微型计算机采用总线结构

第3章 微型计算机总线技术本章主要内容：☆ 微型计算机总线概述 ☆ 微型计算机常见的系统总线

☆ 微型计算机常见的外部总线

§1 概述一、什么是总线总线：是一组能为多个功能部件服务的公共信息传送线路，是计算机各部件之间的传送数据、地址和控制信息的公共通路，它能分时 地发送与接收各部件的信息。

二、总线的组成数据总线 总线的 组成传输计算机内部所有的数据信息

地址总线

传输计算机内部所有的地址信息

控制总线

传输计算机内部所有的控制或状态信号

§1 概述三、总线的分类按照总线在微机结构中所处的位置,可分为：

片内总线：CPU芯片内部各功能单元电路之间传送信息用的总线。 芯片总线(片级总线):同一块电路板上CPU芯片与外围芯片之间 的互连。

系统总线(板级总线):微机系统多数采用模块结构，一个模块就是一个电路板，各电路板的插座之间就是采用系统总线连接的。 系统总线一定是规范化的，可通用的，必须服从某一总线标准。

外部总线(外总线):用于微机系统之间的通讯网络或用于微机系统与电子仪器和其它设备的连接。如串行总线EIA-RS232等。

§1 概述四、总线的标准化与总线的性能指标1.总线的标准化不同厂商生产的相同功能的部件互 换使用 ——要

1. 微型计算机系统由 微型计算机 ； I/O设备 ；和 系统软件和应用软件 等组成。 2. 8086CPU中的指令队列可存储 6 个字节的指令代码，当指令队列至

少空出 2 个字节时，BIU单元便自动将指令取到指令队列中；8088CPU中的指令队列可存储 4 个字节的指令代码，当指令队列空出 1 个字节时，BIU单元便自动将指令取到指令队列中。 3. 8086系统中，1MB的存储空间分成两个存储体： 偶地址 存储体

和 奇地址 存储体，各为 512K 字节。

4. 设DS=1000H，ES=2000H，SS=3000H，SI=0010H，DI=0050H，BX=0100H，BP=0200H，数据段中变量名为VAL的偏移地址值为0030H，写出下列指令源操作数字段的寻址方式和物理地址值： MOV AX，VAL 寻址方式 直接寻址方式 ，物理地址 10030H 。 MOV AX，ES:[BX]寻址方式 寄存器间接寻址 ，物理地址 20100H 。 MOV AX，VAL[BP][SI] 寻址方式 相对基址变址寻址 ，物理地址 30240H 。

5. 用2K×8

1. 什么是微型计算机的系统总线？说明数据总线、地址总线、控制总线各自的作用。

【解答】系统总线是CPU与其它部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道。 （1）数据总线（DB）：用来传送数据，主要实现CPU与内存储器或I/O设备之间、内存储器与I/O设备或外存储器之间的数据传送。16位机有16条数据总线，32位机有32条。数据总线是双向的。

（2）地址总线（AB）：用来传送地址。主要实现从CPU送地址至内存储器和I/O设备，或从外存储器传送地址至内存储器等。地址总线的多少决定了系统直接寻址存储器的范围，如8086的地址总线有20条，可以寻找从00000H-FFFFFH共220=1M个存储单元，可以寻址64K个外设端口。地址总线是单向的。

（3）控制总线（CB）：用于传送控制信号、时序信号和状态信息等。

2. 8086CPU具有 20 条地址线，可直接寻址 (220=)1MB 容量的内存空间，在访问I/O

端口时，如果使用地址线 16条 ，最多可寻址 (216=)64K 个I/O端口。 3. 8086CPU的数据外总线宽度为 16 位，指令缓冲器为 6 个字节，选通存储器或I/O

