程序指令
控制信息
C P U
微型计算机
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(1) 运算器 ALU:算术/逻辑运算。
(2) 存储器 Register & Memory:存储数据和程序指令的触发器阵列。
(3) 输入接口:输入设备通过输入接口,输入数据和程序指令。
(4)输出接口:通过输出接口,输出数据和程序指令给输出设备。
(5)控制器:按执行的程序指令发出各种计算机内部控制命令,使各部件之间相互协调工作。
1、计算机由运算器、控制器、存储器、输入接口、输
出接口五大部分组成。
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2、(运算)数据和(程序)指令以二进制代码形式,不加区别
地存放在内存中。它们存放的位置由程序指令指定。
综上所述,
方式是硬件结构支撑和软件程序控制的结合。
3、由一个指令指针IP(或程序计数器PC)控制指令的执行。
指令的执行方式有顺序和跳转二种执行方法。
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二、计算机的工作原理(存储程序和程序控制)
1. 将事先编好的程序及运算中所需的数据,按一定的方式输入并存储在计算机的内存中;
2. 将程序的第一条指令存放的地址送入指令指针寄存器IP中,并启动运行;
,加以分析并执行所规定的功能。
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三、CPU的结构(单总线)
(寄存器阵列) (算逻单元) (指令寄、译及定时控制)
由于制造工艺的原因,CPU结构受到的限制:
1、引脚数的限制;
2、芯片面积的限制;
3、器件速度的限制;
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四、CPU结构的特点:
1、引脚功能复用;
D0——D7为数据双向口,由“读/写”控制信号决定数据流的方向。
2、单总线、累加器结构;
3、可控三态电路;
为避免总线冲突和信号串扰,采用可控三态电路与总线相连,不工作的器件所连的三态电路处于高阻。
4、总线分时复用;
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五、提高微型计算机工作速度的途径
1. 提高CPU的时钟频率,减小存储器的访问时间;
2. 增加CPU内部寄存器的数量和种类;
3. 将取指和执指并行进行。
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六、微型计算机的外部结构
CPU
存储器
存储器
I/O接口
I/O接口
AB
DB
CB
微机的单总线结构
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