微型计算机1-1.ppt

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1、第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 Intel 32Intel 32位位 CPUCPU第三章第三章 80X8680X86寻址方式和指令系统寻址方式和指令系统第四章第四章 汇编语言程序设计汇编语言程序设计第五章第五章 内存储器及其管理内存储器及其管理第六章第六章 微型计算机的输入微型计算机的输入/输出输出第七章第七章 中断、任务转换中断、任务转换第八章第八章 总线技术总线技术第九章第九章 可编程接口芯片及其与可编程接口芯片及其与CPUCPU的接口的接口第十章第十章 常用外围设备及其人机接口常用外围设备及其人机接口第十一章第十一章 D/AD/A、A/DA/D转换器及其与转换器及其与CPUCPU的接

2、口的接口课程教学目标课程教学目标本课程的教学目标是使学生了解计算机的组本课程的教学目标是使学生了解计算机的组成及基本工作原理，在整体上建立起计算机成及基本工作原理，在整体上建立起计算机系统的基本概念；通过掌握汇编语言程序设系统的基本概念；通过掌握汇编语言程序设计、中断系统、接口电路、计、中断系统、接口电路、D/A及及A/D等芯等芯片的应用，培养学生初步掌握计算机硬件的片的应用，培养学生初步掌握计算机硬件的基本技术与分析方法，以及应用硬件技术解基本技术与分析方法，以及应用硬件技术解决本专业及相关领域中问题的能力，为后续决本专业及相关领域中问题的能力，为后续课程的学习打下基础。课程的学习打下基础。

3、本课程配有实验课本课程配有实验课7次，要求认真对待，因次，要求认真对待，因为这对书本理论知识的理解有很大的帮助。为这对书本理论知识的理解有很大的帮助。计划学时为计划学时为48 学时，除去节假日，实际学时，除去节假日，实际学时约为学时约为44学时。学时。全书共十二章，可能不会全学。初步计划全书共十二章，可能不会全学。初步计划1 17 7、9 9章、章、1111章有所节选，其余自学。章有所节选，其余自学。2011年2月起从112周，xxxxxxxx、2、3、4、5共5个班上课。地点：教西c206，星期三1 2节。地点：教西d306。星期三34节2011年2月起从112周，xxxxxxxx、2、3、

4、4、5共5个班上课。地点：教西c206，星期五1 2节。地点：教西d306。星期五34节第第1章章 绪论绪论1.1概述计算机是一种能够完成自动运算的电子装置。它能够存储程序和原始数据、中间结果及运算最终结果。计算机与电脑的区别：计算机与电脑的区别：传承历史习惯：心，脑传承历史习惯：心，脑推理判断犹如人的大脑推理判断犹如人的大脑本章学习目标本章学习目标1.1.了解计算机的了解计算机的发展概况发展概况2.2.掌掌握握计计算算机机的的概概念念、特特点点、分分类类及及其其处处理器字长理器字长3.3.掌掌握握计计算算机机中中的的二二进进制制、八八进进制制、十十进进制制、十十六六进进制制之之间间的的数数制

5、制转转换换、运运算算规规则则、带带符符号号数数、编编码码 、逻逻辑辑运运算算与与基基本本电路电路 4.4.了解微型计算机的组成及其硬件配置了解微型计算机的组成及其硬件配置5.5.掌握组成、掌握组成、层次结构层次结构与工作原理与工作原理计算机的发展趋势1.智能化 2.网络化 3.巨型化 4.微型化 5.多媒体化 计算机发展史上的划代标志：电子元器件的革新计算机发展史上的划代标志：电子元器件的革新微型计算机的划代标志：集成电路的规模和处理器字长微型计算机的划代标志：集成电路的规模和处理器字长集成电路集成电路时间时间微型机微型机1.1.1 从1946年eniac诞生-微型计算机的发展和应用1946年

