将对微型计算机的发展与应用ppt课件

1、 将对微型计算机的开展与运用、系统的组成以及任务过程进 行简要的引见，目的是使大家在系统地学习本书之前对微型机有一个总体的概念第1章微型计算机系统概述学习目的.111 微型计算机的开展第1章微型计算机系统概述 微型计算机 把以大规模、超大规模为主要部件的微处置器作为中心，配以存储器、输入输出接口电路及系统总线所制造出的计算机系统。.111 微型计算机的开展第1章微型计算机系统概述 以字长和典型的微处置器芯片各阶段标志 第一代(19711973)是4位和低档8位微机。代表产品是美国Intel公司的4004微处置器及由它组成的MCS微型计算机。 第二代(19741978)是中高档8位微机，以Int

2、el80808085、Motorola公司的 Mc6800及美国Zilog公司的Z80等为CPU的微型机为典型代表。 第三代(19781981)是16位微机，如以8086，Z8000和MC68000为CPU的微型机。 第四代(19811992)是32位微机，典型的CPU产品有80386和MC68000。之后Intel公司又推出80486微处置器。 第五代(1993年以后)是64位微机。1993年3月Intel公司推出了当前最先进的微 处置器芯片64位的Pentium，该芯片采用了新的体系构造，其性能大大高于Intel系列的其他微处置器。.112 微型计算机的运用第1章微型计算机系统概述 主要用

3、于以下两个方向： 1数值计算、数据处置及信息管理 2过程控制及智能化仪表.113 微型计算机的分类第1章微型计算机系统概述 按照其运用对象可分为: PC机、单片微型计算机和单板微型计算机。 .113 微型计算机的分类第1章微型计算机系统概述 单片微型计算机 单片微型计算机称为单片机，是指一种用于控制的微处置器芯片。其组成实践是把微型计算机的CPU、部分存储器和输入输出接口等部件集成在一块芯片上.113 微型计算机的分类第1章微型计算机系统概述 单板微型计算机 把微处置器芯片、存储器芯片、IO接口芯片、小键盘、数码显示器等必要的输入输出设备装配在一块印刷电路板上构成了单板微型计算机系统.12中央

4、处置器组成第1章微型计算机系统概述 中央处置器 中央处置器(CPU)是计算机中最重要的组成部分(微处置器)，它主要由运算器和控制器两大部分组成。.12中央处置器组成第1章微型计算机系统概述 运算器 运算器是计算机中加工和处置数据的功能部件. 主要包括两个功能： 一是对数据的加工处置，主要包括算术运算和逻辑运算功能，这些功能是经过运算器内部的算术逻辑单元(ALU)来完成； 二是暂时存放参与运算的数据和某些中间结果，通常是经过与ALU相连的存放器组来实现的。 .12中央处置器组成第1章微型计算机系统概述 运算器 寄存器I寄存器ALUALU构造表示图.12中央处置器组成第1章微型计算机系统概述 控制

5、器: 控制器是计算机内“指挥与控制整台计算机各个功能部件协同动作、自动执行计算机程序的功能部件，它要给出控制整台机器各功能部件正常运转所需求的全部信号。.12中央处置器组成第1章微型计算机系统概述 控制器组成: 由程序计数器(IP)、指令存放器(IR)、指令译码器(ID)和时序信号产生(微控制存储器)部件组成。.13微型计算机组成第1章微型计算机系统概述 微型计算机组成构造 微型计算机由微处置器、存储器、输入输出接口构成，它们之间由系统总线衔接起来，如下图:.13微型计算机组成第1章微型计算机系统概述 微处置器 整个微机的中心是微处置器，它是采用大规模集成电路技术做成的芯片，芯片内集成了控制器

6、、运算器和假设干高速存储元件存放器。微处置器担任对系统的各个部件进展一致协调和控制.13微型计算机组成第1章微型计算机系统概述 存储器 存储器(memory)就是存放程序和数据的部件 存储器分为:主存、辅存 主存位于主机内的主板上，CPU可以经过总线直接对其中的数据进展存取，因此也被称为“内存。 辅存主要用来存放暂不运转的程序和暂不处置的数据。.13微型计算机组成第1章微型计算机系统概述 IO设备 IO设备是指微机上配备的输入输出设备，也称外部设备和外围设备(简称外设)，其功能是为微机提供详细的输入输出手段 常用是指键盘和显示器，此外，还可配备鼠标器、打印机、绘图仪、扫描仪等IO设备。.13微

7、型计算机组成第1章微型计算机系统概述 IO接口 由于各种外设的任务速度、驱动方式差别很大，无法与CPU直接匹配，所以不能够把它们简单衔接到系统总线，而需求有一个接口电路来充任它们和CPU间的桥梁，经过该电路来完成信号的变换、数据的缓冲、与CPU联络等任务。在微机系统中，较复杂的IO接口电路普通都做在一块独立的电路板上.13微型计算机组成第1章微型计算机系统概述 系统总线 所谓“总线，是指传送信息的一组公用导线。 作用：系统总线(system bus)是指从处置器引出的假设干信号线，CPU经过他们与存储器和IO设备进展信息交换。.13微型计算机组成第1章微型计算机系统概述 系统总线的分类： (1

