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Chhattisgarh Swami Vivekanand技术大学，Bhilai
Chhattisgarh Swami Vivekanand技术大学，Bhilai（C.G。）Semester : V Branch: AEI/CS/EI/EEE/ET&T/IT Subject: Microprocessor & Interfaces Code: 328515 (28) Total Theory Periods: 40 Total Tutorial Periods: Nil Total Marks in End Semester Examination: 80 Minimum number of Class tests to be conducted: 2 UNIT – I Microprocessor Architecture: Introduction to Microprocessors, Architecture of 8085, Pin Configuration and 功能;内部寄存器和标志寄存器，控制信号的生成：总线时间：地址 /数据总线的插图；提取周期，执行周期，指令周期，指令时间和操作状态，时机图。单位 - II指令集和8085：数据传输指令。算术和逻辑操作。分支操作：机器周期概念；地址模式；说明格式：堆栈。子例程和相关说明。汇编器，汇编指令，循环和计数的基本概念：随时间延迟的软件计数器：使用8085的指令集：调试：涉及子例程的程序的简单程序。代码转换的程序，例如bcd到二进制，二进制为bcd。二进制至七个段LED显示。二进制至ascii。ascii到二进制：加法减法程序：无符号二进制数字的乘法和分配程序。单元 - v架构的v架构设备：8155/8156（RAM），8355/8755（ROM）（ROM），8255（PPI）的体系结构，销钉图和功能。简单的程序，例如初始化和端口的I/O操作，计时器操作8155。参考书的名称：1。单元 - III数据传输和设备选择：数据传输的格式：数据传输模式：I/O地址类型：数据传输条件：微处理器控制的数据传输：外围受控的数据传输：绝对和线性选择解码：内存和I/O交流：I/O交流：使用解码器选择：存储组织和映射。单位 - IV中断：重新启动指令；硬件实现：中断处理；多个中断和优先概念：8085的中断结构：与中断有关的指令：未决中断：在接口中使用中断和握手信号：中断和说明性程序的应用。可编程的内部计时器8253/8254：框图，销钉配置，模式，初始化指令，接口和简单程序，以生成各种类型的信号。架构，销图，键盘和显示界面的描述和初始化（8279），usart（8251）教科书的名称：1。微处理器架构，编程和应用程序R. S. Gaonkar，Wiley Eastern 2。数字系统 - 从大门到微处理器，由New Age International Publishers Sanjay K. Bose。8085微处理器编程和接口 - N.K.Srinath，Phi 2。数字计算机电子产品 - Malvino，TMH 3。微处理器：理论和应用 - 英特尔和摩托罗，Rafiquuzzaman，Phi。4。0000至8085：工程师和科学家微处理器概论，Ghosh＆Sridhar，Phi
计算机系统问题和答案类11
计算机的内存单元对于存储中央处理单元（CPU）需要运行程序的数据和说明至关重要。在程序运行之前，将其从某些存储介质加载到内存中，从而允许CPU直接访问。记忆的测量单元包括字节，千数，兆字节，千兆字节和trabytes。此外，由于其暂时性，计算机存储器被归类为挥发性；关闭计算机时，存储在RAM（随机访问存储器）中的数据消失。应用程序软件是指旨在执行特定任务的程序，例如文字处理或数据处理。需要将计算机的功能用于各种目的，例如绘画，录制和打字。计算机的基本体系结构围绕其逻辑结构旋转，描述了组件如何相互作用，影响其功能并促进整体性能。计算机遵循输入程序输出（IPO）原理，其中处理输入以生成特定的输出。一个输入单元包含各种设备，例如键盘，鼠标，扫描仪和麦克风，负责将输入并将其转换为计算机可靠的格式。一些常见的输入设备包括触摸屏，轨迹球和生物识别传感器。