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第三章 微机基本系统的设计 第一章 8086程序设计 第二章 MCS-51程序设计 第四章 存贮器与接口 第五章 并行接口
第一章 8086程序设计 第二章 MCS-51程序设计 第三章 微机基本系统的设计 第四章 存贮器与接口 第五章 并行接口 第六章 计数器、定时器与接口 第七章 显示器与键盘接口 第八章 串行通信及接口 第九章 数模转换器和模数转换器接口
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本章知识点 微处理器系统的构成 PC机的总线技术 ISA总线扩展技术 MCS-51单片机扩展技术 基于CPLD的设计
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本章知识点 微处理器系统的构成 PC机的总线技术 ISA总线扩展技术 MCS-51单片机扩展技术 基于CPLD的设计
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微处理器系统的构成 微处理器的总线 微处理器的支持电路 外围设备的扩展方法
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微处理器的总线 微处理器系统的基本结构
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微处理器的总线 地址总线的驱动 传送的是地址 单向
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微处理器的总线 地址总线驱动常用器件--74LS244
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微处理器的总线 数据总线的驱动 传送的是指令和数据 双向
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微处理器的总线 数据总线驱动常用器件--74LS245
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微处理器的总线 数据总线驱动常用器件--74LS245
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微处理器的总线 数据总线驱动常用器件--74LS245
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微处理器的总线 数据总线和地址总线的分离
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微处理器的总线 数据总线和地址总线的分离
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微处理器的支持电路 时钟电路 内部振荡器 外部振荡器
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微处理器的支持电路 复位电路
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微处理器的支持电路 CPU监控电路
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外围设备的扩展方法 常用接口包括： 并行接口 键盘与显示器接口 定时器/计数器接口 串行接口 模数和数模转换接口
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外围设备的扩展方法 存储器和 IO 组织： 内存映射式编址 输入输出映射式编址
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外围设备的扩展方法 内存映射式编址 IO与存储器统一编址 无专门的输入输出指令 无专门的输入输出请求信号
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外围设备的扩展方法 输入输出映射式编址 IO与存储器分别编址 专门的输入输出指令 专门的输入输出请求信号
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外围设备的扩展方法 地址译码电路： 全译码电路 部分译码 线选电路
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外围设备的扩展方法 全译码电路 除了存储器、输入输出设备需要的地址信号外，其他地址信号全部参加译码 地址的利用率高 电路复杂
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外围设备的扩展方法 全译码电路
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外围设备的扩展方法 全译码电路
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外围设备的扩展方法 部分译码 除了存储器、输入输出设备需要的地址信号外，其他地址信号未全部参加译码
多个地址对应一个实际存储器或外设的地址，地址的利用率低 电路简单
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外围设备的扩展方法 部分译码
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外围设备的扩展方法 部分译码 0800H 4800H 8800H C800H 3800H 7800H B800H E800H 0000H
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外围设备的扩展方法 线选电路 除了存储器、输入输出设备需要的地址信号外，其他地址信号直接控制存储器或输入输出设备
控制用的地址信号不能同时处于选中状态
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外围设备的扩展方法 线选电路 A000H 6000H C000H A0-A12 A13、A14、A15
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本章知识点 微处理器系统的构成 PC机的总线技术 ISA总线扩展技术 MCS-51单片机扩展技术 基于CPLD的设计
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PC机的总线技术 十六位微处理器的接口电路 PC机的总线 PC XT总线 ISA总线
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十六位微处理器的接口电路 8088为8位外部数据总线的微处理器 数据总线的驱动 数据、地址总线的分离
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十六位微处理器的接口电路 8088的基本系统
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十六位微处理器的接口电路 地址 数据 8088的基本系统
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十六位微处理器的接口电路 8086为16位外部数据总线的微处理器 数据总线的驱动 数据、地址总线的分离 字/字节的寻址方式
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十六位微处理器的接口电路 8086的 基本系统
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十六位微处理器的接口电路 字/字节的寻址方式
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PC机的总线
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PC机的总线 PC XT 总线 最初应用在以8088为CPU的PC XT机上 8位数据线(称为8位槽)、 20位地址总线(寻址范围为1MB)
6条中断请求线 采用了62个引脚的插线槽
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PC机的总线 ISA 总线 可选择使用8位或16位数据线 在工控机上为PC104总线
