微机原理与接口技术:CPU、I/O接口与中断系统解析
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更新于2024-08-20
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"微机原理与接口技术-周荷琴第4版ppt课件,涵盖了I/O接口的基础、CPU与I/O的控制方式、中断系统以及8086中断控制器8259等内容。"
本资源主要介绍了微机原理与接口技术的相关知识,包括以下几个方面:
1. 微型计算机的组成:微型计算机由CPU(中央处理器)、运算器、控制器、内存(包括RAM和ROM)、I/O设备以及I/O接口等部分组成。CPU是计算机的核心,负责执行指令和控制整个系统运行;运算器负责进行算术和逻辑运算;控制器负责协调和管理计算机各部件的工作;内存用于存储数据和程序;I/O设备如键盘、打印机、显示器等是用户与计算机交互的媒介;I/O接口则是CPU与外部设备通信的桥梁。
2. 计算机中数制及其转换:数制包括二进制、八进制、十进制和十六进制等,它们之间可以相互转换。在计算机内部,所有数据都是以二进制形式存储和处理的。
3. 符号数的表示及运算:计算机中的数值有定点和浮点两种表示方式。定点数分为原码、反码、补码等表示形式,浮点数则由阶码和尾数两部分构成,能够表示更大范围和更精确的数值。
4. 微处理器的发展历程:从1971年的Intel 4004到后来的8086、80286、80386、80486、Pentium等,微处理器的集成度遵循摩尔定律不断增长,性能大幅提升。
5. CPU与I/O的控制方式:主要包括程序控制、中断和DMA(直接存储器访问)三种。程序控制是通过CPU执行指令来实现I/O操作;中断允许CPU在执行其他任务时响应外部事件;DMA方式则允许I/O设备直接与内存交换数据,无需CPU参与。
6. 中断的基本概念:中断是CPU对系统中突发事件的快速响应机制。当外设完成某个操作或有异常情况时,会向CPU发送中断请求,CPU暂停当前任务,转而处理中断服务程序。
7. 8086中断系统:8086微处理器支持256种不同的中断类型,其中一部分为内部中断,另一部分为可屏蔽中断。中断控制器8259用于管理和协调这些中断信号,提供中断优先级管理功能。
8. 中断控制器8259:8259是一个中断管理芯片,它可以连接和管理多个中断源,支持中断级联,具有中断优先级排序和中断屏蔽等功能。
这些内容构成了微机原理与接口技术的基础,对于理解和学习计算机系统的工作原理至关重要。通过深入学习这些知识,可以更好地理解计算机硬件如何协同工作,从而为软件开发、系统设计和故障排查提供理论支持。
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