机电系统：机电系统是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。
组成机电系统的四大部分：
1、机械部分—本体
2、执行装置—能量转换装置, 将电能等能量转换为机械能，驱动机械部分运动。
3、检测装置—传感器,对输出端的机械运动进行测量、监控、反馈。
4、控制装置—“大脑”,对控制信息和传感器的反馈信息等进行处理。
机电控制技术主要解决机电系统的控制问题，研究机电系统工程中控制部分的工程实现方法   
（a）原来由机械实现动作的装置, 与电子技术相结合实现动作的装置
（b）原来由人来判断决定动作的装置,无人操作的装置
（c）按照人编制的程序来实现灵活动作的装置
机电控制技术根据控制目标分为：逻辑控制 运动控制
逻辑控制：将开关控制电路按照一定方式或者次序组合起来，以实现某种控制作用。以时间为控制条件的时间顺序逻辑控制；以行程为控制条件的行程顺序逻辑控制。
运动控制：以电机及其传动机构为控制对象，通过控制器和驱动装置，对机电系统的速度、加速度（转矩）、位置等运动量进行控制，以满足功能和性能的要求。
  机电控制系统的特点
1、体积小、重量轻
      半导体与集成电路（IC）技术、液晶技术…
2、速度快、精度高
      大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）
3、可靠性高
        激光、电磁技术等的发展带动了传感器、控制技术…
4、柔性好
        软件控制---数控机床、机器人…
指令指针IP：IP用于存放下一条将要执行指令的地址。它具有自动加1的功能，从而使得计算机可以自动地执行程序。
    段寄存器：用来存放段地址的寄存器。8086CPU有4个段寄存器用来存放段地址，它们是代码段寄存器CS、堆栈段寄存器SS、数据段寄存器DS和附加段寄存器ES。
参加操作的数据在内存中，这时指令中的操作数包含着寻参加操作的数据所在内存地址的信息。
寻址方式就是寻参加操作的数据的偏移地址的方式。
      操作的数据的物理地址(PA)=段地址×16＋偏移地址。
    计机系统的核心是微处理器，它是计算机系统的控制和运算中心，通常称为CPU
总线接口单元(BIU)：负责从存储器或外部设备中读取指令和读/写数据，即完成总线操作
执行单元(EU)：负责执行指令
机器指令：它是计算机能识别的一组二进制代码，用于指出计算机所要进行的操作以及操作对象，是在设计CPU时，就已确定的编码。
汇编语句:采用符号代替二进制代码。一条汇编语言对应一条机器指令。
高级语言：接近于人类自然语言的语法习惯，与计算机硬件无关，易被用户掌握和使用。
参加操作的数据在内存中，这时指令中的操作数包含着寻参加操作的数据所在内存地址的信息。
寻址方式就是寻参加操作的数据的偏移地址的方式。
      操作的数据的物理地址(PA)=段地址×16＋偏移地址。
为什么计算机需要不同类型的存储器呢？
高速缓存特点：存取速度和CPU相匹配，容量很小，一般集成在CPU内部，价格高。
内存特点：存取速度快，容量小，CPU可直接访问，价格较低。包括前面我们讲过的BIOS、内存条。
外存特点：存取速度慢，容量大，存储的内容需调入内存后CPU才能访问，价格低。
内存储器有两种基本操作：读和写。
  读操作是从内存储器中读出信息，不改变存储单元中的内容。
    写操作是把信息写入内存储器，新写入的内容将覆盖原有的内容。
RAM的特点是既可读，也可写，断电后数据就会丢失。
    ROM的特点是只能读，不能写，断电后数据不会丢失。
存储芯片的容量是有限的，为满足计算机系统对存储容量的需求，往往需要将多个存储芯片
进行组合，这种组合就称为存储器的扩展。
存储器的扩展包括位扩展、字扩展和字位扩展三种。
存储器芯片中存储单元的总数称为存储芯片的存储容量。存储容量可用“存储单元个数×每存储单元的位数”来表示
当存储芯片字长不能满足系统要求时，就需要进行位扩展，以满足字长的要求。
位扩展的电路连接方法是：
①将每个存储芯片的地址线和控制线同名端全部接在一起
②将它们的数据线分别引出连接至数据总线的不同位上。
当单个存储芯片存储单元数目不能满足要求时，需要进行字扩展，增加存储单元的数目。
字扩展的电路连接方法是：
    ①将每个芯片的地址信号、数据信号和读/写信号等控制信号线同名端全部接在一起。
    ②将选片端分别引出到地址译码器的不同输出端，即用片选信号来区别各个芯片的地址。
存储器容量的扩展可以分为3步：
      第一，选择合适的芯片；
      第二，根据要求将芯片“多片并连”进行位扩展，设计出满足字长要求的存储模块；
      第三，将多组串联，对存储模块进行字扩展，构成符合容量要求的存储器系统。
I/O接口电路：介于主机与外设间的之间，把微处理器有和存储器组成的基本系统与外部设备连接起来，是微处理器与外部设备信息交换的桥梁。
数据缓冲：实现高速CPU与慢速外部设备的速度匹配。
信号转换：数字信号和模拟信号之间的转换。
中断控制：CPU与外部设备并行工作和故障自动处理。
定时计数：实现系统定时和外部事件计数及控制。
DAM传送：实现存储器与I/O设备之间直接交换信息。
1）I/O端口的统一编址