6、，世界上出现第一台数字式电子计算机ENIAC（电子数据和计算器）发展到以大规模集成电路为主要部件的第四代，产生了微型计算机1971年，Intel公司设计了世界上第一个微处理器芯片Intel4004，开创了一个全新的计算机时代1.1.1 微型计算机的发展第1代：4位和低档8位微机400440408008第2代：中高档8位微机Z80、I8085、M6800，Apple-II微机第3代：16位微机8086808880286，IBM PC系列机1.1.1 微型计算机的发展（续）第4代：32位微机8038680486PentiumPentium II Pentium III Pentium 432位PC

7、机、Macintosh机、PS/2机第5代：64位微机（。或备注）Itanium、64位RISC微处理器芯片微机服务器、工程工作站、图形工作站Moore定律：“晶体管的大小将以指数速率变小，而集成到芯片上的晶体管数目将23年【1824个月】翻一番。”Gordon Moore，1965Gordon MooreInter公司的创始人，著名半导体科学家。（。或一）（。或一）1978年 8086 2.9万（3万）1982年 80286 13.5万1985年 80386 32万1990年 80486 120万1993年 Pentium 320万1996年 Pentium Pro 550万1997年2月

8、Pentium II 750万，300MHz1999年 Pentium III 2000年(4季度)Pentium IV 4200万，1.4GHz(0.18um工艺)其他新型技术，如激光计算机。从计算机结构及信息理论方面，“非冯结构”（神经网络仿人脑的思维和记忆模型），更便于处理某些智能型问题。（。或二）（。或二）当前计算机发展的趋势是由大到巨（追求高速度、高容量、高性能）,由小到微（追求微型化,包括台式、便携式、笔记本式乃至掌上型,使用方便,价格低廉）,网络化,智能化同时,现代计算机在许多技术领域都取得了极大的进步,比如多媒体技术、计算机网络、面向对象的技术、并行处理技术、人工智能、不污染环

9、境并节约能源的绿色计算机等许多新技术,新材料也开始应用於计算机,比如超导技术、光盘等但毕竟还没有出现第五代计算机至於什么是第五代计算机也尚无定论,但突破迄今一直沿用的冯诺依曼原理是一必然趋势前四代计算机是按构成电子计算机的主要元器件的变革划分的,第五代计算机可能是采用激光元器件和光导纤维的光计算机,也可能不是按元器件的变革作为更新换代的标志,而是按其功能的革命性突破作为标志,比如是能够处理知识和推理的人工智能计算机,甚至可能发展到以人类大脑和神经元处理信息的原理为基础的生物计算机等总之,计算机的发展仍然是方兴未艾,其发展前景是极其广阔、诱人的按新观点划分阶段目前,国内外的许多专家又对计算机发展

10、的历史作了进一步的总结归纳,把计算机的发展粗略地划分为三个阶段把从产生第一台机械式计算机至 年第一台电子计算机E-NIAC 诞生以前称为近代计算机阶段,即机械式机械式和机电式计算机阶段和机电式计算机阶段將ENIAC 问世以后传统大、中型机占主导地位的时期,按物理器件的变化划分为四代,称为传统大型机阶段大型机阶段將微型计算机和计算机网络崛起后计算机与通信相结合的时期,称为微机与网络阶段微机与网络阶段 冯.若依曼结构的计算机运算器存储器控制器输入设备输出设备发展方向：体积小、重量轻、价格低、可靠性高、使用更方便、结构更优化相关名词：cpu、mpu微处理器、微型计算机系统 “CPU+存储器+系统总线

11、+I/O接口”。微型计算机(主机)的基本结构：John von Neumann冯冯 诺伊曼诺伊曼微处理器、微型计算机和微型计算机系统微处理器、微型计算机和微型计算机系统（Microprocessor,Microcomputer,Microcomputer System）微机系统微机系统硬件软件微处理器应用软件系统软件外设微型计算机主存储器I/O接口电路系统总线ALU控制单元并行I/O接口串行I/O接口ABRAMDBCBROM寄存器组 控制器控制器控制器控制器 中央处理器中央处理器中央处理器中央处理器CPU CPU 运算器运算器运算器运算器 主机主机主机主机 ROMROM（只读存储器）只读存储器

