微机接口技术的新教学体系探讨
微机接口技术课程主要含三个论文联盟http://方面的内容:①由微控制器或cpu构建总线;②接口芯片与总线的连接;③常用接口芯片介绍。笔者以为②是重点,故该文中接口技术一词专指②。
要学生对接口技术的掌握直接影响其构建计算机硬件平台的能力。笔者较为青睐接口技术教学独立于cpu的观点,以此为基础,笔者提出基于图1和图2的新的教学体系。
1计算机系统一般工作过程归纳
图2中的异常指的是中断、dma等。此处我们先讨论没有异常请求发生的情况(即图2的第ⅳ步工作不发生),对于接口技术而言这并不失一般性。
定义图1中cpu为主器件,其他为从器件。定义ab、db、cb的上信号为总线信号。定义主器件cpu发出的总线信号为激励信号,从器件发出的总线信号为响应信号。
激励信号有四种:①存储器读信号;②存储器写信号;③输入(读接口)信号;④输出(写接口)信号。
激励信号源于图2:第ⅰ步将产生信号①。第ⅱ步中,当执行读或写存储器指令将产生信号①或信号②;执行输入或输出指令将产生信号③或信号④。
图1计算机系统工作过程归纳为
1)cpu依图2工作,取指令或执行某些指令时产生激励信号。
2)激励信号对应的某从器件产生相应的响应信号。
3)在两种总线信号的激励与响应中计算机系统完成工作。
2新教学体系简介
接口技术教学目的是使学生有能力将图1抽象硬件平台具体化。笔者提出新的教学体系如下:以图1为平台,依图2的工作过程分析产生的激励信号,依激励信号①、②完成存储器与总线的连接;依激励信号③、④完成i/o接口与总线的连接。
该教学体系具体结构如下
1)引出激励信号在ab、db、cb出现的顺序(依cpu技术资料获悉)。
2)归纳出激励信号和响应信号的关系(依cpu技术资料获悉)。
3)依1)实现某从器件与总线的连接:概括出激励信号可能的地址范围并依此连接某从器件与总线。
4)引出总线信号时序。
5)比较总线信号时序与对应从器件时序(依从器件技术资料获悉)考察cpu与该从器件的速度匹配性。
下面以程序存储器与总线的连接为例来具体介绍本教学体系:
程序存储器是只读存储器,cpu对它的操作通过激励信号①完成:
1)cpu对总线输出激励信号①:
⑴ab上输出地址:当①源于图2第ⅰ步时,地址来源于pc;当①源于图2第ⅱ步(执行读存储器的指令)时,地址来源于指令。
(ab上可能的地址构成图1的程序存储器地址空间。这是连接ab与程序存储器的依据.)
cb之输出0。
db悬空。
⑵延时(此时激励信号①保持):等待与ab地址对应的存储单元数据上db (此即从器件响应信号)。
⑶cpu从db上采取数据入指令寄存器(当激励信号①源于图2第ⅰ步时)或入累加器a(激励信号①源于图2第ⅱ步时).
2)激励信号和响应信号的关系体论文联盟http://现在上述第⑵步。
3)依1)实现程序存储器与总线的连接如图3。图3虽是抽象的连接图,但“抽象”仅译码器而已。具体连接图可由图3推出:概括出激励信号①可能的地址范围并依此设计出译码器。图3程序存储器与总线接口
4)引出总线信号时序。考察cpu与存储器的速度匹配性。
时序是顺序的细化。时序细述了1)之⑴、⑵、⑶步彼此间的时间关系。⑵的延时是留给从器件的响应时间,可由从器件工作时序了解这个响应时间是否与自己的时序匹配。具体的判断依总线时序(即cpu时序)和相应从器件时序进行。限于篇幅,此处从略。
图1的其他从器件与总线的连接可以仿照此例完成。
3结束语
新的教学体系将接口技术中重要概念有机组织起来,便于由整体到局部,由浅入深,由表及里地编写教材和组织教学。整个教学过程是由图1到图3,突出图2的作用,一切概念由图2获得解释。这种教学体系有利于学生高屋建瓴的学习本课,一切接口技术概念的来龙去脉,非常清楚,了然于胸。有利于尽快尽好接受本课内容,掌握开发计算机应用系统和嵌入式系统的能力。转贴于论文联盟 http://
中国论文网(www.lunwen.net.cn)免费学术期刊论文发表,目录,论文查重入口,本科毕业论文怎么写,职称论文范文,论文摘要,论文文献资料,毕业论文格式,论文检测降重服务。 返回通信学论文列表