首页 > 课程 > 课程详情
微型机系统与接口技术

微型机系统与接口技术

《微型机系统与接口技术》是计算机专业的一门重要的专业基础课程。通过本课程的教学,使学生较深入地掌握微型计算机与外界联系的硬件结构和系统技术,掌握各种典型环境下接口设计原则、接口编程... 详情>
  • 类别: 学历课程
  • 模式:免费课程
  • 制作机构:江南大学

课程大纲

绪言

绪言.html

第一课

接口与通信

1.本课程的地位

3.本课程的特点

第一章 概述

1.1 微机接口与接口技术

为什么要设置接口?

分类:存储器接口和I⁄O接口

二.接口技术

1.2 接口功能

4.信号转换功能

1.3 接口的组成

(1)CPU侧引脚信号

(2)外设侧引脚信号

二.接口软件(设备驱动程序)

1.4 接口电路的结构形式

1.5 CPU与接口交换数据的方式

1.6 分析与设计接口电路的基本方法

1.7 接口技术的发展趋势

第二章 I⁄O 端口地址译码技术

2.1 I⁄O 端口地址及其编码技术

I⁄O操作

二.端口地址编址方式

2. I⁄O独立遍址

三.独立编址方式的端口访问

第一章 概述

1.1 微机接口与接口技术

1.2 接口功能

1.3 接口的组成

1.4 接口电路的结构形式

1.5 CPU与接口交换数据的方式

1.6 分析与设计接口电路的基本方法

1.7 接口技术的发展趋势

第二章 IO端口地址译码技术

2.1(1) IO端口地址及其编码技术

2.1(2) IO端口地址及其编码技术

2.2 IO端口地址分配

2.3 IO端口地址译码

第二课

I⁄O设备与存储器之间的数据传送

2.2 I⁄O 端口地址分配

I⁄O 端口地址分配

I⁄O 端口地址分配

I⁄O 端口地址分配

2.3 I⁄O 端口地址译码

74LS138输入⁄输出真值表

74LS138在PC机系统板端口译码的应用

二、可选式端口地址译码

可选式端口地址译码

可选式端口地址译码

第三章 定时⁄计数技术

3.1 基本概念

四、频率-声音-音乐

六、定时方法

第三章 定时计数技术

3.1 基本概念

3.2(1) 可编程定时计数器

3.2(2) 可编程定时计数器

3.3(1) 8254在PC系列微机中的应用

3.3(2) 8254在PC系列微机中的应用

第四章 DMA技术

4.1 DMA传送的特点

4.2 DMA系统组成及工作过程

4.3 DMA传送方式

4.4(1) DMA控制器(DMAC)

4.4(2) DMA控制器(DMAC)

4.4(3) DMA控制器(DMAC)

4.4(4) DMA控制器(DMAC)

第三课

3.2 可编程定时⁄计数器8253-5⁄8254-2

一、外部特性与内部逻辑

2.内部逻辑结构

8253⁄8254基本功能

3. 8253编程模型

8254内部寄存器

计数工作单元CE

8253⁄8254读写操作及端口地址

5. 8253控制字格式

读出控制字格式

初始化编程

例1

例2 试使用8253⁄8254的计数器2作1秒时钟。

解:计数器2可工作于方式3或方式2,此处选方式2

初始化程序如下

初始化程序如下

6. 8253工作方式 (6种)

方式0:计数结束时发中断

8253工作方式

方式1:可编程单稳电路

方式2:可变频率脉冲发生器

方式3:方波发生器

第五章 中断技术

5.1(1) 中断的概念

5.1(2) 中断的概念

5.2(1) IBM-PC微机中断系统

5.2(2) IBM-PC微机中断系统

5.3(1) 可编程中断控制器Intel8259A

5.3(2) 可编程中断控制器Intel8259A

5.3(3) 可编程中断控制器Intel8259A

5.4 PC系列机8259应用

第四课

方式4:软件触发选通

方式5:硬件触发选通

8253工作方式 (6种)的总结

7. 工作编程

例3

例3

3.3 8254在PC系列微机中的应用

端口地址40H-43H,CLK0-CLK3均接1.1931815MHz方波

例 扬声器发声程序

第六章 存储器接口

概述

6.1 半导体存储器

6.2(1) 存储器接口技术

6.2(2) 存储器接口技术

6.3(1) 随机读写存储器

6.3(2) 随机读写存储器

6.4 只读存储器

第五课

例 扬声器发声程序

扬声器发声程序

第四章 DMA技术

4.1 DMA传送的特点

DMA方式常用来高速传送大批量的数据块

4.2 DMA系统组成及工作过程

DMA系统组成及工作过程

4.3 DMA传送方式

DMA操作方式

1.字节传送

2.块传送

3.随机请求DEMAND REQUEST

4. 级联

4.4 DMA控制器(DMAC)

Intel 8237A可编程DMA控制器框图

第七章 并行接口

7.1 并行接口

7.2 可编程并行接口芯片8255A

7.2.3(1) 8255A并行接口三种工作模式

7.2.3(2) 8255A并行接口三种工作模式

7.2.3(3) 8255A并行接口三种工作模式

第六课

一、Intel 8237A可编程DMA控制器框图

二、8237A组成说明

通道组成说明:

