主要研究内容：

微型计算机系统的总线部分

（1）内部总线：内部总线指CPU芯片内部的总线，如在CPU芯片内部，寄存器与寄存器之间，寄存器与算术逻辑单元之间都有总线连接。如I2C总线、SPI总线、SCI总线等。

（2）外部总线：是指CPU芯片外部，CPU、内存和I/O设备之间连接的总线。如RS-232C总线、IEEE-488总线等

（3）系统总线：系统总线也称为系统输入输出总线（System I/O Bus），是微机中各插件板与系统板之间的总线，用于插件板一级的互连。如ISA总线、EISA总线、PCI总线等。

微型计算机系统的I/O接口部分

（1）并行接口：采用并行传送方式在微型计算机与外部设备之间进行数据传送的接口叫并行接口。如通用并行输入/输出接口芯片8255。 

（2） 串行接口：计算机的另一种标准接口是串行口，现在的PC机一般至少有两个串行口COM1 和 COM2 。串行口不同于并行口之处在于它的数据和控制信息是一位接一位串行地传送下去。这样，虽然速度会慢一些，但传送距离较并行口更长，因此长距离的通信应使用串行口。如通用串行输入/输出接口芯片8251和8250。

另外还设计了基本的输入/输出接口电路。如简单的无条件和有条件输入/输出接口电路。

主要内容：

（1）分析基本输入/输出接口、串行接口、并行接口和总线的结构和原理。

（2）利用VHDL设计基本输入/输出接口、简单的串行接口、简单并行接口和总线。

（3）使用Max+plusⅡ软件仿真，用VHDL设计基本输入/输出接口、简单的串行接口、简单并行接口和总线，根据波形验证是否达到预期的设计目标。

课题研究的内容是微型计算机系统的总线与输入输出接口的设计，该设计是基于硬件描述语言VHDL在Max+plusⅡ软件上编译来实现其功能的。

课题在总线部分设计中，通过对PCI总线接口的核心部分：时序控制和空间配置的分析，用VHDL设计实现了PCI总线接口的数据信息传输功能，并在Max+plusⅡ上进行了编译与波形仿真；在设计基本的输入输出接口电路中，设计了接口的锁存器和译码器，它们满足了接口电路的锁存与端口地址译码的功能，并在此基础上完成了基本的输入输出接口电路的设计，而且通过波形仿真验证了其输入输出功能；作为常用的串/并行输入输出接口的芯片8251/8255，课题在设计中用VHDL硬件描述语言设计并实现了它们的模块与整体输入/输出功能，并通过Max+plusⅡ仿真工具实现了芯片的波形仿真。以上这些设计，最后通过对仿真波形的分析，验证该设计达到了预期的设计目标。

在整个设计和功能实现过程中，用以描述硬件电路的VHDL语言和Max+plusⅡ仿真软件起了关键的作用，大大简化了设计的复杂度，从而提高了设计效率。

本课题研究的内容和目的

本课题主要是基于微机的组成原理来分析与设计微型计算机系统的总线和输入输出系统,并用硬件表书语言VHDL在EDA开发软件Max+plusⅡ平台上来设计实现基本的总线和输入输出接口电路，包括PCI总线接口、并行接口和串行接口等。

第五章设计了串行和并行输入输出接口芯片8251与8255，并在分析了它们的结构后对它们的控制机制与工作方式进行了选择与配置，最后通过使用硬件描述语言VHDL描述了串行输入输出接口芯片8251和并行输入输出接口芯片8255模块，并通过Max+plusⅡ仿真工具实现了它们的功能波形仿真。仿真结果表明此设计完全实现了接口的数据输入输出功能。