口译员翻译指令逐行，而编译器一口气翻译整个程序，从而使编译程序更快地执行。控制单元控制数据解释，流量和操作。它控制指令的解释并指导数据的处理。3。4。CPU（中央处理单元）解释操作计算机的基本说明，而Alu（算术逻辑单元）执行算术，比较和逻辑操作。主要区别在于其功能：CPU处理指令，而Alu执行数学和逻辑任务。输出单元的功能是通过视觉响应（显示器），声音（扬声器）或媒体设备（CD/DVD驱动器）将计算机的响应转化为用户的可用形式。系统软件的主要功能是管理系统中的所有资源。一个例子是一个操作系统。但是，关于CPU的角色及其亚基的问题。中央处理单元（CPU）通过执行程序中的说明充当计算机的大脑。它执行基本的算术，逻辑和输入/输出操作。CPU可以称为中央处理器单元，也可以简单地称为处理器。其关键组件包括： - 控制单元 - 算术和逻辑单元（ALU） - 内存单元相比之下，RAM（随机访问存储器）是一种挥发性存储介质，需要恒定的功率保留数据，而ROM（仅读取存储器）是非挥发性的。两者都被视为主要内存，因为它们直接与CPU相互作用。ROM类型包括： - 仅读取内存（ROM） - 可编程仅读取内存（PROM） - 可擦除的可编程仅读取内存（EPROM） - 可擦除的可编程可编程仅读取内存（EEPROM）内部内存通常由附属于主板附加的芯片或模块，而外部内存包括USB闪光灯驱动器和光盘盘和光盘。5。移动系统的主要功能组件包括：1。**移动处理：** - 通信处理单元 - 应用程序处理单元 - GPU（图形处理单元）2。**芯片上的系统（SOC）：**将多个组件组合到一个芯片中。**显示子系统：**由显示屏幕，触摸敏感接口和触摸敏感键盘组成。**相机子系统：**捕获图像和视频。**移动系统存储器：** - RAM -ROM 6。**存储：**长期保存数据。7。**电源管理子系统：**调节功耗。通信处理器通过与RF收发器和音频子系统合作利用数字信号处理器在移动设备上管理电话。软件库是可以在软件开发中重复使用的预编写代码的集合。Python库包括：1。numpy（数值python）2。scipy（科学python）3。pandas图书馆公用事业软件通过提供诸如备份，恢复和性能增强之类的服务来提高系统效率和用户体验，从而发挥关键作用。操作系统管理资源，为用户提供接口，并在应用程序之前安装。它处理内存，处理，存储等。没有软件，硬件将无法运行。诸如防病毒软件之类的实用程序可以帮助您完成备份数据和扫描病毒的任务。他们协助计算机执行基本的管家功能。它提供了两个主要服务：内存管理和设备管理。图形处理单元（GPU）通过处理视觉效果和图形丰富的应用程序来帮助CPU，使其对需要有效图形处理的移动设备有用。电源管理单元在移动系统中至关重要，通过连接的电池单元为设备提供电源，同时还管理电池充电，监视和提供不同组件所需的各种电压。它具有软件控制的转机和关闭功能，可优化功耗并延长电池寿命。磁盘片段（例如磁盘片段）的软件实用程序通过将大文件分成较小的零件以更快地访问来帮助管理存储在计算机硬盘驱动器上的文件。备份软件有助于创建重复的数据副本，从而使用户在损坏或数据丢失的情况下恢复丢失的信息。计算机系统由四个物理组件组成：CPU，主内存，输入设备和输出设备。这些组件被称为硬件，它与软件一起工作以产生所需的输出。主内存分为挥发性（RAM）和非挥发性（ROM）类型，系统总线将数据，地址和控制信号传输到计算机组件之间。微处理器在计算机内执行基本算术操作，而微控制器在单个芯片上集成了CPU，RAM，ROM和其他外围设备，从而使紧凑的计算设备能够。软件分为系统软件，编程工具和应用程序软件，这些软件共同促进了任务并为计算机硬件提供功能。CPU由算术逻辑单元（ALU）和控制单元（CU）组成。操作系统充当用户和计算机之间的接口，通过监视和控制硬件和软件来监督计算机系统的功能。计算机功能所需的软件是操作系统（OS），该软件促进了机器可以在语言翻译器（编译器或口译员）的帮助下理解的高级语言编程。用汇编或高级语言编写的源代码转换为可理解的机器形式称为机器（对象）代码，从而减少了执行时间。RAM用于在处理过程中临时存储数据，而辅助存储器将数据，说明和结果永久存储以供将来使用。计算机组件通过总线进行通信，该总线有三种类型：数据总线，地址总线和控制总线。计算机系统主要包括中央处理单元（CPU），内存，输入/输出设备和存储设备。ALU执行算术和逻辑操作，而控制单元控制指令执行序列。输入设备将数据/信号发送到计算机，输出设备接收和显示数据，而存储设备存储数据进行处理。系统总线或总线提供了计算机系统组件之间的通信路径，从而使数据总线上的双向数据传输和地址总线上的单向地址信息传输。访问特定的内存点，无论是检索信息还是存储新数据。（注意：我随机选择“添加拼写错误（SE）”方法并将其应用于文本。）
