东南大学：《现代微机原理与接口技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第1章 微机结构的发展和特点

现代微机原理与接口米 现代微机原理与接口技术 生讲:物全胜 2005年版 东南大学计算机科学与工程系 Department of Computer Science Engineering 算机科学与工程系 http://qsyangyeah.net

http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 1 现代微机原理与接口技术 主讲：杨全胜 2005年版 东南大学计算机科学与工程系

现代微机原理与接口米 第0章本课程介绍 Department of Computer Science Engineering 2 算机科学与工程系 http://qsyangyeah.net

http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 2 第0章 本课程介绍

0本课程在计算机课程体系中的位置 算离数电子商务多媒体技术…软软件类 法 算设散放据 机计数结C艹+|JAVA|vB 理 学构 件工程 论数 数据库操作系统编译系统 计 课偵Bos与接口驱动程序设计汇编语言 算计 程分 机算 数折 系机 学信 嵌入式/单片机系统练系 基号外围接口电路设计 综统 础与 sOC芯片设计食绔 设构 课系 程统CPU及整机设计(计算机组成原理) 计 计 模拟电路、数字逻辑电路设计 硬件类 Department of Computer Science Engineering 计算机科学与工程系 http://qsyangyeah.net

http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 3 0.1本课程在计算机课程体系中的位置 硬件类 软件类 CPU及整机设计（计算机组成原理） BIOS与接口驱动程序设计 模拟电路、数字逻辑电路设计 嵌入式/单片机系统 SOC芯片设计 计 算 机 系 统 结 构 外围接口电路设计 数据库 操作系统 编译系统 数 据 结 构 C++ JAVA 离 散 数 学 计 算 机 系 统 综 合 设 计 算 电子商务 多媒体技术 … 法 设 计 、 数 值 分 析 、 信 号 与 系 统 、 计 算 机 理 论 课 程 、 数 学 基 础 课 程 汇编语言 软 件 工 程 VB …

现代微机原理与接口米 02本课程的教学目的 掌握先进微处理器芯片结构、微型计算机实现 技术、计算机主板构成、各种接口技术原理及 其应用编程方法 掌握微机技术新的发展趋势,系统科学地获得 分析问题和解决问题的训练;提高分析和设计 接口的能力。 Department of Computer Science Engineering 4 算机科学与工程系 http://qsyangyeah.net

http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 4 0.2本课程的教学目的 •掌握先进微处理器芯片结构、微型计算机实现 技术、计算机主板构成、各种接口技术原理及 其应用编程方法； •掌握微机技术新的发展趋势，系统科学地获得 分析问题和解决问题的训练；提高分析和设计 接口的能力

现代微机原理与接口米 03本课程的要求 同学们不仅要学习微机各种接口电路的原理与 作用,熟悉PC系列机接口电路,而且还要掌握 常用接口的设计与分析方法,并具有一定的动 手实验能力和接口应用程序的编写能力,为深 入应用和徼机控制系统SOC设计等的学习与实 践打下良好基础。 请同学们一定要下载和打印电子讲义,课堂上 注意听讲并在讲义中补充课堂笔记,认真独立 完成作业,做好实验、做好课前预习和课后复 习 Department of Computer Science Engineering 算机科学与工程系 http://qsyangyeah.net

http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 5 0.3本课程的要求 •同学们不仅要学习微机各种接口电路的原理与 作用，熟悉PC系列机接口电路，而且还要掌握 常用接口的设计与分析方法，并具有一定的动 手实验能力和接口应用程序的编写能力，为深 入应用和微机控制系统SOC设计等的学习与实 践打下良好基础。 •请同学们一定要下载和打印电子讲义，课堂上 注意听讲并在讲义中补充课堂笔记，认真独立 完成作业，做好实验、做好课前预习和课后复 习

现代微机原理与接口米 04本课程的学习方法 特点:本课程涉及的知识范围广,内容多 1)抓住 BM PCT机基本结构这条主线,分析它的基 本结构,掌握各部分的接口电路及可编程接口芯片的应 用。 2)进一步扩展和延伸 ·CPU从8086~ Pentium,从实模式~系统管理模式; 总线从A~PCI,USB,AGP等 中斷从实模式下的中断向量保护模式下的中断描 述符;从传统中断~PCI中断~串行中断 芯片组从中大规模集成电路(8237、8254、8255、 8259等)~超大规模集成电路(82815EP、82801BA) 3)理论与实践相结合,锻炼实验动手能力。 Department of Computer Science Engineering 算机科学与 程系 http://qsyangyeah.net