    统一编址方式也称为存储器映象I/O寻址方式，该寻址方式是将每一个I/O端口作为存储器的一个单元看待，即每一个端口占一个存储单元地址，存储器和I/O共处统一的地址空间。
I/O接口的独立编址
    独立编址方式，就是将存储器和I/O端口建立两个完全独立的地址空间。CPU使用专门的控制信号来区分是对存储器访问还是对I/O端口进行访问。这些控制信号的产生，是由指令来控制。
CPU与外设之间传输数据的控制方式通常有3种：
    查询方式:通过程序查询相应设备的状态。若状态不符合，则CPU不进行输入/输出操作，需要等待；当状态信号符合要求时，CPU才进行相应的输入/输出操作。
    中断方式:外设通过接口电路向CPU发出中断请求。CPU在满足一定条件下，暂停执行当
前正在执行的主程序，转入执行相应的能进行输入/输出操作的子程序(中断服务子程序)。待输入/输出操作执行完毕后，CPU即返回继续执行原来被中断的主程序。 
    DMA方式  :  DMA数据传送，它是在内存的不同区域之间，或者在内存与外设端口之间直接进行数据传送，而不经过CPU中转的、由硬件直接控制一种数据传送方式，可以大大提高数据的传送速度。增加专门的硬件控制电路，称为DMA控制器。
计算机的串行通信是通过串行接口来实现的，串行通信是数据一位一位地顺序传送。在计算机与外部设备及计算机与计算机之间的通信一般都是串行方式。串行接口是计算机应用系统的通用接口。
并行数据传递需要多根数据线和控制线，而串行数据通信只要一根传送线，将数据逐位顺序传送，这样降低了成本，当然，数据传送速度也大大降低。
    由于串行通信中，信息传输只占用一根通信线，这根线既作数据线又作联络线，即这根传输线上既要传输数据信息，又传递联络信息，这是串行通信的特点。
在串行通信中引出了一系列的约定和概念：
    ①双方约定以何种速率进行数据的发送和接收；
    ②约定采用何种数据格式，如果包含控制信息，其定义是什么；
    ③接收方如何得知一批数据的开始和结束；
    ④接收方如何从位流中正确地采样到位数据；
    ⑤接收方如何判断收到数据的正确性；
    ⑥收发出错时如何处理。
1、传输模式
    在串行通信中，按照同一时刻数据流的方向可分为3种基本传送模式：
    单工传送:单工传送方式：在传输线路上只允许数据按照一个固定的方向传送。A为发送器，B为接收器。
    半双工传送:半双工传送方式：只有1根数据线传送数据信号，要求通讯双方的发送和接收
由电子开关切换。由于只有一条信道，所以数据不能同时在两个方向上传送。
    全双工传送:全双工传送方式：数据的发送和接收分别由两根不同的传输线传输，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作。
同步通信要求发送与接收设备使用同一时钟。信息格式：一帧同步信息包括由固定长度（如200个）的字符组成的一个数据块，在数据块的前面置有1～2个同步字符，最后是错误校验字符。
异步通信是以字符为单位进行传输。其传输字符格式为帧格式,例如用ASCII编码，字符为7位加1个奇偶校验位，一个起始位，以及一个停止位，共10位。传送D字符的ASCII码波形0010001
    3、传送速率
    传送速率：是指每秒钟传送的二进制位数，也称为波特率。
同步通信和异步通信主要区别    发送时钟和接收时钟的频率和波特率之间有如下关系：
    发送/接收时钟频率＝M×波持率
    M叫做波特率系数或波特率因子。
    可根据传送的波特率来确定发送时钟和接收时钟的频率。
数据接收时钟频率是数据传输频率的16倍正确识别起始位，防止因干扰引起的误识别
    波特率发生控制电路
    由波特率发生器、分频系数寄存器组成。
    8250对1.8432MHz的输入时钟进行分频，产生所要的发送器和接收器时钟信号。
    分频系数在初始化时分两次写入除数寄存器的高8位和低8位，分频系数可由下式算出：
除数=1843200÷（波特率×16）   
内部寄存器分为三组：
    数据传输：发送保持寄存器和接收缓冲寄存器。
    工作方式、参数设置：通信线控制寄存器、除数寄存器、MODEM控制寄存器和中断允许寄存器。
    状态寄存器：通信线状态寄存器、MODEM状态寄存器和中断识别寄存器。
并行数据传送是微机系统最基本的信息交换方式，是以计算机的字长（如8位、16位、32位、64位）为单位，一次传送一个字长的数据。
    并行传送速率比串行传送快，适合于微机内部、外设与微机之间近距离、大量和快速的信息交换，但引线多、且线间电容会引起串扰，不适合用于远距离传送。
8255A方式选择有三种基本工作方式：
      方式0——基本的输入输出方式
      方式1——选通的输入输出方式
      方式2——双向传输方式
只有端口A能工作在方式2。
      归为同一组的两端口可分别工作在输入和输出方式。
在方式0，两个8位端口(A口和B口)和两个4位端口（C口）的任何一个都可作为输入或输出端口，无需设置专用的应答线。在这种方式下，输出端口具有锁存功能，输入端口具有缓冲功能。

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