微机原理及接口技术mooc(南京理工大学)

  • 名称:微机原理及接口技术mooc
  • 分类:电脑基础  
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  • 时间:2019/5/11 22:22:25
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课程目标

掌握:

.微型计算机的基本工作原理

.汇编语言程序设计方法

.微型计算机接口技术

.建立微型计算机系统的整体概念,形成微机系统软硬件开发的初步能力

第1章微型计算机基础概论主要内容:

.微机系统的组成

。计算机中的编码、数制及其转换

.无符号二进制数的运算

。算术运算和逻辑运算

。运算中的溢出

.机器数的表示及运算.基本逻辑门及译码器

一、微型计算机系统

.微型机的工作原理

.微机系统的基本组成

将计算过程描述为由许多条指令按一定顺序组成的程序,并放入存储器保存指令按其在存储器中存放的顺序执行;由控制器控制整个程序和数据的存取以及程序的执行。微机系统的基本组成


马·诺依曼机的工作过程

.取一条指令的工作过程:

。将指令所在地址赋给程序计数器PC;

。PC内容送到地址寄存器AR,PC自动加1;

.把AR的内容通过地址总线送至内存储器,经地址译码器译码,选中相应单元。

·CPU的控制器发出读命令。

.在读命令控制下,把所选中单元的内容(即指令操作码)读到数据总线DB。

.把读出的内容经数据总线送到数据寄存器DR。

.指令译码

.因为取出的是指令的操作码,故数据寄存器DR把它送到指令寄存器IR,然后再送到指令译码器ID

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马·诺依曼机的特点和不足

.特点:

.程序存储,共享数据,顺序执行

.属于顺序处理机,适合于确定的算法和数值数据的处理。.不足:

.与存储器间有大量数据交互,对总线要求很高;.执行顺序有程序决定,对大型复杂任务较困难;

.以运算器为核心,处理效率较低;

.由PC控制执行顺序,难以进行真正的并行处理。

PC控制执行顺序


i存储器定义


存储器定义:

.用于存放计算机工作过程中需要操作的数据和程序。

有关内存储器的几个概念

.内存单元的地址和内容

.内存容量

.内存的操作

.内存的分类

内存单元的地址和内容

.内存按单元组织

.每单元都对应一个地址,以方便对单元的寻址

内存容量

内存容量

内存容量:

.所含存储单元的个数,以字节为单位

.内存容量的大小依CPU的寻址能力而定.实地址模式下为CPU地址信号线的位数

内存操作

读:

.将内存单元的内容取入CPU,原单元内容不改变;写:

.CPU将信息放入内存单元,单元中原来的内容被覆盖。

软件:

.为运行、管理和维护计算机系统或为实现某一功能而编写的各种程序的总和及其相关资料。

i二进制数的算术运算

主要内容

.无符号二进制数的算术运算

.无符号数的表达范围

.运算中的溢出问题

.无符号数的逻辑运算

.基本逻辑门和译码器

1.无符号数的算术运算

.加法运算

.1+1=0(有进位)

.减法运算

0-1=1(有借位)

.乘法运算

·除法运算

第四章8086汇编语言程序设计

第一节伪指令(重点息)CPU指令与伪指令之间的区别:

(1)CPU指令是给CPU的命令,在运行时由CPU执行,每条指令对应CPU的一种特定的操作。而伪指令是给汇编程序的命令,在汇编过程中由汇编程序进行处理。

(2)汇编以后,每条CPU指令产生一一对应的目标代码;而伪指令则不产生与之相应的目标代码。

1、数据定义伪指令

(1)数据定义伪指令的一般格式为:

[变量名]伪指令操作数[,操作数.…]

DB用来定义字节(BYTE)DW用来定义字(WORD)DD用来定义双字(DWORD)

实验一8086汇编语言程序设计初步

一、实验目的

1、熟悉在PC机上建立、汇编、连接、调试和运行8086汇编语言程序的过程。

2、熟悉8086指令系统中一些常用指令的功能和使用。

3、学习数据传送和算术运算指令的使用方法。

二、实验内容

详细阅读汇编语言程序的上机过程。

试编写将两个多位十进制数相加程序,要求两个加数均以ASCII码形式各自顺序存在以DATA1和DATA2为首的5个内存单元中(低位在前),结果送回DATA1处。

三、实验设备

1、微型计算机一台

2、EL-IⅡ型微机原理实验开发系统一台

实验三DOS系统功能调用

一、实验目的

1、熟悉DOS系统功能调用(INT21D的使用方法。

2、掌握从键盘上读取字符及字符串的方法和字符及字符串的显示方法。

3、了解小写字母和大写字母在计算机内的表示方法,并学会如何进行转换。

二、实验内容

1、设计将键盘输入的小写字母转换成大写字母程序。接收键盘输入字符以八-C(03H)为结束,并将其中的小写字母转变为大写字母,然后进行显示。

2、利用DOS系统功能调用实现人机对话。根据计算机显示器上显示的提示信息,从键盘输入字符串并存入内存缓冲区。(将教材182页例题补充完整)

实验四8255A并行接口实验

一、实验目的

1、本实验为综合性实验,通过对一些常用指令,常用算法,延时,IVO口连接,8255芯片等知识点的整合开出。

2、了解8255A芯片的结构、功能及工作原理。

3、掌握8086CPU与8255接口扩展方法,及通过8255A并行口传输数据的方法。

4、握8255A初始化编程、及应用程序设计方法。

二、实验内容

利用8255A、74LS04、LED发光二极管设计交通信号灯自动控制系统,设计要求见编程提示。

编写控制程序,通过8255A控制发光二极管,(用8255A的A端口和B端口控制6个LED发光二极管的亮和灭,输出为1则亮,输出为0则灭)模拟交通信号灯的控制系统。

实验五8253定时器/计数器接口实验

一、实验目的

1、了解8253定时器/计数器结构、功能和工作原理。

2、熟悉8086CPU与8253接口扩展方法,及对8253初始化编程。

3、掌握8253各种工作模式下的软件编程方法。

二、实验内容

利用8253芯片设计定时器接口电路,编制程序,将8253内部计数器设置为工作模式3(和其他不同工作模式),观察并画出其不同模式下的输出波形,且输出端分别经驱动后接发光二极管。三、实验设备

1、微型计算机一台

2、EL-IⅡ型微机原理实验开发系统一台

实验六8259A中断控制器实验

一、实验目的

1、本实验为综合性实验,通过对一些常用指令,常用算法,延时,定时器,IVO口连接,8255芯片,8259A芯片和中断等知识点的整合开出。

2、掌握8259A中断控制器的工作原理。

3、熟悉8259A的工作方式,学会中断服务程序的编写方法。

4、掌握初始化中断向量的方法。

二、实验内容

利用8259A、8255A、8253、74LS07、发光二极管、单脉冲发生器设计一个中断系统。

要求每次CPU响应外部中断时,将数据0055H写入累加器AX,并将该数据由8255A的A端口输出,点亮发光二极管。如果不产生中断,则AX始终为0,熄灭发光二极管。

中断请求信号通过8259A中断控制器的IRO端输入,中断源可以是片外8253定时器输出的脉冲,也可以是其它脉冲。本实验可直接使用8253定时器的输出脉冲作为中断源;也可采用实验台上单脉冲发生器的输出脉冲作为中断源,每按一次PUL键产生一次中断请求。