现代微机结构概述-现代微机原理与接口技术
36页1、1,主讲教师:杨全胜,东南大学计算机科学与工程学院,微型机系统与接口技术,2010年版,2,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,嵌入式系统,SOC芯片设计,计算机系统结构,外围接口电路设计,操作系统,编译系统,数据库,数据结构,C+,JAVA,离散数学,计算机系统综合设计,电子商务,多媒体技术,算法设计、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,C#,3,0.2本课程的教学目的,掌握各种接口技术原理及其应用编程方法;提高分析和设计接口的能力。 掌握汇编语言程序的编写方法,尤其掌握接口访问的方法。 了解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、微机技术新的发展趋势;,4,0.3 本课程内容组织,第1章概述:微机系统组成、工作过程、系统组成结构,第3章软件如何控制CPU和接口:指令系统和汇编编程,第6章总线如何工作:总线标准(PCI,USB,PCI-E),第7章 I/O接口如何主动与CPU通信:中断技术(8259),第9章常用外设与通信接口:
2、串行通信协议与8250,并行接口8255,人机交互接口,第8章ICH8中的定时计数与DMA控制器:8254, 8237,第10章系统编程技术:处理器的初始化,任务调度,BIOS,WDM驱动程序编写,第5章 CPU如何与MEM或I/O设备通信:I/O接口与译码,第2章IA-32处理器原理、IA-32处理器基本执行环境,第4章现代微机存储管理方法:段式,页式,Cache,5,0.4 教材与教辅书,教材: 杨全胜主编,现代微机原理与接口技术(第2版),电子工业出版社,教辅书: 周明德主编,微机原理与接口技术(第2版),人民邮电出版社,马维华主编,微机原理与接口技术(第2版),科学出版社,Kip R.Irvine著,温玉杰等译,Intel汇编语言程序设计(第五版),电子工业出版社,沈美明,温冬婵编著,IBM-PC汇编语言程序设计(第2版),清华大学出版社,6,0.5 课程教学相关信息,教师姓名:杨全胜(1-2班)、王晓蔚(3-4班) 办公地点:计算机楼510(杨)、508(王) Email: 个人网站:http:/ 助教:4人(孙成峰、吕少阳、徐宇宙、沈是),课程网站:http:/ 课程论坛:
3、http:/ 网上题库:http:/ 课程QQ群:91279066(08级微型机系统与接口),7,0.5 课程教学相关信息,课程组成:授课64学时汇编实验12学时接口实验12学时 授课信息: 授课时间:周三12节,周五34节 授课地点:J3-504(1-2班)J3-301(3-4班) 汇编实验地点:自行实验 接口实验地点:计算机中心微机原理实验室 考试成绩组成:平时成绩期中考试成绩期末考试成绩汇编实验报告接口实验报告,8,第1章 现代微机结构概述,9,硬件,软件,控制器,运算器,系统软件,应用软件,BIOS与操作系统 Windows系列、Unix、Linux、,CPU,存储器,输入设备,输出设备,支撑软件 汇编、编译、调试、数据库管理软件,微机系统,硬件是系统的硬平台,操作系统是系统的软平台,系统软件通常支撑用户软件的开发。,1.1 微机系统组成,10,1. 微机系统硬件系统,1)运算器与控制器 CPU,运算器 算术逻辑单元、寄存器与相关电路,负责算术与逻辑运算,11,2)存储器,存储器是微机的存储和记忆装置,用来存放数据和程序。存储器分为内部存储器和外部存储器。微机的内部存储器也称内
4、存或主存, 8个二进制位为一个单元(字节) ,每个单元规定一个唯一的物理地址。,8位二进制位 1个字节(Byte) 1024(210)字节 1KB 1024KB(220字节) = 1MB 230字节 1GB 240字节 1TB,3)I/O设备与I/O接口,12,4)微机的总线,地址只能由CPU或DMA控制器发出到其他部件。 数据总线是双向的,其宽度决定了一次可以传送的二进制数据的位数。 控制信号每根都是单向的,或者传送CPU发出的控制信息、或者是部件发回的状态信息。,13,IA-32必有的控制信号(不一定都是CPU引脚信号):,时钟信号(CLK):同步各种操作的同步信号。 复位信号(RESET#、SYS_RESET#):使总线上各种部件全部做初始化处理。 中断请求(INTR):表示某中断源向处理器发中断请求。 中断响应(INTA#):表示中断请求被响应。 存储器读控制信号(MRDC#):表示要对所发地址的存储单元进行读操作。 存储器写控制信号(MWTC#):表示要对所发地址的存储单元进行写操作。 I/O读控制信号(IORC#):表示要对所发地址的端口做读操作。 I/O写控制信号(IOW
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