微机系统与接口课件：CH7_1第一章--第六章.ppt

《微机系统与接口》是计算机科学中一个重要的学习领域，主要探讨微型计算机系统的组成、工作原理以及如何与外部设备进行交互。此课件涵盖了从第一章到第六章的内容，主要聚焦于Intel架构的IA-16系列微处理器，如8086、8088、80186、80188和80286。这些处理器是早期个人计算机的核心组件，对现代计算机技术的发展有着深远的影响。 微处理器是微机系统的核心，是一个集成了中央处理器(CPU)功能的大规模集成电路。微机系统则基于微处理器，包括内存、输入/输出(I/O)接口电路以及辅助电路，形成可以运行软件的完整系统。微机接口是连接微处理器和外部设备的专用电路，它允许两者间高效的数据传输。 课件详细介绍了8086/8088微处理器的结构。它们拥有16位的数据总线，8088是8位外部总线，8086则是16位。处理器内部包含通用寄存器如AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI和DI，以及标志寄存器和运算逻辑单元(ALU)。地址总线为20位，使得寻址空间可达1MB。此外，8086/8088采用分段结构，每个段可寻址64KB空间。 8086/8088处理器有特定的启动入口地址FFFF0H，以及预留的中断向量区。在编程中，它们支持各种算术逻辑运算、存储器读写、I/O操作。I/O指令包括简单的读写、中断服务以及DMA(Direct Memory Access)。常见的I/O接口有并行的i8255、串行的i8251A/INS8250、定时器/计数器i8253/8254以及模数转换器。 处理器与外部设备的通信有三种模式：直接程序I/O、中断服务和DMA。中断控制由i8259管理，而DMA由i8237A控制。8086/8088的指令集相对精简，但包含了基础操作，如数据移动、算术运算、逻辑运算、跳转和分支等。 随着时间的推移，Intel的处理器经历了从IA-16到IA-32的演进，例如80286、80386、80486，直到Pentium系列，实现了多核心、多线程和更高的数据处理速度。IA-32引入了实模式、保护模式和虚拟86模式，支持多用户和多任务，并且在系统编程和I/O操作方面具有独特的特性。 《微机系统与接口》课程的内容涵盖了微处理器的基本概念、结构、特性以及与其接口的设计和使用，为理解计算机硬件与软件之间的互动提供了坚实的基础。随着技术的进步，这些知识对于理解和开发现代计算机系统仍然至关重要。