接口的信号是

；8088CPU的数据外总线

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第一章|第二章|第三章|第四章|第五章|第六章|第七章|第八章|第九章|第十章|第十一章 首页 > 课程课件 第一讲： 第一章 微型计算机概述 回 顾：计算机系统的基础知识，包括计算机系统的组成(包括硬件与软件)、及其功能实质。 本讲重点：微处理器及微机系统的发展历程，微机系统与一般意义上的计算机 系统的联系与差别，强调微型计算机系统是具有独特结构的计算机系统，由此决定功能及其特点。 讲授内容： 1.1 微机发展概述 计算机系统是能够自动地、快速地、准确地进行信息处理的电子工具，其工作过程态的快速变化。 1946年，世界上出现了第一台由电子管构成的，能够按照人们事先的安排，快速ENIAC电子计算机以来，计算机及其相关技术经历了一个快速发展的过程。 一般来说，电子计算机发展历程的各个阶段，是以所采用的电子器件的不同来划分管、中小规模集成电路和大规模及超大规模集成电路计算机。 微型计算机属于第四代电子计算机产品，即大规模及超大规模集成电路计算机，是展，芯片集成度不断提高的产物。 我们知道，主机按体积、性能和价格分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型理上来讲，微型机与其它几类计算机并没有本质上的差别。所不

总线结构对计算机系统性能的影响

在一个计算机系统中,采用哪种总线结构,往往对计算机系统的性能有很大影响.下面从三个方面来讨论这种影响.

最大存储容量 初看起来,一个计算机系统的最大存储容量似乎与总线无关,但实际上总线结构对最大存储容量也会产生一定的影响.例如在单总线系统中,对主存和外设进行存取的差别,仅仅在于出现在总线上的地址不同,为此必须为外围设备保留某些地址.由于某些地址必须用于外围设备,所以在单总线系统中,最大主存容量必须小于由计算机字长所决定的可能的地址总数.

在双总线系统中,对主存和外设进行存取的判断是利用各自的指令操作码.由于主存地址和外设地址出现于不同的总线上,所以存储容量不会受到外围设备多少的影响. 指令系统

在双总线系统中,CPU对存储总线和系统总线必须有不同的指令系统,这是因为操作码规定了要使用哪一条总线,所以在双总线系统中,访存操作和输入/输出操作各有不同的指令. 另一方面,在单总线系统中,访问主存和1/O传送可使用相同的操作码,或者说使用相同的指令,但它们使用不同的地址. 吞吐量

计算机系统的吞吐量是指流入,处理和流出系统的信息的速率.它取决于信息能够多快地输入内存,CPU能够多快地取指令,数据能够多快地从内存取

第1章 (略) 第2章 (略)

第4章

4. 1. 用下列芯片构成存储系统，各需要多少个RAM芯片？需要多少位地址作为片外地址译码？设系统为20位地址线，采用全译码方式。 (1) 512×4位RAM构成16KB的存储系统；

(2) 1024×1位RAM构成128KB的存储系统； (3) 2K×4位RAM构成64KB的存储系统； (4) 64K×1位RAM构成256KB的存储系统； 解：

1) 需要16KB/512×4=64片 片外地址译码需11位地址线。 2) 需要128KB/1K×1=1024片 片外地址译码需10位地址线。 3) 需要64KB/2K×4=64片 片外地址译码需9位地址线。 4) 需要256KB/64K×1位=32片 片外地址译码需4位地址线。

4. 2. 现有一种存储芯片容量为512×4位，若要用它组成4KB的存储容量，需多少这样的存储芯片？每块芯片需多少寻址线？而4KB存储系统最少需多少寻址线？ 解:

4KB/ 512×4b= 16，需要16片 每片芯片需9条寻址线

4KB存储系统最少需12条寻址线

1

4. 3. 有－2732EPROM芯片的译码电路如图所示，请计算该芯片的地址范围及存

储容量。

图习

单片微型计算机实验(第三版)徐惠民 安德宁

实验六 定时/计数器实验

一、实验目的

1）掌握单片机内部定时/计数器的应用

2）掌握单片机中断的原理及应用 二、实验仪器

TDN教学实验系统一套，PC机一台 三、实验内容

用定时计数器T0或T1，在P1.0线上输出间歇250HZ信号，此信号持续1S，间断1S，再持续1S， 。将P1.0的信号经三极管驱动扬声器发出“嘟 嘟”的声音。 250HZ 250HZ 250HZ 1S 1S

