微机接口技术(C)

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,微机接口技术（C）,主讲：郭 文,课程内容,汇编语言程序设计,计算机系统的基本组成、结构,计算机与外部设备之间的连接技术,学习重点,汇编语言设计,计算机的体系结构，存储系统,学习重点,接口,定时,并行,中断,DMA,串行通信,1.1微型计算机概述,第1章 绪论,1946年第一代电子计算机（ENIAC）,1.1微型计算机概述 计算机的发展,第1章 绪论,计算机发展,1958年晶体管,1965年，中小规模集成电路,1946年电子管计算机,1970年，大规模集成电路,1971年，通用微处理器芯片（微机）,微型计算机,：把以大规模、超大规模集成电路为主要部件的微处理器作为核心，配以存储器、输入/输出接口电路及系统总线所制造出的计算机系统。,1.1微型计算机概述 微型计算机的发展,第1章 绪论,摩尔定律,说每18个月半导体集成电路里面晶体管的个数会翻一倍，也就是集成度提升一倍，每隔18个月其性能会提升一倍。,歌登.摩尔（Gordon Moore）是Intel公司奠基者之一，他在1964年提出一个摩尔定律。,1995年歌登摩尔对摩尔定理稍微修改了一下，原来是每一年半（18个月）后来改成两年，也就是说每两年芯片的集成度会提升一倍，特性提升一倍，但价格不变。,1.1微型计算机概述 微型计算机的应用,第1章 绪论,微型计算机的应用,过程控制及智能化仪表,数值计算，数据处理及信息管理,1.1微型计算机概述 微型计算机的分类,第1章 绪论,微型计算机的分类,单片微型计算机,PC机,单板微型计算机,1.2微型计算机系统的组成及工作过程,微型计算机系统的组成,第1章 绪论,1.2微型计算机系统的组成及工作过程,微型计算机系统的组成,第1章 绪论,微型计算机硬件,控制器,存储器,运算器,输入设备,输出设备,中央处理器(CPU),运算器,是微处理器中加工和处理数据的功能部件。,1.2微型计算机系统的组成及工作过程,微型计算机系统的组成,第1章 绪论,微型计算机硬件,控制器,存储器,运算器,输入设备,输出设备,中央处理器(CPU),控制器,是计算机内“指挥”与控制整个计算机各个功能部件协调工作，自动执行计算机程序的功能部件，它需要给出控制机器各个功能部件正常运行所需的全部信号。,1.2微型计算机系统的组成及工作过程,微型计算机系统的组成,第1章 绪论,微型计算机硬件,控制器,存储器,运算器,输入设备,输出设备,中央处理器(CPU),存储器,是存放程序和数据的部件。,1.2微型计算机系统的组成及工作过程,微型计算机系统的组成,第1章 绪论,微型计算机硬件,控制器,存储器,运算器,输入设备,输出设备,中央处理器(CPU),I/O设备,是指微机上配备的输入/输出设备，也称为外部设备，其功能是为微机提供具体的输入输出手段。,1.2微型计算机系统的组成及工作过程,微型计算机系统的组成,第1章 绪论,微型计算机硬件,控制器,存储器,运算器,输入设备,输出设备,中央处理器(CPU),总线,是指传递信息的一组公用导线。,系统总线,是指从处理器引出的若干信号线，CPU通过它们与存储器和I/O设备进行信息交换。,1.2微型计算机系统的组成及工作过程,微型计算机的工作过程,第1章 绪论,计算机采取,程序控制的工作方式,，也就是把事先加载的程序按步骤执行的工作方式。,1.2微型计算机系统的组成及工作过程,微型计算机的工作过程,第1章 绪论,计算机计算3+5=?,操作,助记符号,机器码,（二进制）（十六进制）,功能,立即数送累加器,加立即数,MOV AL,03H,ADD AL,05H,10110000 B0H,00000011 03H,00000100 04H,00000101 05H,将03送入累加器A,05与A中的内容相加，,并将结果存入累加器A,1.3计算机中数的表示方法与计算,计算机中表示数,第1章 绪论,计算机表示数的本质：用,二进制,数，0和1。,数据的类型,非数值数据,数值数据,1.3计算机中数的表示方法与计算,进位计,数制,第1章 绪论,使用有限个数码来表示数据，按照进位的方法进行计数，称为,进位计数制,。,基数为r的r进制数可以表示,a,n,r,n,+a,n-1,r,n-1,+a,0,r,0,+b,1,r,-1,+b,2,r,-2,+b,m,r,-m,常见的r取值有：r=2,8,10,16。,1.3计算机中数的表示方法与计算,进位计,数制,第1章 绪论,基数,是表示数据的数码的个数，超过或者等于此数后就要向相邻高位进一；,基数为r的r进制数可以表示,a,n,r,n,+a,n-1,r,n-1,+a,0,r,0,+b,1,r,-1,+b,2,r,-2,+b,m,r,-m,常见的r取值有：r=2,8,10,16。,1.3计算机中数的表示方法与计算,进位计,数制,第1章 绪论,同一数码在不同位置上代表的数值是不同的，它所代表的实际数值等于数本身的值乘上一个确定的与位置有关的系数，这个系数称为,位权,，位权是以基数为底的指数函数。,基数为r的r进制数可以表示,常见的r取值有：r=2,8,10,16。,1.3计算机中数的表示方法与计算,不同进制的转换,第1章 绪论,二进制转换为十进制数,转换公式如下：,1.3计算机中数的表示方法与计算,不同进制的转换,第1章 绪论,十进制数转换为二进制数：,整数部分的计算采用除以2倒序取余法，,小数部分采用乘以2正序取整法。,1.3计算机中数的表示方法与计算,不同数制的转换,第1章 绪论,将（132.625）10转换为二进制数。,先计算整数部分，再计算小数部分：,十进制整数转换：,除法，商上到0,小数转换：,乘法，乘到小数部分为0，如不能乘到0，则规定转换成二进制的位数。