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PC机的总线 PCI 总线 32位局部总线 用于486及以上的PC机中 独立于处理器的设计，通过改变主桥路可支持多种处理器 采用突发方式传输
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PC机的总线 总线信号的类型： 数据总线 --- 数据传输 地址总线 --- 存储器与I/O寻址
控制总线 --- 读写信号、中断处理、 DMA处理 电源与地 --- ±12V、 ± 5V
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PC XT总线 地址总线 A0-A19：输出用来对系统存储器或 I／O接口进行寻址； 可寻址的存储器空间为 lMB；
设计时考虑的I/O接口寻址范围为1K，使用了地址信号A0~A9
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PC XT总线 数据总线 D0-D7：双向 用来在微处理器、存储器和 I／O接口之间传送数据、控制命令或信息
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PC XT总线 控制总线 AEN ：输出，地址允许信号。该信号用来切断 CPU对总线的控制 -MEMR，-MEMW ：输出， 内存读、写信号
-IOR，-IOW ：输出，I/O读、写信号
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PC XT总线 控制总线 IRQ2-IRQ7 ：输入， 第2级至第7级硬件中断请求输入信号
DRQl-DRQ3 ：输入，第l到第3的3条 DMA请求信号 DACK0-DACK3 ：输出，DMA通道0-3的 DMA响应信号
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ISA 总线 地址总线 LA17—LA23(I/O)： ISA总线中新增的地址信号线，可以给系统提供多达16MB的寻址能力
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ISA 总线 数据总线 SD8-SD15(I/O)：
系统数据总线的高字节信号，为保持与XT总线的兼容性，可通过增加的16位存储器或16位I/O接口控制信号确定所用的数据线的位数。
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ISA 总线 数据总线 当此控制信号有效时，使用XT总线的低8位和新增加的高8位，即16位数据信号SD0-SD15
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ISA 总线 控制信号 -MEMCS16 (I)：存储器16位数据选择信号 -IOCS16 (I)：I/O 16位数据选择信号
集电极开路门或三态驱动 SBHE(I/O)：系统总线高字节允许信号，有效时(高电平) ，表示数据总线传送的是高字节(SD8-SD15)。16位设备用此信号控制数据总线缓冲器接到 SD8-SD15
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ISA 总线 中断请求信号 8259中断控制器增加为两片，而原有一片的IRQ2成为第二片的中断连接信号。将原有XT总线上的IRQ2定义该为新增加芯片的IRQ9。 新增的中断请求信号为IRQ10~12，IRQ14、IRQ15
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本章知识点 微处理器系统的构成 PC机的总线技术 ISA总线扩展技术 MCS-51单片机扩展技术 基于CPLD的设计
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ISA总线扩展技术 ISA总线的基本时序 基本 I/O地址、中断分配 接口的扩展
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ISA总线扩展技术 XT 总线 I/O读 5*210nS=1.05μS
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ISA总线的基本时序 ISA总线 16位 I/O 操作 3*125nS=0.375μS
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ISA总线的基本时序 ISA总线 8位 I/O 操作 6*125nS=0.75μS
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基本 I/O地址、中断分配 保留I/O地址：2C0H-2CFH 保留硬件中断类型: IRQ10-IRQ12
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接口的扩展 地址2C0H-2CFH的译码 数据总线的驱动
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接口的扩展 2C0H-2CFH的译码 部分地址和控制信号的驱动 数据总线的驱动 ISA总线的8位I/O扩展的基本电路
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接口的扩展 地址2C0H-2CFH的译码 2C0H-2CFH 2C0H-2C3H 2C4H-2C7H AEN 2C8H-2CBH
2CCH-2CFH AEN
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接口的扩展 数据总线的驱动 选中时输出有效 IOR有效时读入
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接口的扩展 IO CS16的产生 SBHE信号 数据总线的驱动 ISA总线的16位I/O扩展的基本电路
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本章知识点 微处理器系统的构成 PC机的总线技术 ISA总线扩展技术 MCS-51单片机扩展技术 基于CPLD的设计
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MCS-51单片机扩展技术 程序存储器与数据存储器各64K
P0口为数据/地址总线，必须通过地址锁存的方法分离低8位的地址信号 P2口为高8位地址信号 P3口为片内外设的信号
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MCS-51单片机扩展技术 89C51带内部程序存储器 89C51最小系统通过P0、P2口产生8位数据总线和16位地址总线
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MCS-51单片机扩展技术
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本章知识点 微处理器系统的构成 PC机的总线技术 ISA总线扩展技术 MCS-51单片机扩展技术 基于CPLD的设计
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基于CPLD的设计 接口的基本结构 地址译码信号的产生 数据缓冲电路 MCS-51最小系统的设计
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接口的基本结构
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地址译码 基于CPLD的地址译码电路
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数据缓冲 数据输出 带三态缓冲的数据输入
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数据缓冲 双向数据缓冲
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数据缓冲 多输入时的双向数据缓冲 内部输出数据总线 内部输入数据总线
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MCS-51最小系统的设计 输入输出数据缓冲 地址与数据总线的分离
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MCS-51最小系统的设计 输入数据缓冲 输出数据缓冲 地址分离
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