12、）只读存储器）只读存储器）内存内存内存内存 RAMRAM（读写存储器）读写存储器）读写存储器）读写存储器）硬件系统硬件系统硬件系统硬件系统 CacheCache（高速缓冲存储器）高速缓冲存储器）高速缓冲存储器）高速缓冲存储器）计计计计 输入设备输入设备输入设备输入设备键盘、鼠标、扫描仪等键盘、鼠标、扫描仪等键盘、鼠标、扫描仪等键盘、鼠标、扫描仪等 算算算算 外设外设外设外设 输出设备输出设备输出设备输出设备显示器、打印机、音响等显示器、打印机、音响等显示器、打印机、音响等显示器、打印机、音响等 机机机机 外存外存外存外存硬盘、软盘、光盘、闪存等硬盘、软盘、光盘、闪存等硬盘、软盘、光盘、闪存等硬

13、盘、软盘、光盘、闪存等 系系系系 操作系统操作系统操作系统操作系统 统统统统 系统软件系统软件系统软件系统软件 编译程序和解释程序编译程序和解释程序编译程序和解释程序编译程序和解释程序 软件系统软件系统软件系统软件系统 数据库管理数据库管理数据库管理数据库管理 各种字处理系统各种字处理系统各种字处理系统各种字处理系统 应用软件应用软件应用软件应用软件 各种软件包各种软件包各种软件包各种软件包微处理器、微型计算机和微型计算机系统微处理器、微型计算机和微型计算机系统再细致一点微型计算机的系统组成的另一种表达运算器运算器 控制器控制器 寄存器组寄存器组 内存储器内存储器 总线总线输入输出输入输出接口

14、电路接口电路外部设备外部设备 软件软件微处理器微处理器微型计算机微型计算机微型计算机系统微型计算机系统 计算机系统包括硬件系统和软件系统，硬件系统是看得见、摸得着的实体部分；软件系统是为了更好地利用计算机而编写的程序及文档。它们的区分犹如把一个人分成躯体和思想一样，躯体是硬件，思想则是软件。微型计算机照片 微处理器微处理器 也称微处理机，由一片或几片大规模集成电路组成的具也称微处理机，由一片或几片大规模集成电路组成的具有控制器和运算器功能的中央处理器有控制器和运算器功能的中央处理器CPU，统称微处理器。，统称微处理器。例如：Intel 8080,8085;Intel 8086,80286,80

15、386,80486;Pentitum,Pentium II(P6),Pentium III,Pentium IV.Zilog Z80;Z8000;Z80000.Motorola MC6800(8位),MC68000（16位）,MC68020(32位)Power PC 620(64位)微处理器、微型计算机和微型计算机系统微处理器、微型计算机和微型计算机系统（续）（Microprocessor,Microcomputer,Microcomputer System）1.1.2微型计算机的特点和分类一、微型计算机的特点：一、微型计算机的特点：1）体积小、重量轻、耗电少）体积小、重量轻、耗电少2）可靠性

16、高）可靠性高3）系统设计灵活、使用方便）系统设计灵活、使用方便4）价格低廉）价格低廉5）维护方便）维护方便二、微型计算机的分类二、微型计算机的分类字长：字长：4，8，16，32，64，组装：单片、单板、多板组装：单片、单板、多板1.1.3微处理器的字长是计算机（或机器）字所含二进制位数；作为一个整体被一次传送或运算最多的二进制位数；字长是对某一型号的机器而言的。注意：区分计算机能够处理二进制信息的位数。字节：八位二进制信息；字：16位二进制信息；双字：32位二进制信息。1.数据：所有能被计算机接受和处理的符号的集合2.比特：一个二进制数位为1比特,它是表示数据的最 小单位3.字节：1字节由八位二进制数表示，它是计算机 存储系统的最小存取单位 即：1字节由八个比特组成4.机器字：计算机一次能作为一个整体处理的最大一组 二进制数，这组二进制数的位数位数称为字长。字长一般都为8的整数倍；常用的计算机的字长有：8位、16位、32位、等。几个常用术语