,1.3计算机中数的表示方法与计算,不同数制的转换,第1章 绪论,二进制数和八进制数、十六进制数间的转换：,1、,二进制到八（+六）进制,：以小数点为中心，分别以3位（4位）二进制为一组转换。其中，整数不足一组，左补0。小数不足一组，右补0。,2、,八（+六）进制到二进制,：1位八（十六）进制转成3（4）位二进制。,1.3计算机中数的表示方法与计算,不同数制的转换,第1章 绪论,二进制,八进制,十六进制,十进制,0 000,0,0,0,0 001,1,1,1,0 010,2,2,2,0 011,3,3,3,0 100,4,4,4,0 101,5,5,5,0 110,6,6,6,0 111,7,7,7,1 000,10,8,8,1 001,11,9,9,1 010,12,A,10,1 011,13,B,11,1 100,14,C,12,1 101,15,D,13,1 110,16,E,14,1 111,17,F,15,1.3计算机中数的表示方法与计算,例1.3，1.4，1.5,第1章 绪论,将（1110011.1101）,2,转换为八进制数和十六进制数。,将（1234.567）,8,转换为二进制数。,将（3A2B.9）,16,转换为二进制数,1.3计算机中数的表示方法与计算,例1.3，1.4，1.5,第1章 绪论,将（1110011.1101）,2,转换为八进制数和十六进制数。,将（1234.567）,8,转换为二进制数。,将（3A2B.9）,16,转换为二进制数,1.3计算机中数的表示方法与计算,不同数制的转换,第1章 绪论,重点掌握：整数的10进制，二进制，十六进制间转换。,在今后的编程中最常用。,1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的表示,第1章 绪论,数值数据在计算机中的编码表示称为,机器数,。,机器数所代表的实际值称为,机器数的真值,。,n位的机器数,n-1位为数值位,最高位为符号位,计算机的机器数位数，由计算机的位数确定。,例，8位的计算机，计算机的机器数8位。,计算机中的数值表示，一定要说明位数。,1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的表示,第1章 绪论,数值的三种编码方式,原码,反码,补码,1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的表示,第1章 绪论,原码,表示法中用最高位表示符号位，其中0表示正号，1表示负号，其他n-1位表示数值的绝对值。,1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的表示,第1章 绪论,反码,表示法定义是，用机器数的最高位表示符号，数值位是对负数的各位取反。,1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的表示,第1章 绪论,反码,表示法定义是，用机器数的最高位表示符号，数值位是对负数的各位取反。,1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的表示,第1章 绪论,补码,按照以下规则计算：,正数的补码和原码相同，负数的补码可由其原码采用“符号位不变，其他各位取反，末位加1”的原则计算。,+0,补,=-0,补,=0000,1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的表示,第1章 绪论,我们把这种对一个二进制数按位求反后在末位加1的运算称为,求补运算,。,（注意：这里的求补运算不是求补码运算。）,1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的表示,第1章 绪论,我们把这种对一个二进制数按位求反后在末位加1的运算称为,求补运算,。,（注意：这里的求补运算不是求补码运算。）,1.3计算机中数的表示方法与计算 计算机中数和符号的表示,第1章 绪论,补码的加法规则,是：,X+Y补=X补+Y补；,补码的减法规则,是：,X-Y补=X补+-Y补，,其中的-Y补对Y补求补就可以得到。,1.3计算机中数的表示方法与计算 例1.7,第1章 绪论,假设计算机的字长为8位，分别计算45和-57的补码，用补码的加法计算45-57=？。,1.3计算机中数的表示方法与计算 BCD码表示法,第1章 绪论,用4位二进制数字来表示一位十进制数字，这种编码称为二进制编码表示的十进制数（Binary Code Decimal）,简称,BCD码,。,1.3计算机中数的表示方法与计算 几种基本的逻辑运算,第1章 绪论,常用逻辑运算,与”运算（AND）,“或”运算（OR）,“异或”运算（XOR）,“非”运算（NOT）,“与”运算：,见0为0。,逻辑运算，按二进制的位运算。,1.3计算机中数的表示方法与计算 几种基本的逻辑运算,第1章 绪论,常用逻辑运算,与”运算（AND）,“或”运算（OR）,“异或”运算（XOR）,“非”运算（NOT）,“或”运算：,见1为1,逻辑运算，按二进制的位运算。,1.3计算机中数的表示方法与计算 几种基本的逻辑运算,第1章 绪论,常用逻辑运算,与”运算（AND）,“或”运算（OR）,“异或”运算（XOR）,“非”运算（NOT）,“异或”运算：,相同为0，,不同为1,逻辑运算，按二进制的位运算。,1.3计算机中数的表示方法与计算 几种基本的逻辑运算,第1章 绪论,常用逻辑运算,“与”运算（AND）,“或”运算（OR）,“异或”运算（XOR）,“非”运算（NOT）,“非”运算：,0变1，,1变0,逻辑运算，按二进制的位运算。,