三、8237A引线说明:

8237A引线说明:

8237A引线说明:

四、8237A内部寄存器 1. 8237A 工作方式寄存器格式(地址0BH)

8237A 工作方式寄存器格式(地址0BH)

2. 8237A 控制(命令)寄存器 格式(地址08H):

例 PC系列机按如下要求工作

3. 请求寄存器

8237A请求寄存器格式(地址09H):

4. 屏蔽字(单通道)

5. 屏蔽字(四通道)

第八章 人机交互设备

8.1(1) 键盘接口

8.1(2) 键盘接口

8.3(1) 打印机接口

8.3(2) 打印机接口

第九章 串行通信接口

9.1(1) 串行传送的基本概念

9.1(2) 串行传送的基本概念

9.2(1) 串行通信的数据格式

9.2(2) 串行通信的数据格式

9.3 串行通信接口标准

9.4 串行通信接口任务和组成

9.5(1) 8251A可编程串行接口芯片

9.5(2) 8251A可编程串行接口芯片

9.8(1) PC微机异步通信适配器

9.8(2) PC微机异步通信适配器

9.8(3) PC微机异步通信适配器

第七课

关于3个软(件)命令

9. 8237A 状态 REG. 格式(读08H)

8237A 字计数器与地址寄存器端口号与对应操作(1)

8237A 字计数器与地址寄存器端口号与对应操作(2)

操作命令与端口号对应关系表

五、 DMA控制器的工作时序

8237内部状态流程图

4.5 DMA系统(编程和应用

二、扩大8237DMAC的寻址范围

单片8237页面寄存器

双片8237页面寄存器

三、编程过程

第八课

三、编程过程

初始化编程

初始化编程

初始化编程

DMA应用

DMA应用

DMA应用

DMA应用

DMA应用

第五章 中断技术

5.1 中断的概念

二、 中断的过程

第十章 AD与DA转换器接口

10.1(1) DA转换器的接口

10.1(2) DA转换器的接口

10.2(1) DA转换器的接口芯片

10.2(2) DA转换器的接口芯片

10.3(1) 模拟到数字转换

10.3(2) 模拟到数字转换

10.4 微机系统的AD、DA通道

第九课

三、中断识别和中断优先级

五、中断向量

中断向量计算

5.2 IBM-PC微机中断系统

可屏蔽中断源和对应的中断类型号

二、内部中断

三、中断源优先级

5.2.2 中断处理 一、中断响应步骤

中断响应周期

二、中断响应过程

第十课

二、中断响应过程

5.3 可编程中断控制器Intel 8259A 5.3.1 8259A的引脚和内部结构

二、内部结构

三、8259A的主要引脚信号说明

四、8259A的内部结构框图说明:

5.3.2 8259A的工作方式 一、?? 优先级方式选择

二、屏蔽中断方式选择

三、中断结束方式: ISRn被清0,中断结束

5.3.3 8259的中断操作功能和命令

第十二章 总线与接口标准

12.1 总线与接口概述

12.2(1) 系统总线

12.2(2) 系统总线

12.3 PCI总线原理

第十一课

一、 初始化命令字 ICW1:硬件设置

ICW2:中断类型码设定

ICW3:主⁄从

主片从片的连接

例:主片从片初始化

ICW4:工作方式设定

二、? 操作命令字:(Operation Command Word

OCW2:优先级循环及EOI方式设定 。

OCW2:优先级循环及EOI方式设定举例

OCW3:特殊屏蔽方式

第十二课

OCW3:特殊屏蔽方式

读ISR、IRR、 IMR内容

特征位的作用

5.4 PC系列机8259应用

一、单片8259的初始化编程流程

二、 PC⁄AT机8259级联初始化:主片

8259级联初始化:从片

三、PC机8259应用编程

三、PC机8259应用编程

三、PC机8259应用编程

三、PC机8259应用编程

三、PC机8259应用编程

三、PC机8259应用编程

第十三课

第六章 存储器接口

系统对存储器的要求

存储器的分级结构

6.1 半导体存储器

一、分类

分类

二、主存储器的技术指标

6.2 存储器接口技术

一、存储器与CPU之间的时序配合 读周期

写周期

时序配合

二、存储器地址译码方法

二、存储器地址译码方法

二、存储器地址译码方法

第十四课

存储器扩展方法

★位扩展法:

