微型计算机原理与接口技术

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《微型计算机原理与接口技术》基础课程综述

内容摘要

《微型计算机原理与接口技术》较为全面的讲述了微型计算机硬件组成以及各部分的工作原理，包括80X86微处理器的结构·指令系统和汇编语言·存储器系统·输入/输出接口技术等内容。本书在内容安排上注重讲解工作原理和基本概念，注重技术性和实用性，适当介绍了微型计算机的新发展和新技术，概念准确，文字描述简洁明了。在各章中对重点知识都结合图例和程序作了讲解，并进行了总结和归纳。由于微型计算机接口技术是一门应用性很强的课程，为了提高我们综合运用本课程所学知识的能力，更好的理解所学的理论知识，老师还对我们进行了实验指导。

《微型计算机原理与接口技术》基础课程综述

计算机日益普及的今天，我们对它都不再陌生。它使用方便，快捷，容易学会。其实这背后有很多硬件和软件的功能，我们所学的这门课《微型计算机原理与接口技术》就较为全面的讲述了微型计算机硬件组成以及各部分的工作原理，包括80X86微处理器的结构·指令系统和汇编语言·存储器系统·输入/输出接口技术等内容。本书在内容安排上注重讲解工作原理和基本概念，注重技术性和实用性，适当介绍了微型计算机的新发展和新技术，概念准确，文字描述简洁明了。在各章中对重点知识都结合图例和程序作了讲解，并进行了总结和归纳。

在我们使用计算机的过程中就没有产生好奇心吗？它到底是如何工作，如何得到我们的命令，并作出正确的反应的？本书就是用微型计算机讲述了这些问题，学习后我们可以知道微机启动后到底做了什么，当我们了解的多了，我们遇到一些简单的计算机问题或者计算机出问题的原因有一些了解。在高科技如此发达的今天，学习这些很有必要，也很能引起大家的兴趣爱好。更何况我们是计算机专业的学生，我们就更有必要学习这门课了。

课程主要内容和基本原理

本书分为10章

第1章介绍了微型计算机的整体概念。微型计算机系统由硬件和软件两个部分组成。冯●诺依曼计算机体系结构的五个组成部分：运算器，控制器，存储器，输入设备，输入设备。系统总线可分为3类：数据总线DB(Data Bus)，地址总线AB(Address Bus)，控制总线CB(Control Bus)。

第2章讲述了80X86微处理器的结构·功能·总线时序和80X86微处理器的新技术。8086微处理器的内部结构：从功能上讲，由两个独立逻辑单元组成，即执行单元EU和总线接口单元BIU。执行单元EU包括：4个通用寄存器（AX，BX，CX，DX，每个都是16位，又可拆位，拆成2个8位），4个16位指针与变址寄存器（BP，SP，SI，DI），16位标志寄存器FLAG（6个状态标志和3个控制标志），16位算术逻辑单元(ALU)。EU功能：从BIU取指令并执行指令；计算偏移量。总线接口单元BIU包括：4个16位段寄存器（CS(代码段寄存器)、DS(数据段寄存器)、SS(堆栈段寄存器)和ES(附加段寄存器)）。8086系统的最小/最大工作方式

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第3章讲述了80X86微处理器的寻址方式·指令系统和汇编语言。（1）直接寻址方式：位移量=有效地址;（2）寄存器间接寻址方式：有效地址（EA）=基址值（BX/BP）+变址值（SI/DI）+偏移量（0/8/16）;（3）基址寻址方式：有效地址（EA）=基址值（BX/BP）+偏移量（0/8/16）;（4）变址寻址方式：有效地址（EA）=变址值（SI/DI）+偏移量（0/8/16）;（5）基址加变址寻址方式：有效地址（EA）=基址值（BX/BP）+变址值（SI/DI）+偏移量（0/8/16）;（6）寄存器相对间接寻址：;（7）相对基址加变址寻址：操作数的默认段为SS。

指令有：1.数据传送类指令；2.算术运算指令；3.逻辑运算和移位循环类指令：分为3种类型：逻辑运算；移位；循环；4.串操作类指令；5.程序（转移）控制指令；6.中断指令，中断指令只有3条；7.处理器控制类指令，处理器控制指令只完成对CPU的简单控制功能