8、) 地址总线， 即AB(AddressBus) (2) 数据总线， 即DB(DataBus ) (3) 控制总线， 即CB(control bus ).13微型计算机组成第1章微型计算机系统概述 地址总线：传送地址信息的总线称为地址总线。CPU在地址总线上输出将要访问的内存单元或IO端口的地址，该总线为单向总线。 地址总线的位数决议了CPU可以直接寻址的内存单元的范围。 地址总线的位数 内存容量寻址范围 16 210=64KB n 2n .13微型计算机组成第1章微型计算机系统概述 数据总线：传送数据信息的总线称为数据总线。 在CPU进展读操作时，内存或外设的数据经过数据总线送往CPU； 在C

9、PU进展写操作时，CPU数据经过数据 总线送往内存或外设，所以该总线为双向总线。.13微型计算机组成第1章微型计算机系统概述控制总线：传送控制信息的总线称为控制总线。 微处置器的控制信号分为两类： 一类是经过对指令的译码，由CPU内部产生，这些信号由CPU送到存储器、输入输出接口电路和其他部件； 另一类是微型计算机系统的其他部件产生并送到CPU的信号，如中断恳求信号。.13微型计算机组成第1章微型计算机系统概述 系统总线运用特点是： (1)在某一时辰，只能由一个总线主控设备来控制系统总线，其他总线主控设备必需 放弃对总线的控制。 (2)在衔接系统的各个设备中，在某一时辰只能有一个发送者向总线发

10、送信号，但可 以有多个设备从总线上同时获得信号。.14微型计算机的任务过程第1章微型计算机系统概述 计算机采用存储程序与程序控制的任务方式，即事先把程序加载到计算机的存储器中，当给机器加电并启动后，计算机便会自动按照程序的要求进展任务。 .14微型计算机的任务过程第1章微型计算机系统概述 计算机如何详细计算 5+6?来阐明： 必需做如下任务： 用助记符号指令编写程序(汇编言语)。 用汇编软件将汇编程序翻译(汇编)成计算机能识别的机器言语指令。 将数据和程序经过输入设备送入存储器中存放。.13微型计算机组成第1章微型计算机系统概述操作助记符号机器码功能n-AN+(A)-AMOV A,05HADD

11、 A,06HB0H 05H04H 06H05H-A 06H+(A)-A停机HTLF4H停止所有操作. 14微型计算机的任务过程第1章微型计算机系统概述 整个程序一共3条指令，5个字节，假设它们存放在00H开场的5个单元中。 计算机执行程序是一条指令一条指令执行的。 执行一条指令分两个阶段，即取指令阶段和执行指令阶段。. 14微型计算机的任务过程第1章微型计算机系统概述000000000000000000010203041011000000000101000001000000011011110100+1PCCCCCCALURPLAIDIRADRMABAR地址DBCC读C取第一条指令的操作图. 1

12、4微型计算机的任务过程第1章微型计算机系统概述 取指令阶段的执行过程： 将程序计数器PC的内容(00H)送至地址存放器AR，记为PCAR。 程序计数器PC的内容自动加1变为01H，为取下一条指令作预备，记为PC+1PC。 地址存放器AR将00H经过地址总线送至存储器地址译码器译码，选中00号单元，记为ARM。 CPU发出“读命令。 所选中的00号单元的内容BOH读至数据总线DB，记为(BO)一DB。 经数据总线DB，将读出的BOH送至数据存放器DR，记为DBDR。 数据存放器DR将其内容送至指令存放器IR，经过译码，控制逻辑发出执行该条指令的一系列信号，记为DRIR，IRID，IDPLA。经过

13、译码CPU识别出这个操作码就是MOV A，05H指令，于是控制器发出执行这条指令的各种控制命令C。这就完成了一条指令的取指阶段。. 14微型计算机的任务过程第1章微型计算机系统概述000000010000000100010203041011000000000101000001000000011011110100+1PCCCCCALURPLAIDIRADRMABAR地址DBCC读C执行第一条指令的操作图C. 14微型计算机的任务过程第1章微型计算机系统概述 执行指令阶段的执行过程： 将程序计数器的内容01H送至地址存放器AR，记为PCAR。 将程序计数器的内容自动加1变为02H，为取下一条指令作

14、预备，记为PC+1一PC。 即地址存放器AR将01H经过地址总线送至存储器，并选中01H单元，记为AR一M。 CPU发“读命令。 选中的01H存储单元的内容05H送至数据总线DB上，记为(01H)一DB。 经过数据总线，把读出的内容05H送至数据存放器DR，记为DBDR。 由于经过译码曾经知道读出的是立刻数，并要求将它送至累加器A，故数据存放器DR经过内部总线将05H送至累加器A，记为DRAL。. 15微型计算机系统的组成第1章微型计算机系统概述. 15微型计算机系统的组成第1章微型计算机系统概述 微型计算机系统： 包括硬件系统和软件系统. 15微型计算机系统的组成第1章微型计算机系统概述 硬

15、件系统： 一个为执行程序建立物质根底的物理安装，称为裸机或硬件。 硬件普通是指在主机的根底上，配以必要的外部设备、外部存储器(如磁盘机、磁带机等)和 电源设备等。. 15微型计算机系统的组成第1章微型计算机系统概述 软件系统： 软件系统是指在计算机上运转的程序，广义软件还应包括由计算机管理的数据和有关的文档资料。 软件可分为系统软件和运用软件两大类。. 15微型计算机系统的组成第1章微型计算机系统概述 系统软件：运用和管理计算机的各种软件统 计算机配置的根本系统软件，通常包括操作系统、各种高级言语处置程序、编译系统和数据库管理系统等软件。. 15微型计算机系统的组成第1章微型计算机系统概述 运用软件： 用户利用计算机及其系统软件编制的处理实践运用问题的程序。 对运用微机的人