列出计算机的硬件组件
AKCEPT数据，执行功能，显示重新塑料并根据需要存储thoz数据或重新塑造的电子设备iz iz iz iz。它是对硬件和软件资源的紧缩，这些硬件和软件资源使thiz用户不断地提供各种功能。硬件iz的物理komponents的物理komponents，例如AZ A处理器，内存设备，监视器，键盘等，而软件IZ IZ一组会通过硬件资源适当地使用Funcion的训练或指令。Thiz Quipooter具有三个ImportInt Komponent：输入单元，中央处理单元（CPU）和输出单元。将在下面讨论：1。输入单元：附加到Thiz Compooter的输入设备的输入单元Konsist。这些设备将输入输入，并将其konvert konvert到Th Quipooter unordands的二进制语言中。一些常见的输入将AR键盘，鼠标，操纵杆，扫描仪等分离2。中央处理单元（CPU）：onz th信息iz通过输入设备输入了台式机，处理器对其进行操作。th cpu iz称其为Th Qpooter的大脑，因为它是TH钳子的控制中心。它首先从内存中指令说明，然后对其进行解释，以便知道要做什么。如果需要，请从内存或输入设备获取数据。THEFTER CPU执行或执行所需的KOMPONTAIN，ZEN要么存储TH输出，要么在输出devize上显示它。th cpu haz三个主要的komponents，对不同的funkcions负责：算术逻辑单元（ALU），控制单元（CU）和内存rezisters。算术kalkles包括加法，减法，乘法和分裂。A.算术和逻辑单元（ALU）：Alu执行数学kallations并进行逻辑策略。逻辑说明参与了两个数据项的比较，以查看一个iz iz iz更大或更小或相等。Th算术逻辑单元iz th cpu的主要功能是TH CPU的基本构建块。B.控制单元：TH控制单元Koordines和Kontrols TH数据流入和从CPU中进出，以及Kontrols Alu的所有操作，内存Rezisters以及输入/输出单元。iz还负有责任地执行存储在TH程序中的所有指令。它对提取的指令进行解码，对其进行解释并将控制信号发送到输入/输出devized，直到Alu和Memory正确地完成IZ的操作。控制单元充当计算机的中枢神经系统或大脑，为各种组件提供信号以执行指令。CPU中的内存寄存器临时存储处理器使用的数据。这些寄存器的尺寸可以变化（16位，32位，64位等）每个都有一个特定的功能，例如存储数据或说明。用户可以将这些寄存器用于存储操作数，中间结果等。累加器（ACC）是ALU内的主要寄存器，持有操作数的一个操作数。附加到CPU的内部内存都存储数据和指令，并将其分为许多具有唯一地址的存储位置。这允许计算机快速访问任何位置，而无需搜索整个内存。我们可以使用所有这些组件轻松执行任务。程序执行时，将其数据复制到内部内存，并保留在那里，直到执行结束为止。存储器单元是永久存储数据和指令的主要存储组件，以便于检索。输出设备（例如监视器，打印机和绘图器）附着以形成输出单元，将CPU转换为可读格式的二进制数据。输出单元接受来自CPU的信息，并以用户友好的格式显示。计算机的特性包括速度 - 能够每秒执行数百万计算 - 精度，勤奋，多功能性和存储容量。计算机可以精确处理复杂的任务，同时执行多个操作，存储大量数据或说明，并根据需要检索它们。总而言之，计算机已经使用了多年，并广泛传播其用法。三个基本组件是输入单元，CPU和输出单元。但是，计算机功能中还有其他关键组件。内存单元，控制单元以及算术和逻辑单元启用复杂操作。常见问题解答：什么是输入单元？输入单元可让用户输入数据并命令到计算机中。它如何工作？输入单元将用户操作或数据转换为计算机处理的电信号。什么是CPU？CPU通过执行程序指令执行大多数处理任务。其主要部分是算术逻辑单元（ALU），控制单元（CU）和寄存器。CPU如何处理数据？