★字扩展法:

★字位同时扩展法

6.3 随机读写存储器

6.3.1 SRAM存储器

SRAM存储元:

SRAM存储器的组成

双译码结构的4096×1的存储单元矩阵

译码过程

SRAM存储器芯片实例

用2114芯片构造一个8KB的存储器

6.3.2 DRAM存储器

动态存储元

单管存储元电路和四管存储元电路对比

3. DRAM存储芯片实例

第十五课

3. DRAM存储芯片实例

4.DRAM的刷新

集中式刷新:

分散式刷新:

异步式刷新

5.存储器刷新控制电路

刷新控制电路分析

DRAM控制器8203

DRAM存储器组成

6.4只读存储器 1.ROM的分类

2.光擦可编程只读存储器(EPROM)

光擦可编程只读存储器(EPROM)

主存储器组成

主存储器组成与CPU的连接逻辑图

第十六课

第七章 并行接口

7.1并行接口

并行接口串行接口结构示意图

7.2 可编程并行接口芯片8255A

7.2.2 8255A并行接口逻辑框图

8255A并行接口的基本操作

8255A并行接口的控制字

工作模式选择控制字

口C按位置1和置0控制字

使用举例

使用举例

使用举例

7.2.3 8255A并行接口三种工作模式 模式0:基本输入⁄输出端口

第十七课

7.2.3 8255A并行接口三种工作模式 模式0:基本输入⁄输出端口

例1

程序

例2

8255控制的A⁄D转换程序

模式1:带选通的输入口

模式1:输入方式定时

模式1:带选通的输出口

模式1:输出定时

模式1状态字

第十八课

方式1允许中断输入INTE的设置

方式1允许中断输出INTE的设置

方式一应用

甲机发送程序

甲机发送程序

乙机接收程序:

乙机接收程序

模式2:带选通的双向总线

模式2:双向总线定时

模式2状态字

方式二应用

软件设计(方式二编程1)

方式二编程2

方式二编程3

第十九课

方式二编程3

方式二编程4

第八章 人机交互设备

8.1 键盘接口

一、小型键盘结构框图

小型键盘结构功能

1. 被按键识别方法

2. 键扫描流程(8 X 8)

3. 键盘去抖动方法

例 4x4键盘矩阵

按键扫描码表

行扫描法程序1

行扫描法程序2

第二十课

行扫描法程序3

查找对应键码(符)的方法

8.2 LED数码显示器及接口 一、 七段LED数码管结构

二. 七段LED数码管的驱动

软件译码法

三、多位七段LED数码显示器及接口

六位七段LED数据显示逻辑

多位七段LED驱动程序需用的方法

多位动态显示驱动程序1

多位动态显示驱动程序2

第二十一课

8.3 打印机接口

1.Centronics并行打印接口标准

打印机数据传送时序

2.接口逻辑结构

3.IBM-PC打印机接口与打印机的连接

打印机接口板与打印机信号线连接图

三、打印机接口设计 1.可编程的并行打印机接口设计

查询方式打印机驱动程序1

查询方式打印机驱动程序2

查询方式打印机驱动程序3

中断方式打印机接口

2. 不可编程的并行打印机接口设计

打印机适配器电路原理

第二十二课

打印机适配器端口直接编程(查询方式)

查询方式编程2

查询方式编程3

查询方式编程4

查询方式编程5

打印机适配器端口直接编程(中断方式)

中断方式编程2

中断方式编程3

中断方式编程4

第九章 串行通信接口

9.1串行传送的基本概念

二、串行通信数据传送方向

三、信号的调制与解调

利用电话网传送数字信号

数字信号的调制方法

频移键控(FSK)法的实现

四、信息的检错和纠错

第二十三课

2. 循环冗余码(CRC)校验

循环冗余码(CRC)校验码计算.