四、实验步骤

1）定时/

计数器初值计算

定时/计数器T0工作于方式0。由于要求输出频率为250HZ的信号，因此，该信号的周期为4ms。

T0每2ms中断一次，系统晶振频率为6MHZ，一个机器周期T=2μs，初值

x 2

13

20002

7192，转换为二进制数为1110000011000，故T0的初值TH0=EOH，

单片微型计算机实验(第三版)徐惠民 安德宁

TL0=18H。

2）参考程序流程图

主程序流程图： 中断服务子程序流程图：TIN

图4-1

3、参考程序清单 ORG 0000H LJ

《微型计算机原理》课程标准

课程编码：B060104 总 学 时：86学时 学 分：5学分

课程类别：必修课

授课单位：计算机与信息工程系

编写执笔人及编写日期：董国增 2010.08.03 审定负责人及审定日期：

适用专业：计算机控制专业

1．课程定位和课程设计

1. 1课程性质与作用

《微型计算机原理》是计算机类各专业的一门必修的专业基础课程。

本课程介绍微型计算机8086/8088 CPU的逻辑结构、工作模式、指令系统、汇编语言程序设计方法、中断系统、存储器组织及与CPU的连接方法、I/O接口的组成、串并行通信等知识。

通过本课程的学习，使学生理解计算机的组成方法、理解计算机的工作过程，从而为计算机专业知识的学习打下坚实基础。学生在学完本课程以后，具有阅读各类微机硬件技术资料的自学能力和进行微机应用系统设计的开发能力。

本课程的前导课程是《计算机电学基础》、《C++程序设计》，后继课程有《微机接口技术》、《智能仪器仪表技术实训》、《嵌入式系统原理及设计》、《VC++程序设计》

1.2课程设计理念

本课程着重培养学生对于微型计算机系统的概念、原理、结构、设计的理解和认识，以及对现有的主流集散控制系统的学习与应用，坚持“理论指导实践、实践强化理论”的教学

全国2002年4月高等教育自学考试

电力系统微型计算机继电保护试题

课程代码：02313

一、填空题(每小题1分，共20分)

1.以微型计算机为核心的继电保护装置称为_微型机继电保护装置_。 2.交流电流交换器输出量的幅值与输入模拟电流量的幅值成_正比_。

3.脉冲传递函数定义为：在零初始条件下，离散系统输出响应的Z变换与输入信号的Z变换之_比值_。

4.当离散系统特征方程的根，都位于Z平面的单位圆之外时，离散系统_不稳定_。

5.在一个控制系统中，只要有一处或几处的信号是离散信号时，这样的控制系统称为_离散__控制系统。

6.反映电力系统输电设备运行状态的模拟电气量主要有两种：来自电压互感器和电流互感器二次侧的交流电压和交流_电流_信号。

7.在一个采样周期内，依次对每一个模拟输入信号进行采样的采样方式称为_顺序_采样。 8.脉冲传递函数分子多项式为零的根，称为脉冲传递函数的_零点_。 9.从某一信号中，提取出有用频率成份信号的过程，称为_滤波_。

10.合理配置数字滤波器脉冲传递函数的零点，能够_滤除_输入信号中不需要的频率成份。 11.合理配置数字滤波器脉冲传递函数的极点，能够提取输入信号中需要的_频率_成份信号。 12.数字滤波器脉冲

微机原理考试题型： 1、填空 2、简答

3、程序分析 4、读图分析 5、程序设计

复习题： 第一章

5.已知下列二进制数码，写出它们的原码、反码和补码。 (1) 00000000 (2) 01111100

(3) 10000010 (4) 11111111

答：(1) 0000 0000的原码、反码和补码都为0000 0000 (2) 0111 1100的原码、反码和补码都为0111 1100

(3) 1000 0010的原码、反码和补码分别为1000 0010、1111 1101、1111 1110 (4) 1111 1111的原码、反码和补码分别为1111 1111、1000 0000、1000 0001

第二章

简述8086/8088CPU的内部结构：

答：8086/8088CPU的内部结构基本相同，它们均由两个独立的工作部件组成，一个称为执行部件EU，一个称为总线接口部件BIU。

（1）执行部件EU由算术逻辑单元ALU、暂存寄存器、标志寄存器、通用寄存器组和EU控制器构成。其任务只是执行指令，与外界的联系必须通过总线接口部件。

（2）总线接口部件BIU包括4个段寄存器、指令指