微机原理与应用教学资料第一章2007

1、1第一章 概 述 电气学院学习部资料库2本章知识点 微型计算机的特点及分类微型计算机的特点及分类 微型计算机面向总线结构微型计算机面向总线结构微型计算机系统的三层结构微型计算机系统的三层结构电气学院学习部资料库3电子管计算机：电子管计算机：19461946年年晶体管计算机：晶体管计算机：19581958年年集成电路计算机：集成电路计算机：19651965年年大规模集成电路计算机：大规模集成电路计算机：19711971年年微电子技术在计算机技术中起基础支微电子技术在计算机技术中起基础支撑作用撑作用电气学院学习部资料库4根据体积、性能分为： 微型计算机微型计算机 personal computer

2、；workstation；portable computer小型计算机小型计算机 专用性比较强，常用于分布式数据处理专用性比较强，常用于分布式数据处理中型计算机中型计算机 体积约为汽车大小，用于特大型或超大型数据库体积约为汽车大小，用于特大型或超大型数据库处理处理巨型计算机巨型计算机super-computer 体积房间大小，特殊用途：全球天气预报、卫星体积房间大小，特殊用途：全球天气预报、卫星发射等发射等系统结构和工作原理都一样，包含：系统结构和工作原理都一样，包含：cpucpu、memorymemory、i/oi/o三结构三结构 巨型计算机巨型计算机多个微处理器并行运行多个微处理器并行运行

3、电气学院学习部资料库5特点：体积小、重量轻、可靠性高、结构灵活、应特点：体积小、重量轻、可靠性高、结构灵活、应 用面广用面广 由由micro-processormicro-processor（cpucpu）决定性能）决定性能1 1、微型机以、微型机以micro-processormicro-processor处理的处理的 字长作为分类标准字长作为分类标准2 2、micro-processormicro-processor的种类：的种类：4 4、8 8、 1616、3232、6464位位位数越多，其指令功能越强，处理的速位数越多，其指令功能越强，处理的速度越快度越快电气学院学习部资料库61、微处

4、理器微处理器micro-processor or cpucpu：运算、控制功能；是微型计算机的核心alu：算术逻辑运算部件累加器和累加器和寄存器寄存器组组： 保存参加运算数据及中间结果、存放地址（掉电则无）指令寄存器指令寄存器ip：指向要执行的下一条指令的偏移地址段寄存器：段寄存器：给出存储单元的段地址时序和时序和控制部件：控制部件：产生协调微机各部件间工作的信号内部总线：内部总线：用于cpu内部各部件信号传递四、微处理器、微型计算机 电气学院学习部资料库72 2、微型计算机、微型计算机 cpu：central processing unit中央处理单元 memory：用于存储微型计算机程序和

5、计算用数据 i/o interface：连接外部设备与微型计算机 system bus：用于计算机各部件间传送数据说明： 总线总线：一组受逻辑控制逻辑控制，用于计算机各部件之间传递信号的公共公共信号线；信号线条数称为总线总线宽度宽度 微型计算机采用面向总线的结构，变微机各部件间的一一对应为各部件对总线的多对一多对一对应，大大提高了微机可扩展能力 电气学院学习部资料库8总线分类：总线分类：内部总线：内部总线：微处理器内部元件级总线：元件级总线：计算机系统中两个主要部件间地址总线地址总线ab：address bus ； 单向：只能由cpu memory、i/o interface ；控制总线控制总

6、线cb：control bus ；双向数据总线数据总线db：data bus 双向系统总线：系统总线：微处理机机箱内的底板总线 isa,eisa,vesa,pci外部总线外部总线:微处理机系统与系统之间 eir-rs232,ieee488,usb电气学院学习部资料库93、微型计算机系统：微型计算机系统： 微型计算机+i/o设备+软件（系统、应用软件） 图1-3五、单片机： cpu + rom（ram）+ i/o interface 集成于一硅片上，构成控制系统 单板机： cpu + memory + i/o interface + i/o设备，装配在一块印刷板上电气学院学习部资料库10六. 存

7、储器cpucpucachecache内内存存辅辅助助存存储储器器海海量量存存储储器器内存内存外存外存电气学院学习部资料库111。内存。内存 ram，rom，cache2。外存。外存 磁盘存储器：磁盘存储器： 软盘、硬盘软盘、硬盘 光盘存储器：只读光盘、一次写入光盘、光盘存储器：只读光盘、一次写入光盘、 可改写光盘可改写光盘3。存储器组织。存储器组织 16位：奇偶存储体位：奇偶存储体 32位：位：4个存储体个存储体 64位：位：8个存储体个存储体4。存储器性能指标：。存储器性能指标：存储容量：存储容量：bit, byte, kb.mb, gb,tb存取速度：存取速度：电气学院学习部资料库12七.

8、 计算机数据格式数制数制 二进制二进制 b：基数：基数2，各位的权，各位的权2n十进制十进制 d：基数：基数10，各位的权，各位的权10n十六进制十六进制 h；基数；基数16，各位的权，各位的权16n计算机数据格式计算机数据格式1.补码补码 最高位为符号位：最高位为符号位：0-正数，正数，1-负数负数正数补码：符号正数补码：符号0+绝对值绝对值负数补码：负数补码：2n-|x|， n为机器字长为机器字长37补补=0010 0101b=25h-37补补=1101 1011b=dbh100h-25h=dbh 按位取反，末位加按位取反，末位加1电气学院学习部资料库13 有符号数和无符号数的表达方式有符

9、号数和无符号数的表达方式无符号数无符号数有符号数（补码）有符号数（补码）（1）8位无符号数位无符号数十进制数据十进制数据 表达表达0 0000 00001 0000 0001.254 1111 1110255 1111 1111（2） 8位有符号数位有符号数十进制数据十进制数据 表达表达-128 1000 0000-127 1000 0001-1 1111 11110 0000 0000+1 0000 0001.+126 0111 1110+127 0111 1111电气学院学习部资料库142. bcd码码 表示数字表示数字09 压缩型：一个字节两位数字压缩型：一个字节两位数字 非压缩型：一个字节一位数字非压缩型：一个字节一位数字3.ascii码码 表示字符。键盘输入、显示的信息都是