第一章微型计算机系统概述PPT课件

1、 “什么是计算机？什么是计算机？”、“什么是什么是PC机？机？” 计算机：是用来计算的仪器，尤指可进行高速数学计算机：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。程的电子机器。 PC机（机（Personal Computer）：是指面向个人用）：是指面向个人用户而设计的没有个性的通用计算机，是计算机中的户而设计的没有个性的通用计算机，是计算机中的一种。一种。“计算机计算机”与与“PC机机”第1页/共23页1.1 微机技术概述微机技术概述2计算机是20世纪人类最伟大的科技成就之一 第一阶段（197119

2、72）: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（19731977）: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（19781984）: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2页/共23页第四阶段（19851989）：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i4

3、86处理器芯片 第五阶段（19931999）：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0.180.25m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 3第3页/共23页通用性：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

4、、傻瓜式软件功能性：大型计算机的特制普及机型，软件丰富可靠性：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 4第4页/共23页主 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 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 5第5页/共23页6第6页/共23页1

5、.2 微机系统的构成微机系统的构成7一、微机的硬件系统图1-1 计算机基本结构第7页/共23页图1-2 微机基本构成8第8页/共23页二、微机系统图1-3 微机系统的软硬件构成9第9页/共23页1.3 微机的分类与应用微机的分类与应用10一、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、嵌入式计算机第10页/共23页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

6、机、单板机、个人机等 11第11页/共23页二、微机的应用1. 科学计算 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12第12页/共23页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

7、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13第13页/共23页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第14页/共23页（3E9F.A8）16或3E9F.A8H逢十六进一，借一当十六0123456789ABCDEF16十六进制（1234.56）10或1234.56D逢十进一，借一当十012345678910十进制（4527.06）8或4527.06Q逢八进一，借一当八012345678八进制（1010.01）2或1010.01B逢二进一，借一当

8、二0 12二进制表示方法示例进位规则有效数码基数计数制第15页/共23页二进制数 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：= 122 +121 + 020 + 02-1 + 12-2 D= 6. 25 D= 5161 + 11160 + 1216-1D= 91. 75 D110.01B5B.CH第16页/共23页十进制数 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. 25 D= 110.01B6/2 商3 余03/2 商1 余11/

9、2 商 余10.252 积 0.5整数部分为00.52 积 1 整数部分为 10.0 3、第17页/共23页十进制数 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：91.75 D= 5B.CH91/16 商5 余11即B5/16 商0 余 5 0.7516 积 12. 整数部分为C0.0 4、第18页/共23页二进制数 十六进制数：一位十六进制数唯一对应 4 位二进制数 例如：= 0110.0100B5 B.CH二二 进进 制制 数数十十 六六 进进 制制 数数0 0 0 000 0 0 110 0 1

10、 020 0 1 130 1 0 040 1 0 150 1 1 060 1 1 171 0 0 081 0 0 191 0 1 0A1 0 1 1B1 1 0 0C1 1 0 1D1 1 1 0E1 1 1 1F110.01B= 6. 4H= 0101 1011.1100B= 1011011.11B5、第19页/共23页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 =

11、81H-127原 = 11111111B =FFH - 0 原 = 10000000B =80H第20页/共23页2、反码 最高位为符号位，0表示正数，1表示负数，正数的反码与原码的表示相同，负数的反码为其原码除符号位之外的其余各位按位取反 以机器字长为8位为例： + 1 反= 00000001B =01H+127反=01111111B =7FH + 0 反= 00000000B =00H - 1 反= 10000001B =11111110B =FEH-127反= 11111111B =10000000B =80H - 0 反= 10000000B =11111111B =FFH第21页/共23页、补码 正数的补码与原码的表示相同，负数的补码为其原码除符号位之外的各位按位取反后再加1以机器字长为8位为例： + 1 补 = 00000001B =01H+127补