微型計(jì)算機(jī)及接口技術(shù).ppt

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微型計(jì)算機(jī)及接口技術(shù),,第1章微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述,（一）課程內(nèi)容1.微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成2.芯片組3.微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總線結(jié)構(gòu),第1章微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述,（二）學(xué)習(xí)目的與要求本章主要介紹有關(guān)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本概念，以及微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn):通過學(xué)習(xí)要求了解微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各組成部件的功能及相互關(guān)系，了解芯片組的概念。,1.1微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),微處理器簡稱μP或MP（Microprocessor），是指由一片或幾片大規(guī)模集成電路組成的具有運(yùn)算器和控制器功能的中央處理器部件，又稱為微處理機(jī)。它本身并不等于微型計(jì)算機(jī)，而只是其中央處理器。,微型計(jì)算機(jī)簡稱μC或MC，是指以微處理器為核心，配上存儲器、輸入/輸出接口電路及系統(tǒng)總線所組成的計(jì)算機(jī)（又稱主機(jī)或微電腦）。,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（MicrocomputerSystem）,簡稱μCS或MCS，是指以微型計(jì)算機(jī)為核心，配以相應(yīng)的外圍設(shè)備、電源和輔助電路（統(tǒng)稱硬件）以及指揮微型計(jì)算機(jī)工作的系統(tǒng)軟件所構(gòu)成的系統(tǒng)。,1.2微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成圖,1.3微機(jī)系統(tǒng)硬件的組成及結(jié)構(gòu),（a）微機(jī)系統(tǒng)的硬件組成,微型計(jì)算機(jī)及接口技術(shù)課程的主要內(nèi)容：,微處理器的工作原理、引腳功能和總線時(shí)序；微處理器同內(nèi)存儲器的接口技術(shù)；微處理器同I/O設(shè)備的接口技術(shù)；用匯編語言編寫接口控制程序。,1.4微處理器發(fā)展簡況,第1代：4位和低檔8位微機(jī)4004→4040→8008第2代：中高檔8位微機(jī)Z80、I8085、M6800，Apple-II微機(jī)第3代：16位微機(jī)8086→8088→80286，IBMPC系列機(jī),1.4微處理器發(fā)展簡況,第4代：32位微機(jī)80386→80486→Pentium→PentiumII→PentiumIII→Pentium432位PC機(jī)、Macintosh機(jī)、PS/2機(jī)第5代：64位微機(jī)Itanium、64位RISC微處理器芯片微機(jī)服務(wù)器、工程工作站、圖形工作站,1.5微型計(jì)算機(jī)的分類,1、按CPU的字長分類4位微型計(jì)算機(jī)，如Intel40048位微型計(jì)算機(jī)，如Intel8080/8085，Motorola的M680016位微型計(jì)算機(jī)，如Intel8086/8088，Motorola的M6800032位微型計(jì)算機(jī)，如Intel80386，80486，Pentium64位微型計(jì)算機(jī)，如IntelItanium，SunUltrasparc等,2、按組裝形式和系統(tǒng)規(guī)模分類:單片機(jī)、單板機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī),單片機(jī),將CPU、內(nèi)存、I/O接口電路全部集成一塊芯片上，構(gòu)成具備基本功能的計(jì)算機(jī)，稱單片機(jī)。特點(diǎn)：超小型、高可靠性、超低價(jià)格。應(yīng)用：智能儀表、工業(yè)實(shí)時(shí)控制、家用電器等。產(chǎn)品：Intel的8051、8096/8098系列等。,將CPU、內(nèi)存、I/O接口及其它輔助電路全部裝在一塊印刷電路板上，組成單板機(jī)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉。應(yīng)用：過程控制、數(shù)據(jù)處理。產(chǎn)品：如TP-801以Z80CPU為核心的單板機(jī),80年代各院?！