它从内存中获取指令，解码它们，执行指令，然后存储结果。计算机硬件包括物理组件，例如CPU，RAM，主板，存储，图形卡，声卡，计算机箱，监视器，鼠标，键盘和扬声器。软件是书面指令，可以由硬件存储和运行。硬件由软件指示执行命令或说明。两者的组合形式可用的计算系统。早期计算设备可以追溯到17世纪。法国数学家布莱斯·帕斯卡（Blaise Pascal）设计了一种基于齿轮的设备，用于增加和减法，销售约50款。阶梯式的Reckoner是由Gottfried Leibniz发明的，到1676年，可能会分裂和乘。但是，由于设计缺陷和制造局限性，它并不是很有用。类似的设备一直在使用直到1970年代。在19世纪，查尔斯·巴巴奇（Charles Babbage）设计了一种机械装置，用于计算多项式和从未构建的通用计算机。最早的计算机合并了用于输入和输出，内存，算术单元和原始编程语言的打孔卡。Alan Turing于1936年开发了通用图灵机，以建模任何类型的计算机。证明没有计算机可以解决决策问题。计算机存储是现代计算，连接硬件和软件的基础。布尔代数由乔治·布尔（George Boole）在19世纪中叶发明，构成了电路建模的基础，用于晶体管和综合电路。它包含数十亿个小晶体管。在1945年，艾伦·图灵（Alan Turing）设计了自动计算引擎，而约翰·冯·诺伊曼（John von Neumann）开发了冯·诺伊曼（Von Neumann）体系结构，该体系结构具有集中记忆，具有优先访问内存的CPU，以及I/O单元。此设计已成为大多数现代计算机的模板。计算机架构优先考虑成本，速度，可用性和能源效率等目标。设计人员必须了解硬件要求和计算的各个方面，包括编译器和集成电路设计。成本限制降低了利润率，由于改进的制造技术，组件的成本下降。基于冯·诺伊曼（Von Neumann）1945年的设计，最常见的指令集架构涉及CISC，RISC，向量操作或混合模式。isas是共享硬件系统，其中有点指示I/O模式。基于RISC的机器受益于使用更少的说明。这降低了复杂性并增加了注册用法。在RISC在1980年代发明后，其管道和缓存的建筑变得越来越受欢迎。他们将CISC体系结构取代了资源受限的设备，例如手机。在1986年至2003年之间，硬件性能提高了50％以上。这允许开发平板电脑和移动设备。在21世纪，绩效提高是通过利用并行性来驱动的。可以通过数据或任务并行性来实现并行性。这是由各种硬件策略（例如指导级并行性和图形处理单元）所容纳的。虚拟内存简化了程序的地址。微结构涉及高级硬件设计问题，例如CPU，内存和内存互连。内存层次结构可确保更快的内存更接近CPU，而存储器则用于存储较慢。计算机处理器会产生热量，这会影响性能和组件寿命。热管理系统，例如空气冷却器和液体冷却器，在计算机中很常见。数据中心使用更高级的冷却解决方案来维持安全的工作温度。现代计算机在性能和热量管理之间面临微妙的平衡。[31]尽管它们可能很昂贵，但可以使用更有效的模型。[32]但是，即使是最强大的处理器也具有不得超过的限制以防止过热。[33]因此，计算机将自动防止其性能，或者在必要时关闭，以保护其硬件免受过热堆积的影响。[34]对于需要创新的冷却系统才能有效运行的较小，更快的芯片尤其如此。[35]除了前面提到的组件（例如监视器和主板）外，还有其他几个关键的硬件元素构成了个人计算机。这些包括CPU，RAM，扩展卡，电源单元，光盘驱动器，硬盘驱动器，键盘，键盘，鼠标等。[36]台式计算机通常配备一个单独的监视器，键盘和鼠标，而笔记本电脑将这些组件集成到一个紧凑的情况下。[37]便携式平板电脑和笔记本电脑由于便利性和多功能性而变得越来越受欢迎。它们通常以触摸屏为主要输入设备，并且可能包括折叠键盘或外部连接以增加功能。[38]一些模型甚至允许用户分离键盘，从而有效地将其变成2英寸1片平板电脑笔记本电脑混合动力车。[39]手机将延长的电池寿命和便携性优先于原始性能。他们通常具有一系列功能，包括相机，GPS设备，扬声器和麦克风，[40]，但通常要求用户与较大的计算机相比，在功能方面做出妥协。[41]这些设备的功率和数据连接可能会因特定模型或类型而变化很大。个人计算机比大型机或超级计算机要小得多且价格便宜，这些计算机专为大规模计算而设计，可能耗资数亿美元。相比之下，个人计算机用于浏览互联网和文字处理等日常任务。