硬件基础-微型计算机基础PPT课件.ppt

计算机硬件技术基础 陈冀川计算机科学与软件学院基础教学部cjc 1 课程简介 课程安排理论教学32学时实验教学16学时考核方式基础知识 实验 平时成绩 2 课程位置 计算机文化基础 计算机硬件技术基础 计算机应用基础 3 为什么要开这门课 4 教材 计算机硬件技术基础教程 MCS 51单片机原理及应用天津大学出版社计算机硬件技术实践教程清华大学出版社 5 微型计算机基础 微型计算机系统的概念 微型计算机的组成及基本工作原理 微型计算机系统 微型计算机的运算基础 单片微型计算机的发展及应用 6 微型计算机系统的概念 微处理器的发展第一代微处理器 1971 1973 4 8位1200 2000管 片指令周期10 20usIntel4004 8008第二代微处理器 1974 1978 8位指令周期1usIntel8080 M6800Intel8085 Z80 M6809第三代微处理器 1978 1981 16位 2万管 片指令周期 0 5usIntel8086 80286第四代微处理器 1981至今 32位几百万管 片Intel80386 P4微型计算机的发展方向微型计算机的应用 7 微型计算机系统组成 微型计算机系统硬件系统软件系统 8 硬件系统 微型计算机微处理器 运算器 控制器内存储器ROM ROM PROM EPROM E2PROM FlashROMRAM SRAM DRAM I O接口 并行 串行系统总线 数据 地址 控制总线 DB AB CB 外围设备输入 输出设备 返回 9 软件系统 系统软件操作系统编译系统监控程序程序设计语言机器语言汇编语言高级语言应用软件 返回 10 计算机中的运算分为两类 一类是算术运算 包括加 减 乘 除运算 另一类是逻辑运算 包括逻辑 与 或 非 异或 等 微型计算机的运算基础 计算机中数的表示方法机器数和真值带符号数定点数和浮点数计算机中的编码计算机中的运算 11 不同进制数的换算 二 八 十六 十进制 练习 45 128 69 56 25 78 75 2 机器数和真值 3 带符号数的表示 原码反码补码 计算机中数的表示方法 返回 12 原码 返回 13 正数的反码表示和原码相同 负数的反码 可将负数的原码的符号位保持不变 数值位按位取反得到 或者将负数看作正数求原码 再将所有位按位取反得到 反码 返回 14 正数的补码表示和原码相同 负数的补码等于它的反码末位加 例如 补码 返回 15 几种方法的表示范围 练习 请写出下列十进制数的原码 反码 补码 八位微机 返回 16 定点数表示法 纯小数 小数点在前 纯整数 小数点在后 浮点数表示法 0 0001001 1 00101001001000000000000 阶码 位 尾码 位 数的定点和浮点表示 返回 17 计算机中的运算 二进制运算溢出逻辑运算 返回 18 加法运算法则 二进制运算 1 返回 19 减法运算法则 补码运算定律 补 补 补 补 补 补步骤 将 或 转换为补码 进行加法运算 符号位参与运算 二进制运算 2 返回 20 由于补码方式表示的数是有范围的 则当所得结果超出了所能表达的范围 就产生溢出 判断溢出主要通过对符号位的判断 如果运算到结束后对符号位左边一位进行了进位或借位 则可判定为溢出 另外 常采用双符号位的办法 正数的符号位为 负数的符号位为 则机器数的补码变成 位 符号位参与运算 如果结果出现了 或 则可判定为溢出 即变形码方法 计算机中的运算 溢出 返回 21 逻辑运算 真值表 返回 22 计算机中的编码 ASCII码 由七位二进制编码组成 共有128个字符编码 包括图形字符 字母 数字 其它可见字符共96个 和控制字符 回车 空格等共32个 BCD编码 具有十进制位权的二进制编码 最常见的是8421码 见书17页 返回 23 单片微型计算机的发展及应用 定义在一个芯片上集成了CPU 存储器 I O接口和定时 计数器等主要部件 构成单片微型计算机 发展趋势CPU功能增强 2Mhz 40Mhz内部资源增多引脚的多功能化低电压和低功耗典型产品单片机的应用 24 典型产品 MCS48系列MCS51