⑶. 中断方式
程序中断是指计算机执行现行程序的过程中，出现某些 而转去对随机发生的更紧迫的事件进行处理，在处理完毕 后，CPU将自动返回原来的程序继续执行。 中断方式下， CPU与 I/O设备并行工作，平时CPU执行主 程序，外设进行内部操作。当外设准备好时，由外设向
急需处理的特殊请求或异常情况，CPU暂时中止现行程序，
⑶ 顺序存取存储器SAM（Sequential Access Memory） 特点:存储器中的信息只能按某种顺序存取。 存储容量大，存取速度慢，但单位成本较低。 一般用作计算机的外存储器，如磁带存储器。
⑷ 直接存取存储器DAM（Direct Access Memory）
特点:当读写信息时,首先直接指向某个小区域,然后在 小区域内按顺序检索，找到后再进行读写。 存取速度介于RAM和SAM之间.存储容量大。 一般也用作外存。磁盘存储器是一种典型的DAM。
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在单片机应用中，外存储器很少使用。
2.2.4 输入/输出设备和接口
1. 输入/输出设备（I/O设备 ） 外部设备的形式多种多样，输入/输出信号的形式也有 不同的形式。主要有以下几种： ⑴. 开关量： 只有两种状态:“通”和“断”,可用“1”和“0”来表示。 ⑵. 数字量： 由多位二进制“0”和“1”按一定规则组合表示的信号。 ⑶. 模拟量： 指数值连续变化的信号。如温度、流量、浓度等。 经传感器转换成连续变化的电信号（电压或电流）。 计算机在输入模拟量时,首先要经过A/D转换成数字量, 输出的数字量要经过D/A转换成所需要的模拟量。
2. 存储器按存取方式的分类：
⑴. 只读存储器ROM（Read Only Memory） 特点：在系统工作时只能读出而不能写入， 其信息在断电后信息不丢失。 用途：一般用于存放程序和固定不变的数据等。 ① 掩模式ROM—MROM（Mask ROM） 内容由生产厂直接写入的，用户不能对其修改。 ②.可编程ROM（PROM)：Programmable ROM） 允许用户现场写入，但一旦写入后其内容不可修改。 ③ 可擦除可编程ROM（EPROM)：Erasable PROM 用户可多次擦除和编程写入的ROM。常用的有： 紫外线擦除的UVEPROM和电擦除的EEPROM。 ④.闪速存储器（Flash Memory）快擦写型的存储器 兼有EEPROM和RAM的优点，它以块为单位操作。
⑵.随机读写存储器RAM（Random Access Memory）
• 特点：内容可读可写,可以随机存取,断电后信息会丢失. • 用途：存放当前运行的程序和数据。 • 分类：
① 静态RAM即SRAM:以双稳态触发器为基础,状态稳定. 特点:可读可写,断电后信息丢失;但不掉电,信息不丢失. 集成度较低，功耗较大。 在单片机应用中，主存储器都采用SRAM。 ② 动态RAM即DRAM：是靠电容来保存信息。 特点: 电路简单,集成度高,功耗小,存取速度较慢。 但是电容存在漏电，必须定时刷新。 常用于需要大存储容量的计算机中，例如PC机。
2、I/O接口
是连接计算机和输入/输出设备的逻辑部件。 包括接口硬件电路及其管理驱动程序等。 I/O接口的功能： ⑴．为主机提供对外部设备输入/输出信息的通道。 ⑵．协调主机和外部设备之间数据传送的速度 提供信息的缓冲、暂存，实现通信联络控制。 ⑶. 实现主机和外部设备之间信息的转换和匹配 模拟量和数字量之间的转换， 串行、并行数据的转换， 信号电平的转换，电路负载的匹配等。
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中断处理
◆ 中断处理就是执行中断服务程序。 ◆ 中断处理过程包括：准备工作，保护现场；
处理部分，中断服务程序； 结尾部分，恢复现场， ◆ 中断服务程序的最后一条指令必须是中断返回指令。
中断返回
在执行完毕中断服务程序后，自动返回到原来程序断点 处，继续执行原来程序。 过程是将原来保存在堆栈的断点地址重新送回程序计数 器 PC 中。由于 PC 中是指向下一条要执行的指令地址，因 此回到原来的程序继续执行。

