《微机原理及接口技术教程》第1章：微型计算机概述.ppt

/webnew/ 第1章 微型计算机概述 （时间：2次课，4学时） /webnew/ 学习目的与要求 n了解微型计算机的分类及发展状 况，掌握微型计算机软件、硬件系 统的组成、特点、及微型计算机的 主要性能指标。 /webnew/ 微型计算机概述 n1.1 计算机的分类与发展概述 n1.2 微型计算机的特点、应用和发展方向 n1.3 微型计算机的系统组成及工作过程 n1.4 小结 /webnew/ 1.1 计算机的分类与发展概述 n1.1.1 计算机系统的分类 1.按用途划分 2.按规模划分 3.按处理对象划分 /webnew/ 按用途划分 n（1）通用机：适用解决多种一般问题， 该类计算机使用领域广泛、通用性较强，在科 学计算、数据处理和过程控制等多种用途中都 能适应。 n（2）专用机：用于解决某个特定方面的 问题，配有为解决某问题的软件和硬件，如在 生产过程自动化控制、工业智能仪表等专门应 用。 /webnew/ 按规模划分 n（1）巨型计算机 n（2）大/中型计算机 n（3）小型计算机 n（4）微型计算机 n（5）工作站 n（6）服务器 /webnew/ 按处理对象划分 n（1）数字计算机：计算机处理时输入和 输出的数值都是数字量。 n（2）模拟计算机：处理的数据对象直接 为连续的电压、温度、速度等模拟数据。 n（3）数字模拟混合计算机：输入输出既 可是数字也可是模拟数据。 /webnew/ 1.1.2 计算机系统的发展 n第一代 电子管计算机，(约在1946-1955年)。 n第二代 晶体管计算机，(约在1956-1963年)。 n第三代 集成电路计算机，(约在1964-1971年) n第四代 大规模集成电路计算机，(约在1972-80年 代) n第五代 智能计算机 n第六代 生物计算机 /webnew/ n总而言之，计算机的发展将是多方位多层 次的发展。在一方面是其本身技术的不断发展 ，即依据原理、结构、功能、器件等方面的进 步，开发出速度更快、功能更强、越来越方便 实用的各种类型的计算机。另一方面，计算机 技术将不断渗透到各个学科领域、各行各业、 国民经济的各个部门以及人们的日常生活中。 使未来社会成为计算机和信息的社会，人类将 通过使用它不断地提高科学技术水平和自身的 智力水平，创造更美好的未来。 /webnew/ 1.2 微型计算机的 特点、应用和发展方向 n1.2.1 微型计算机的特点 n1.2.2 微型计算机的应用 n1.2.3 微型计算机的发展方向 /webnew/ 1.2.1 微型计算机的特点 n1. 微型计算机的特点 体积小，重量轻，耗电省。 价格低。 可靠性高，结构灵活。 适应性强。 功能强，性能优越。 /webnew/ n2. 微型计算机的分类 n按CPU字长分类: 8位机，16位机，32位机，64位机。 n按结构分类: 单片机，单板机，多板机。 n按用途分类可分为工业控制机，数据处理机。 n按CPU芯片型号分类: 286机，386机， 486机，586机 ，Pentium和迅驰等微机。 /webnew/ n3. 微型计算机的主要技术指标 字长运算速度 时钟频率（主频） 存取 速度 存储容量:内存容量; 外存容量。 外部设备的配置 软件的配置 可靠性、可用性和可维护性 n此外，还有一些评价计算机的综合指标， 例如，系统的兼容性、完整性和安全性以及性 能价格比。 /webnew/ 1.2.2 微型计算机的应用 n科学计算（数值计算） n信息处理 n过程控制 n计算机辅助技术 n人工智能 n计算机仿真 /webnew/ 1.2.3 微型计算机的发展方向 n1. 微型计算机的发展简史 从1971年美国Intel公司首先研制 成功世界上第一块微处理器芯片4004以来，微 处理器的发展已经历了四代。人们一般以字长 和典型的微处理器芯片作为各阶段的标志。 如下图所示 /webnew/ /webnew/ 科技人员正在使用笔记本型电脑 多媒体计算机系统 /webnew/ n2. 微处理器与微型计算机的发展方向 n（1） 发展高性能的32位微处理器； n（2） 发展专用化的单片微型计算机； n（3） 发展带有软件固化的微型计算机； n（4） 发多微处理机系统和局域网络； n（5） 充实和发展外围接口电路。 /webnew/ 1.3 微型计算机的系统 组成及工作过程 n1.3.1、 微型计算机的系统组成 n1.3.2、 微型计算机硬件 n1.3.3、 微型计算机的工作过程 /webnew/ 1.3.1 微型计算机的系统组成 n1、 微处理器 微处理器(Microprocessor)，简称 P或MP，是由一片或几片大规模集成电路组 成的具有运算器和控制器的中央处理机部件， 即CPU(Certal Processing Unit)。 /webnew/ n2.微机的组成 n从下图中我们可以看出，微型计算机由微处理 器CPU、内部存储器、输入/输出接口电路组成。 各功能部件之间通过总线有机地连接在一起。 /webnew/ n3. 微机系统的组成 /webnew/ n微型计算机的软件系统 /webnew/ 1.3.2 微型计算机硬件 /webnew/ 主机内部结构图 微型计算机外部组成 /webnew/ 微处理器 内存储器(主存 ) 输出设备 /webnew/ 外存储器 输入设备 /webnew/ 外围设备 主机板 /webnew/ 1.3.3 微型计算机的工作过程 n1. 基本概念 （1）指令 （2）指令系统 （3）程序 n2. 微型计算机的工作原理 （存储程序和程序控制原理）如图所示 n3. 微型计算机的工作过程 如图所 示 /webnew/ 计算机工作原理图 /webnew/ /webnew/ 小 结 n本章概述了计算机系统的基础知识，包括计算机 系统的组成(包括硬件与软件)、结构、发展历程、分 类及其功能实质；微处理器及微机系统的发展历程， 微机系统与一般意义上的计算机系统的联系与差别， 强调微型计算机系统是具有独特结构的计算机系统， 由此决定了微机系统所具有的功能及其特点。简要描 述了微型计算机系统的基本工作方法。 n重点掌握微型计算机的发展历程、特点，微型计 算机及微机系统的组成，微型计算机的三总线结构， 微机系统的工作过程。 /webnew/ 习题与思考题 n（1）试述微型计算机系统与一般计算机系