http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 6 0.4本课程的学习方法 1）抓住IBM PC/XT机基本结构这条主线，分析它的基 本结构，掌握各部分的接口电路及可编程接口芯片的应 用。 特点：本课程涉及的知识范围广，内容多 2）进一步扩展和延伸 • CPU—从8086~Pentium，从实模式~系统管理模式； • 总线—从ISA~PCI，USB，AGP等； • 中断—从实模式下的中断向量~保护模式下的中断描 述符；从传统中断～PCI中断～串行中断 • 芯片组—从中大规模集成电路(8237、8254、8255、 8259等）~ 超大规模集成电路(82815EP、82801BA)。 3）理论与实践相结合，锻炼实验动手能力

现代微机原理与接口米 04本课程的学习方法 4)从系统的角度弄清楚“软件发出IO写指令→CPU及 译码电路产生数据控制信号→接口电路产生对外设的 控制信号和数据信号”的过程,以及“外设的数据和运 行状态→接口电路→CPU→ⅣO读指令将数据或状态 送到软件”的过程 5)学会分析与设计接口电路的基本方法 a.分析接口两侧的情况 b.合理选择接口芯片 c.正确分析相关芯片的时序搭配 d.进行正确的信号转换 e.接口驱动程序的分析与编写* Department of Computer Science Engineering 7 算机科学与工程系 http://qsyangyeah.net

http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 7 4）从系统的角度弄清楚“软件发出I/O写指令→CPU及 译码电路产生数据/控制信号→接口电路产生对外设的 控制信号和数据信号”的过程，以及“外设的数据和运 行状态→接口电路→ CPU → I/O读指令将数据或状态 送到软件”的过程； 0.4本课程的学习方法 5）学会分析与设计接口电路的基本方法 a. 分析接口两侧的情况 d. 进行正确的信号转换 b. 合理选择接口芯片 e. 接口驱动程序的分析与编写* c. 正确分析相关芯片的时序搭配

现代微机原理与接口米 0.5本课程内容组织 第一章_CPU如何与总线通信:CPU的信号与工作模式 第二章_CPU如何与MEM或IO设备通信:IO接口与译码 第三章一总线如何工作:总线标准( PCI USB) 第四章一O接口直接和MEM通信:DMA(8237,自学) 第五章-O接口如何主动与CPU通信:中断技术(8259) 第六章-IO接口的定时与计数功能:(8254) 第七章一IO接口的并行通信:8255与打印机接口标准 第八章-IO接口的串行通信:串行通信协议与8250 第十章一ⅣO软接口技术:保护模式存储,WDM驱动程序 编写(自学为主) Department of Computer Science Engineering 算机科学与工程系 http://qsyangyeah.net

http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 8 0.5本课程内容组织 第一章--CPU如何与总线通信：CPU的信号与工作模式 第二章--CPU如何与MEM或I/O设备通信：I/O接口与译码 第三章--总线如何工作：总线标准（PCI、USB） 第五章--I/O接口如何主动与CPU通信：中断技术（8259） 第六章--I/O接口的定时与计数功能：（8254） 第七章--I/O接口的并行通信：8255与打印机接口标准 第八章--I/O接口的串行通信：串行通信协议与8250 第四章--I/O接口直接和MEM通信：DMA（8237，自学） 第十章--I/O软接口技术：保护模式存储，WDM驱动程序 编写（自学为主）

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现代微机原理与接口米 1.1微处理器发展概述 1.第一代微处理器 · Intel4004、 Intel4040—4位微处理器2 Inte8008—低档8位微处理器 2.第二代微处理器 Inte8080、MC6800、6501、6502 8位微处理器 Inte8085、Z80、MC6809—高档8位 微处理器 指令比较完善,有了中断与DMA 65 汇编、 BASIC, FORTRAN、PLM 后期配备CP/M操作系统 Department of Computer Science Engineering 10 算机科学与工程系 http://qsyangyeah.net

http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 10 1.1 微处理器发展概述 1. 第一代微处理器 • Intel4004、Intel4040 — 4位微处理器 • Intel8008 — 低档8位微处理器 2. 第二代微处理器 • Intel8080、MC6800、6501、6502 — 8位微处理器 • Intel8085、Z80、MC6809 — 高档8位 微处理器 • 指令比较完善，有了中断与DMA • 汇编、BASIC，FORTRAN、PL/M • 后期配备CP/M操作系统