单片机 微型计算机概述.ppt

sd 单片微型计算机原理及接口技术 任课教师: 王平、陈桂友、丁然 联系方式 办公电话804 手机 Email: xiaoxi_jinan@ 网站： /mcu.html 课程描述 课程特点 内容多 需要加强理解 更重要的是需要加强实践动手能力的培养 学习方法 注重理解，加强软件、硬件实验锻炼 充分利用网络，提高自学能力 相互交流，共同提高 课程主要内容 本课程主要内容： 微型计算机基础知识 计算机系统的组成及工作原理 指令系统及汇编语言程序设计 C语言程序设计及仿真调试 中断 定时计数器与可编程计数器阵列 数据通信 模数转换器与数模转换器 人机交互接口 复位时钟和省电方式控制 第一章 微型计算机概述 本章学习目标 了解微型计算机发展概况 了解微型计算机的应用 §1 微型计算机发展概况 一、微型处理器和微型计算机 1、第一台通用数字电子计算机ENIAC 2、微型机的发展——取决于微处理器 1971年，美国Intel公司生产出第一片微处理器4004。 1976年，相继推出了高档微处理器，如：Intel公司的8085、Zilog公司的Z80等。 1978年，推出了性能与中档16位小型机相当的微处理器，代表性产品是Intel 8086。 地址线：20位 时钟频率：4~8MHz。 进入21世纪，不断推出新型的计算机，在速度、性能、价格等诸方面不断适应各种人群的使用。到2009年，奔腾双核机的主频已经达到2.6GHz以上。 新一代计算机： 采用人工智能技术及新型软件，硬件采用新的体系结构和超导集成电路，分为问题解决与推理机、知识数据库管理机、智能接口计算机等。具有以下特点： 在CPU上集成存储管理部件 采用指令和数据高速缓存 采用流水线结构以提高系统的并行性 采用大量的寄存器组成寄存器堆以提高处理速度 具有完善的协处理器接口，提高数据处理能力 在系统设计上引入兼容性，实现高、低档微机间的兼容。 二、微型计算机的基本构成 典型的微型计算机的基本结构包括： 微处理器（CPU） 存储器 输入/输出接口（I/O接口） 外部设备 系统总线 1、系统总线 定义：连接多个功能部件的一组公共信号线。各功能部件之间通过总线传输信息。 系统总线分为 地址总线AB（Address Bus） 数据总线DB（Data Bus） 控制总线CB（Control Bus） -----典型的三总线结构 地址总线AB 单向 输出CPU的地址信号 输出将要访问的内存单元或I/O端口的地址 地址线的多少决定了系统直接寻址存储器的范围 例，Intel 8086 CPU共有20条地址线，分别用 A19~A0表示，其中A0为最低位。 20位地址线可以确定220=1024?1024个不同的 地址（称为1MB内存单元）。 20位地址用16进制数表示时，范围为：00000H~FFFFFH。 数据总线DB 双向 数据在CPU与存储器（或I/O接口）间的传送 CPU读操作时，外部数据 CPU写操作时，CPU数据 数据线的多少决定了一次能够传送数据的位数 CPU通过不同的地址与存储器（或I/O接口）进行数据传输 控制总线CB 双向 CPU对存储器、I/O接口进行控制和联络。 输出控制信号：CPU发给存储器或I/O接口的控制信号。如，微处理器的读信号RD、写信号WR等。 输入控制信号：CPU通过接口接受的外设发来的信号。如，外部中断请求信号INTR、非屏蔽中断请求输入信号NMI等。 控制信号间相互独立，表示方法采用能表明含义的缩写英文字母符号。按照一般惯例，若符号上有一横线，则表示该信号为低电平有效，否则为高电平有效。 注意： 在连接系统总线的设备中，某时刻只能有一个发送者向总线发送信号；但可以有多个设备从总线上同时获取信号。 2、微处理器 简称MP(Micro Processor)，也称μP， 是微型机的核心部件。通常称为中央处理单 元CPU(Central Processing Unit)，包括： 运算器ALU(Arithmetic Logic Unit) 控制器CU(