发送方计算R(x)

接收方计算余数R(x)

接收方接收的数据不正确

几种常用的生成多项式

五、波特率(BAUT RATE)

9.2串行通信的数据格式

一、异步串行通信协议

1、异步起始位测试

2、异步方式接收方对数据的检测

波特率、传输效率计算

二、同步串行通信协议

1,面向字符的同步通信协议

第二十四课

1,面向字符的同步通信协议

2,面向比特的同步通信协议

9.3串行通信接口标准

一、 EIA-RS-232C标准 1.连接器

2.RS-232C信号线

3.常用的RS-232的连接

RS-232简单连接

4.RS-232的电气特性

5. 最大传输速率与最大传输线长度的关系

二、RS-423,三、RS-422接口

四、RS-485接口

五、几种标准的比较

9.4 串行通信接口任务和组成

二、串行通信接口电路的组成

9.5 8251A可编程串行接口芯片

第二十五课

8251A主要引线信号说明1

8251A主要引线信号说明2

Intel 8251A可编程 通信接口编程

Intel 8251A可编程通信接口的结构与编程

9.8 PC微机异步通信适配器 8250可编程串行接口芯片

一、8250内部结构

二、8250寄存器端口地址分配

8250内部寄存器的复位

线路控制寄存器LCR

线路状态寄存器LSR

第二十六课

发送保持寄存器THR\接收缓冲寄存器RBR

中断允许寄存器IER

中断标识寄存器IIR

中断类型

MODEM控制寄存器MCR

MODEM状态寄存器MSR

FIFO控制寄存器(FCR)

常用UART比较

三、PC微机异步通信适配器电路

四、8250编程 1,初始化

8250初始化编程1

8250初始化编程2

2. 查询方式发送⁄接收编程

查询方式接收流程:

查询方式发送⁄接收编程1

第二十七课

查询方式发送⁄接收编程2

查询方式发送⁄接收编程3(发送)

查询方式发送⁄接收编程4(接收)

查询方式发送⁄接收编程5

3. 查询方式发送⁄中断方式接收编程

中断方式接收编程1

中断方式接收编程2

中断方式接收编程3

中断方式接收编程4

中断方式接收编程5

中断方式接收编程6

第十章 A⁄D与D⁄A转换器接口

概述

10.1 D⁄A转换器的接口

R-2R 电阻梯形网络用于D⁄A转换器

第二十八课

梯形R-2R电阻网络D⁄A转换器

D⁄A转换器的主要参数

D⁄A转换器的连接特性

10.2 D⁄A转换器的接口芯片

DAC 0830 框图

DAC 0830 引脚

单缓冲方式

单缓冲操作定时

双缓冲操作定时:在单缓冲连接图上稍作改变

0832输出方式

双极性模拟电压输出

多片DAC0832同时转换

0832应用

产生锯齿波程序

第二十九课

产生三角波程序

10.2.3 片内不带三态输入缓冲器12位DAC的连接 10.2.4 12位D⁄A转换器DAC1210

CPU与12位D⁄A转换器DAC1210的连接

12位D⁄A转换器输出程序

10.3 模拟到数字转换

A⁄D转换器的主要参数

A⁄D转换器的外部特性

逐次逼近法A⁄D 转换原理

4-位逐次逼近A⁄D 转换过程

软件实现逐次逼近法A⁄D转换

8位A⁄D转换集成电路ADC0801

ADC 0801 工作时序

一、8位A⁄D转换集成电路 ADC 0809

ADC 0809 工作时序

ADC 0809 与CPU的连接

第三十课

ADC 0809查询式转换编程(1)

ADC 0809查询式转换编程(2)

二、12位A⁄D转换集成电路 ADC1210

三、12位A⁄D转换集成电路 AD574

AD574控制信号功能表

AD574与16位数据总线的接口

AD574与16位数据总线的接口编程(1)

AD574与16位数据总线的接口编程(2)

10.4微机系统的A⁄D、D⁄A通道

二、模拟通道的结构形式

D⁄A通道的结构形式

第三十一课

第十二章 总线与接口标准

12.1 总线与接口概述

一、总线标准和接口标准

总线标准与接口标准的区别特征

二、 总线的分类与层次

总线的分类(局部总线、通信总线)

总线层次结构

四、总线的性能指标

五、总线操作-总线的传输

总线操作-总线定时协议

同步⁄异步总线定时图

总线操作-数据传输类型-单周期方式

总线操作-突发方式

六、总线仲裁-基本概念

总线仲裁(集中式)

总线仲裁(集中式)

12.2 系统总线 一、ISA总线

第三十二课

ISA总线引线示意图

ISA总线引线定义(1)

ISA总线引线定义(2)

常用系统总线

12.3 PCI总线原理

PCI插槽

二、PCI总线引线信号定义

三、PCI总线命令表

四、PCI总线上的数据传输过程

读操作时序

写操作时序

数据传输的终止过程

PCI总线访问-多数据传送周期

突发读操作时序

五、PCI地址空间及设备选择

六、PCI配置空间(1)

PCI配置空间(2)

PCI配置空间分配

PCI总线访问-配置空间访问和总线仲裁

授课教师

蔡勇 详情

蔡勇,男,汉,1951年6月出生,最高学历本科,最高学位学...

相关课程