第4章讲述了微型计算机的存储器和高速缓存技术。计算机的存储系统：主存和辅存；存储系统.主存分类:RAM：易失性存储器，如U盘；ROM：非易失性存储器；MOS RAM分静态（Static）和动态（Dynamic）RAM两种。双极性RAM的特点：存取速度快。静态MOS RAM 的特点：价格便宜，功耗低。内存：MOS

第5章讲述了输入输出和DMA技术。了解微处理器同外设交换信息的三种类型；理解端口与接口的区别；了解DMA方式·I/O处理机方式的基本工作原理。熟知8237A芯片内部结构以及外部引脚的连接方法，读懂简单的初始化程序。

第6章讲述了中断系统和8259A中断控制器。中断是指CPU正常运行程序的过程中，CPU内部或外部的某些事件或紧急·异常情况需要及时处理，导致CPU暂停正在执行的程序，转去执行处理该事件的程序，并在处理完毕返回源程序处继续执行被暂停的程序，这一过程叫中断。8259A的功能：1.具有8级中断优先级控制，若采用级联方式，最多可管理64级中断；2.对每一个中断请求均有屏蔽功能；在中断响应期间，可提供中断类型码。3.8259是可编程器件。

第7章讲述了可编程定时器/计数器技术。8253可编程定时器/计数器是专为Intel微处理器系列设计的接口芯片。其主要性能为：内部有三个独立的16位计数器；工作方式可编程控制；计数脉冲频率为0MHz~2.6MHz；可以按二进制或BCD码计数；使用单一+5V电源。

工作方式：方式0（计数结束产生中断）；方式1（可编程触发器）；方式2（频率发生器）；方式3（方波发生器）；方式4（软件触发选通）；方式5（硬件触发选通）。

第8章讲述了可编程并行接口技术·串行通信及接口技术。用8251·8255芯片去实现并行·串行通信。知道CPU三总线与8255·8255芯片的连接方法；8255是可编程通用并行接口芯片，与Intel系列微处理器完全兼容，直接的位清0/置1功能简化了接口控制。8251具有独立的发送器和接收器，能够以单工·半双工或全双工工作方式进行通信，并提供相应的控制信号，方便与调制解调器连接。

第9章讲述了A/D·D/A转换接口。A/D转换器是把模拟量转换为数字量。方式：逐次逼近；双积分法。D/A转换器的作用是把数字量转换为模拟量。

第10章讲述了微型计算机的总线技术。本章让我了解了总线的一些基本知识；掌握PC总线和ISA总线的物理结构和逻辑信号的含义；还有常用USB串行总线的了解。总线分：片总线；内总线；外总线。

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心得体会

微机接口，是我们对这门课的简称。一学期学下来，感觉挺有收获的。从对计算机的内部结构一点都不了解，到初步认识，再到有一定的了解。很多课程都一样，开始感觉很难，但慢慢就会感兴趣，虽然没有像别人那样学的很好，但是还是产生了兴趣。比别人慢，我可以多走一段时间，有距离也是可以赶上的。在这门课的学习过程中，老师真的帮助我们很多，正是老师治学的严谨才赶走我们的懒惰和懈怠。但整门课还是感觉有很多需要记忆的地方，还有好多芯片都晕死了。最难得还是代码，初始化，功能的实现。虽然老师每次都会很仔细的讲解，但是自己就是反应很慢，不甚了解，很多情况就是实验做出来了，可是老师的问题总也回答不上来，那是因为代码没有理解。以后还要再接再厉，达到老师要求的水平。

结语

通过对《微型计算机原理与接口技术》的学习，我更了解计算机了，对它更感兴趣了。我们所学在现实生活中有很大的用处，我知道了微机的神奇与复杂。也知道了作为计科系的学生学习好微机与接口的重要性，也知道自己的不足和知识的匮乏，还有很多东西需要自己去探索和学习。

参考文献

刘彦文，张向东，谭峰.1版微型计算机原理与接口技术.北京：中国林业出版社，2008 沈美明，温冬婵.80X86汇编语言程序设计.北京：清华大学出版社，2001

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/bx75.html