微型计算机是一种计算机，在大小和价格方面介于这两个极端之间。它是在1960年代开发的，它是大型机和中型计算机的便宜替代品。超级计算机专为特定任务而设计，例如运行复杂的模拟或分析大型数据集，并且由于其高性能功能而可能非常昂贵。仓库比例计算机类似于群集计算机，但在更大的范围内，在软件中用作服务（SaaS）应用程序。他们优先考虑每次操作和电力使用成本，用于硬件和基础设施的价格超过1亿美元。虚拟硬件是模仿物理硬件功能的软件，通常用于IaaS和Paas等云计算服务。嵌入式系统的范围从非常基本到高级处理器，并且通常是根据其价格而不是性能功能来选择的。一个计算机盒包围了大多数台式计算机的组件，为内部零件提供机械支持和保护。它还有助于控制电磁干扰并防止静电放电。使用的案例类型取决于计算机的预期目的，其中一些提供了更多的扩展室或对便携性的影响保护。符合ATX标准，将AC功率转换为120至277伏在较低电压（例如12、5或3.3伏）的DC功率。计算机主板是主要组件，具有通过端口和扩展插槽连接CPU，RAM，磁盘驱动器和外围设备的集成电路的板。关键组件包括至少一个CPU，该CPU执行启用计算机功能的计算，解释RAM中的程序说明并将结果发送回相关组件。CPU通常通过散热器和风扇或冷却系统冷却。许多较新的CPU具有播放GPU和1 GHz和5 GHz之间的时钟速度。有一种增加核心增加并行性的趋势。内部总线将CPU连接到主内存，通过几行同时通信。带有多个处理器的计算机需要由Northbridge管理的互连总线，而Southbridge则管理较慢的外围设备。RAM商店基于用法积极访问层次结构中的代码和数据，其寄存器最接近CPU，其容量有限。多个缓存区域的容量比寄存器更大，但小于主内存，通过预摘要减少延迟。如果需要缓存数据，则可以从主内存中访问。缓存通常是SRAM，而主内存通常是大量的。如果计算机关闭，其永久存储或非易失性存储器通常以比常规内存更低的成本提供更高的容量，但是由于硬盘驱动器中的历史用途，这些内存需要更长的时间才能访问，而硬盘驱动器的历史用途则由更快的固态驱动器（SSD）代替。存储数据的其他选项包括USB驱动器和云存储。ROM（仅读取内存）包含计算机上电动机时运行的BIOS，而新的主板则使用统一的可扩展固件接口（UEFI）而不是BIOS。功率MOSFET控制电压调节器模块（VRM），而CMOS电池为BIOS芯片中日期和时间的CMOS存储器提供动力。可以通过扩展卡通过扩展插槽添加到计算机中，以增强功能，尽管现代计算机通常具有集成的GPU。大多数计算机还具有外部数据总线（例如USB）来连接外围设备，例如键盘，鼠标，显示器，打印机和网络接口控制器。2023年的计算机硬件的全球收入达到7051.7亿美元。电子废物管理至关重要，这是由于计算机硬件中存在的危险材料。处置未经授权的计算机是非法的，并且必须通过政府批准的设施进行回收。可以通过删除可重复使用的零件（例如RAM，图形卡和硬盘驱动器）来简化回收计算机。可以回收许多计算机硬件中使用的有价值的材料，以重复使用，降低成本和环境危害。有毒物质（例如铅，汞和镉）通常在计算机组件中发现，构成健康风险，包括智力发育，癌症和器官损害受损。电子废物的不当处理可能会导致严重的环境污染和健康问题。相比之下，回收计算机硬件被认为是环保的，因为它可以防止危险废物进入大气。存在严格的立法，以执行可持续的处置惯例，包括《欧盟和美国国家计算机回收法》的废物电气和电子设备指令。电子循环是指收集，修复，拆卸，经纪和回收电子设备的过程。像戴尔（Dell）和苹果公司（Apple）这样的公司参加了电子环保计划，以回收各种电子产品，减少电子废物并促进更可持续的未来。在捐赠或回收计算机时，请考虑对教育机构，医院和其他非营利组织进行翻新和重复使用旧计算机的组织。例如，计算机援助国际接受各种捐款，以重新利用这些目的的旧计算机。Kevin（2022）在他的书《探索计算机硬件：理解计算机硬件，组件，外围设备和网络的插图指南》中讨论了计算机硬件的主题。本书涵盖了计算机硬件及其组件的各个方面，包括网络。计算机硬件是众多资源的主题，包括教科书，例如Wang，Shuangbao Paul的计算机架构和组织。这些材料可通过Wikimedia Commons，Wikibooks和Wikiversity等各种在线平台访问。此外，可以在Wikipedia的页面上找到有关计算机硬件的信息。