1. 存储器的性能指标：
⑴. 存储容量 :可以容纳的二进制信息的数量 单位:位 b (bit),字节 B (Byte),千字节 KB,兆字节 MB等 ⑵. 存取速度 读写时间又称存取时间TA:从存储器接到读（或写）命 令到完成操作所需要的时间。单位为秒S、纳秒ns 。 读写周期时间TM:完成一次完整的存取操作所需的时 间,即进行两次连续的读(或写)操作所需要的时间间隔。 主存带宽Bm，或称数据传输速率，是指每秒从存储 器中读写信息的最大数量，单位是位/秒或字节/秒。 ⑶. 可靠性 :MTBF是指两次故障之间的平均时间间隔。 ⑷. 功耗：存储器件耗电的多少 。
⑶ 组合逻辑和控制逻辑结合型:
又称可编程逻辑阵列PLA(Programmable Logic Array) 控制器，是吸收以上两种方法的设计思想，用可编程 的只读存储器PROM来实现随机逻辑的一种方法。
2.2.3 存储器
存储计算机要执行的程序和要进行运算、处理的数据。 存储器的分类 :
按所处的位置分：主存（内存）和辅存（外存）。 按存储介质分：半导体存储器、磁存储器(磁盘、磁带) 光存储器（光盘）等。 按信息可保存性分：易失性存储器 非易失性存储器（断电后信息仍保存） 按存取方式分： 只读存储器、随机存取存储器、 顺序存取存储器和直接存取存储器。 单片机中常用半导体的只读存储器和随机存储器作为 主存储器（内存）
⑴ 组合逻辑型：又称常规控制器或硬连线控制器
它的控制部件由逻辑电路实现的，是一种由门电路和寄 存器构成的复杂的网络结构。 优点是操作执行速度快。但构成后,不能增加新的功能. ⑵ 存储逻辑型 ：又称微程序控制器,采用存储逻辑实现。 它把机器指令分解为微操作序列,以微代码编成微指令, 存入专门的控制存储器。每条指令对应一段微程序。 设计规整，且易于扩充指令集，但执行速度要慢。
CPU发出中断请求，请求 CPU中断正在执行的主程序，转
而执行为外设服务的程序。在为外设服务结束后，CPU再 返回执行被中断的主程序。CPU效率得到发挥。
中断处理过程：中断请求 中断响应 中断处理 中断返回. 中断请求:
◆中断源发出的请求中断信号。 ◆ 中断源：可以是外设、硬件故
障,实时时钟等硬件的中断源; 也可以是软件引起的中断源 (如指令,数据溢出,运算错等）。
功能：控制和指挥整个计算机自动、连续和协调地从存 储器中取出指令、分析指令和完成指令。 组成：指令部件、时序部件和控制部件等。 指令部件 包括有： 程序计数器PC（Program Counter） 它用来存放当前要执行的指令地址 指令寄存器IR（Instruction Register） 存放从存储器取出的指令 指令译码器ID（Instruction Decoder） 对指令中的操作码进行译码，向操 作控制部件发出具体操作的信号， 以完成该条指令所要求的操作。

控制部件
功能：根据指令的操作码和时序信号，产生各种控制信 号，完成取指令和执行指令的控制 。 微操作信号发生器（控制单元CU）是控制器的核心。 控制信号是由指令部件提供的译码信号、 时序部件提供的时序信号 被控制部件反馈的状态及综合形成。 分类：根据产生微操作控制信号的方式不同分为3种： 组合逻辑型，又称常规控制器或硬连线控制器； 存储逻辑型，又称为微程序控制器； 组合逻辑与存储逻辑结合型，又称PLA控制器 。
微机工作原理
2.1 计算机系统的组成
计算机系统由硬件和软件两部分组成。
硬件：构成计算机的所有物理部件的集合,是看得见， 摸得着的“硬”设备 。 软件：为运行、维护、管理及应用计算机所编制的所 有程序及文档的总和。 冯· 诺依曼型计算机“存储程序控制”原理： ⑴ 计算机的硬件由运算器、控制器、存储器、输入设 备和输出设备五大部件组成。 ⑵ 计算机内部采用二进制来表示指令和数据。 ⑶ 将编好的程序和原始数据预先存入存储器中，然后 启动计算机工作，计算机就在程序控制下工作。
⑵. 程序查询方式：又叫有条件传送方式
◆ CPU首先查询外设状态。
若外设准备就绪，则执行输入 / 输出指令,完成操作。 若外设没有准备就绪 ,则程序转
移,重新读入状态信息再次查询，
直至外设准备好后,再完成操作。
◆优点是控制简单；实时性强。
缺点是 CPU 需要不断地查询外 设的状态，这要占用CPU时间，
◆CPU允许有多个中断源，分别安排不同的优先级别。
中断响应:
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CPU响应中断的条件： ①.CPU接收到中断请求信号； ②.CPU允许中断，即开中断。 ③.没有同级或更高级的中断被服务。 ④. CPU当前的指令执行完毕 。 CPU响应中断的操作 ： ◆ 保存断点:将断点(即程序计数器PC内容)自动压入堆栈. ◆ 暂不允许中断,即关中断 ◆ 引出中断处理程序:取出中断服务程序的入口地址，送 入程序计数器（PC）中，转入中断服务程序。 大多采用向量中断法来实现。
3. I/O接口的组成
• I/O接口和CPU通过系统总线连接，包括： 数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB三部分。 • I/O接口和外部设备之间通过端口连接：分为三类：
◆ 数据端口：传送外部设备和CPU进行交换的数据信息 ◆ 状态端口：CPU读取I/O设备工作状态，为只读端口 ◆ 控制端口：CPU发给I/O设备控制命令，为只写端口。

2.2.2 控制器

时序部件又称作时序发生器
作用：对各种操作控制信号进行严格的时。 组成： 时序信号源：产生原始的振荡信号，形成主频脉冲 节拍发生器：产生定时的工作脉冲和节拍电位信号 启停控制逻辑电路等。 周期概念： 指令周期：CPU取出并执行一条指令所需要的时间。 一个指令周期又可看作由若干个机器周期组成， 机器周期：CPU访问一次存储器或外设所花费的时间。 每个机器周期又由若干个时钟周期组成。 时钟周期：由主频脉冲决定的，是主频的倒数。
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⑷ .DMA方式
⑸. 通道控制方式