拔C(jī)原理”的實(shí)驗(yàn)機(jī)。,單板機(jī),由微處理器芯片裝成的、便于搬動而且不需要維護(hù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。應(yīng)用：商業(yè)、家用、科學(xué)、教學(xué)等領(lǐng)域。產(chǎn)品：日常廣泛使用的臺式機(jī)，筆記本等。,個(gè)人計(jì)算機(jī),2芯片組,芯片組（Chipset）是主板的核心組成部分，如果說中央處理器（CPU）是整個(gè)電腦系統(tǒng)的心臟，那么芯片組將是整個(gè)身體的軀干。在電腦界稱設(shè)計(jì)芯片組的廠家為CoreLogic，Core的中文意義是核心或中心，光從字面的意義就足以看出其重要性。對于主板而言，芯片組幾乎決定了這塊主板的功能，進(jìn)而影響到整個(gè)電腦系統(tǒng)性能的發(fā)揮，芯片組是主板的靈魂。芯片組性能的優(yōu)劣，決定了主板性能的好壞與級別的高低,主板芯片組幾乎決定著主板的全部功能，其中CPU的類型、主板的系統(tǒng)總線頻率，內(nèi)存類型、容量和性能，顯卡插槽規(guī)格是由芯片組中的北橋芯片決定的；而擴(kuò)展槽的種類與數(shù)量、擴(kuò)展接口的類型和數(shù)量（如USB2.0/1.1，IEEE1394，串口，并口，筆記本的VGA輸出接口）等，是由芯片組的南橋決定的。還有些芯片組由于納入了3D加速顯示（集成顯示芯片）、AC＇97聲音解碼等功能，還決定著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的顯示性能和音頻播放性能等。,英特爾微處理器芯片,80386,Pentium,Pentium4,返回,3微型計(jì)算機(jī)總線,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,CPU,定時(shí)電路,,接口,接口,ROM,RAM,I/O接口,輸出設(shè)備,輸入設(shè)備,,,,DMA,,地址總線,數(shù)據(jù)總線,控制總線,并行接口串行接口定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷控制器,總線的分類,總線按功能和規(guī)范可分為三大類型:(1)片總線(ChipBus,C-Bus)又稱元件級總線，是把各種不同的芯片連接在一起構(gòu)成特定功能模塊(如CPU模塊)的信息傳輸通路。(2)內(nèi)總線(InternalBus,I-Bus)又稱系統(tǒng)總線或板級總線，是微機(jī)系統(tǒng)中各插件(模塊)之間的信息傳輸通路。例如CPU模塊和存儲器模塊或I/O接口模塊之間的傳輸通路。,(3)外總線(ExternalBus,E-Bus)又稱通信總線，是微機(jī)系統(tǒng)之間或微機(jī)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)(儀器、儀表、控制裝置等)之間信息傳輸?shù)耐罚鏓IARS-232C、IEEE-488等。,總線分類,系統(tǒng)總線（即通常意義上所說的總線）,總線是指傳遞信息的一組公用導(dǎo)線總線是傳送信息的公共通道微機(jī)系統(tǒng)采用總線結(jié)構(gòu)連接系統(tǒng)功能部件總線信號可分成三組地址總線AB：傳送地址信息數(shù)據(jù)總線DB：傳送數(shù)據(jù)信息控制總線CB：傳送控制信息,總線信號,地址總線AB輸出將要訪問的內(nèi)存單元或I/O端口的地址地址線的多少決定了系統(tǒng)直接尋址存儲器的范圍數(shù)據(jù)總線DBCPU讀操作時(shí)，外部數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線送往CPUCPU寫操作時(shí)，CPU數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線送往外部數(shù)據(jù)線的多少決定了一次能夠傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)控制總線CB協(xié)調(diào)系統(tǒng)中各部件的操作，有輸出控制、輸入狀態(tài)等信號控制總線決定了系統(tǒng)總線的特點(diǎn)，例如功能、適應(yīng)性等,舉例,舉例,特點(diǎn),本章小結(jié),1.計(jì)算機(jī)硬件主要由五大部件組成2.微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的關(guān)系3.微型計(jì)算機(jī)及接口技術(shù)課程的主要內(nèi)容4.微型計(jì)算機(jī)的分類有單片機(jī)、單板機(jī)和個(gè)人計(jì)算機(jī)等5.一臺PC機(jī)的硬件由主機(jī)（主機(jī)箱）和外部設(shè)備組成6.芯片組的功能7.微處理器的典型結(jié)構(gòu)8.微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)9.用三類總線構(gòu)成的微機(jī)系統(tǒng),