1第一章 微型计算机系统概述.ppt

第一章微型计算机系统概述 1 1 1微机技术概述 1 2微机基本构成 1 3微机发展与应用 计算机的应用领域 得益于各种科学技术的发展 人类已进入一个全新的计算机与消费品和工业品紧密融合的信息时代 嵌入式技术让一切变成可能 什么是计算机 什么是PC机 计算机 是用来计算的仪器 尤指可进行高速数学或逻辑运算或汇编 存储 整理或处理信息的可编程的电子机器 PC机 PersonalComputer 是指面向个人用户而设计的没有个性的通用计算机 是计算机中的一种 计算机 与 PC机 1 1微机技术概述 4 计算机是20世纪人类最伟大的科技成就之一 第一阶段 1971 1972 4位和低档8位微机采用Intel公司的4004微处理器芯片代表性机器是MCS微机 第二阶段 1973 1977 中高档8位微机MPU采用Intel8080和8085 Motorola公司的MC6800 Zilog公司的Z80等微处理器芯片的微机 第三阶段 1978 1984 16位微机微处理器以Intel8086 8088 Z8000和MC68000为代表构成的微机 微处理器MPU的诞生得以构建出微型计算机 第四阶段 1985 1989 32位微机微处理器以i386 i486为代表构成的微机性能得以改善和提高浮点运算单元FPU 相当于80387 集成到i486处理器芯片 第五阶段 1993 1999 32位微机微处理器以i386 i486为代表构成的微机性能得以改善和提高 浮点运算单元FPU 相当于80387 集成到i486处理器芯片 第六阶段 2000 今天 21世纪是64位微机时代微处理器在这个阶段 AMD Intel HP IBM等各大计算机业内公司研制成功字长64位的微处理器芯片采用0 18 0 25 m技术工艺制作 工作频率达1GHz以上采用20级分支预测 恢复的超级管道技术 具备乱序执行等从大型计算机下移的技术 1 1 5 1 1 通用性 具有一般计算机的属性 软硬件通用操作容易普及广 方便性 模块化设备 成熟的编程手段 傻瓜式软件 功能性 大型计算机的特制普及机型 软件丰富 微机的基本特性 可靠性 采用大规模集成电路 简约化集成 价格低 普及 芯片批量大 集成度高 轻便性 集成和封装 体积 功耗 重量 6 1 1 主频 MPU数字电路的工作时钟频率 MHz GHz 字长 MPU内一次可以处理的二进制位数 处理能力 精度 存储容量 内存存储二进制信息的数量 单位Byte Word通常表示 KB MB GB TB PB EB ZB 微机的基本术语 系统总线 微机各模块连接通道 ISA EISA VESA PCI 外围设备 与用户交互的I O设备 键盘 鼠标 显示器 多核 RISC 流水 虚拟存储 软件 7 1 1 计算机界的人物 组织与学术 自行阅读教材查阅相关资料 8 1 2微机系统的构成 9 一 微机的硬件系统 图1 1计算机基本结构 1 2 图1 2微机基本构成 10 二 微机系统 1 2 图1 3微机系统的软硬件构成 11 1 3微机的分类与应用 12 一 微机的分类 1 按微处理器的位数 微处理器位数4位机 8位机 16位机 32位机和64位机等 2 按微机的用途 专用机和通用机PC机 单片机 嵌入式计算机 1 3 3 按微机档次 档次划分依据微机核心部件 即微处理器芯片型号如 8086 88机 286机 386机 486机 Pentium机系等 4 按微机组装形式 按组装情况可分为单片机 单板机 个人机等 13 二 微机的应用 1 科学计算 1 3 最早的应用领域 计算强度大 计算复杂的数值计算 2 信息处理 微机普及后发展起来的在管理 办公等领域的应用信息的采集 传输 加工处理 利用等具有数据量大 计算简单等特点如修改 删除 查询 统计等 3 自动控制系统 智能装置 对数据进行实时的采集 传输 检测 处理和判断 调节等 如工业 汽车 家电 14 1 3 4 辅助系统 计算机辅助实现设计 制造 生产 教育等 如 CAD CAM CAPP CAT CIMS CAE CASE CAI等 5 网络与通讯系统 Internet与通讯设备 6 人工智能 当前最活跃的应用领域之一计算机智能 思维 推理 学习 联想和决策等如 机器人 专家系统 智能识别 智能处理等 7 其他 15 1 4计算机中数和字符的表示 1 4 1进位计数制及数制之间的转换 进位计数制是一种计数方法 十进制数是人们最熟悉 最常用的 计算机中采用二进制数 为了表示方便 我们有时使用十六进制数或八进制数 1 4 1进位计数制及数制之间的转换 二进制数 十进制数 各位二进制数码乘以对应位的权之和 十六进制数 十进制数 各位十六进制数码乘以对应位的权之和 1 2 例如 1 22 1 21 0 20 0 2 1 1 2 2D 6 25D 5 161 11 160 12 16 1D 91 75D 110 01B 5B CH 1 4 1进位计数制及数制之间的转换 1 4 1进位计数制及数制之间的转换 十进制数 二进制数 整数部分 除2取余 直至商为0 十进制数 二进制数 小数部分 乘2取整 直至积为0 或达到精度要求 例如 6 25D 110 01B 6 2商3余03 2商1余11 2商0余1 0 25 2积0 5整数部分为00 5 2积1 0整数部分为10 0 3 1 4 1进位计数制及数制之间的转换 十进制数 十六进制数 整数部分 除16取余 直至商为0 十进制数 十六进制数 小数部分 乘16取整 直至积为0 或达到精度要求 例如 91 75D 5B CH 91 16商5余11即B5 16商0余5 0 75 16积12 0整数部分为C0 0 4 二进制数 十六进制数 一位十六进制数唯一对应4位二进制数 例如 0110 0100B 5B CH 110 01B 6 4H 01011011 1100B 1011011 11B 5 1 4 1进位计数制及数制之间的转换 1 原码 最高位为符号位 0表示正数 1表示负数 其余各位表示数值的绝对值大小 以机器字长为8位为例 1 原 00000001B 01H 127 原 01111111B 7FH 0 原 00000000B 00H 1 原 10000001B 81H 127 原 11111111B FFH 0 原