微型计算机的基础知识.ppt

1、课程目标、掌握：微机基本工作原理汇编语言程序设计方法微机接口技术确立了微机系统的整体概念，形成了微机系统硬件和软件开发的初步能力，2 )； 高等学校非计算机专业的计算机教育教育部有三级教育系统的计算机文化基础计算机技术基础计算机应用基础，教材和主要参考书提交了教材：微机原理和应用许立梓等主编，机械工业出版社的主要参考书：与80 x86IBMPC兼容的计算机(卷I和卷II ) 编辑语言，设计和接口技术清华大学出版社(原始复印教材)微机原理和接口技术，冯博琴主编，清华大学出版社硬件技术基础，冯博琴主编，邮政出版社微机原理和应用，李伯成等主编西安电子科技大学出版社，审查方式，平日工作20%实验10%

2、期末考试一、微机系统概论二、数和变换三、计算机中的数和代码四、计算机中的数的运算方法作业、六、一、微机系统概论，一、微机2、微机3、微机系统4、微机系统的主要技术指标5、微机的应用概况美国宾夕法尼亚大学世界上第一台电子数字计算机ENIAC电子数字积分和计算机电子管18， 800继电器1 500功耗150千瓦重30吨的占地面积150m2字长12位5千次/秒加4百次/秒乘法独创地将电子部件用于数字计算装置，引起了“计算机革命”急剧变化，引起了8，9，冯诺伊曼(johnvonneuman ) 关于电子计算机逻辑设计的初步讨论报告书是存储程序计算机设计思想为现代计算机结构奠定了基础的1949年在英国剑

3、桥大学完成了存储程序的计算机EDVAC (埃迪萨克) 电子离散变量自动计算机，10，计算机的发展(CentralProcessingUnit，简称CPU ) 控制器、寄存器群的发展简单，1、微处理器、12、13、2、微计算机、微计算机是以微处理器为基础的，包括存储器(内部存储器)和输入输出接口电路。 (裸机)、微机、存储器、微处理器、输入/输出接口、14，2、微机、典型的微机硬件系统，CPU通过三组总线连接存储器、I/O接口。 微型计算机的结构图：15，3，微型计算机系统，微型计算机系统是指微型计算机对应的外部设备(打印机，显示器，键盘，硬盘，光盘等)，专用电路，电源，软件(1)微处理器、微机

4、与微机系统的关系；(2)微机系统类型、16、微机类型、单片机也称为“微控制器”和“嵌入式计算机”。 是把构成微机的所有零件集成在一个芯片上的。 它的体积小，功耗低，在智能仪表和控制领域应用极为广泛，这是把构成微型计算机的功能部件安装在一个印刷电路板上而成的。 用于生产过程实时控制和教育实验平台的电脑是通用的微机系统，广泛应用于办公室、家庭、个人。 电脑广泛应用于商业、家庭、科学、工业和教育领域。17、微处理器、微机和微机系统的关系，控制器运算逻辑单元寄存器组内的存储器硬件输入输出接口输入输出设备和外部存储器电源软件系统的软件应用软件，18，4， 微机系统的主要技术指标(1)字长(2)运算速度(

5、3)存储容量(4)时钟速度(5)指令系统(6)外部机器的配置(7)软件的配置，(1)字长，计算机的字数在CPU和输入输出机器或者存储器之间二进制通常，CPU的数据总线的位数与计算机的字数一致。 20、(2)运算速度、运算速度用每秒能执行多少指令来表示，用于测量计算机运算的速度。 milloninstuctivepersecond (每秒百万指令)单位。 (21 )存储容量、存储容量是用于测定计算机系统内的存储能力的指标，包括存储容量和外部存储器容量。 内存容量以字节为单位，分为安装机容量和最大容量。 *最大容量由CPU的地址总线决定。 *安装容量取决于实际安装情况，或取决于用户要求的软件环境。

6、 外部容量是指硬盘、光盘、软盘等的容量。 22、存储器的最大容量和安装机容量，例1:8088是20条地址线，最大存储器容量为220=10241024=1M； 例2 :奔腾pro是36条地址线，最大存储器容量是236=64102410241024=64G。 实际上，当前PC的实际安装容量为256M或512M。 (4)时钟速度、时钟速度是计算机动作时的CPU的时钟频率，单位是MHz，以计算机动作的时间基准，来调整整体的动作。 8086/8088的时钟频率是310MHz。 时钟速度的高低很大程度上左右着计算机的运算速度。 另外，(5)命令系统、命令系统是CPU能够执行的所有命令的集合。 (芯片制造商

7、完成的)指令系统的功能是否完善、寻址方式是否方便，直接影响到计算机的工作能力。 CISC (complementxinstructionsetcomputer ) RISC (redercedinstructionsetcomputer )，25，(6)外部设备的配置，外部设备的配置是测量计算机系统整体性能的重要1 .通常分配的外围设备越多，允许配置的外围设备的数目就越强。2 .外围接口的标准和类型，接口的性能的好坏直接影响系统的功能。 (7)软件配置，软件和硬件是计算机系统的两种资源。 软件结构直接影响计算机系统的使用和性能的发挥。 必要的软件： 1、系统软件(操作系统、诊断程序、编辑程序等

8、)2.编程语言(机器语言、汇编语言、高级语言)3.应用软件(软件包、数据库)。 27，5，微机的应用概况，(1)科学计算(数值计算) (2)信息处理(3)过程控制(4)计算机辅助技术(5)人工智能(6)计算机模拟，28，(1)科学计算(数值计算)，科学研究和工程技术领域有很多复杂的领域比如，人造卫星轨迹计算建筑设计中房屋抗震强度的计算气象预报中记述大气运动规则的微分方程式的求解等。 特点：计算过程复杂，精度要求高。29、(2)信息处理、用计算机及时记录、整理、计算信息，加工成人们要求的形式。 例如，数据处理、事务处理、企业管理、信息检索等都属于信息处理的范畴。 特点：数据量多，计算过程比较简单

9、。30、(3)过程控制、过程控制是指将计算机应用于自动控制系统。 自动控制系统是指不需要人工干预的过程(机械加工过程、热力学过程和化学过程等)和控制对象的系统。 特点：实时性要求实时收集检测数据，经过计算机计算，立即自动控制和调节控制对象。、31、(4)计算机辅助技术包括计算机辅助设计(CAD，ComputerAidedDesign )的计算机辅助制造(CAM，ComputerAidedManufacturing )计算机辅助教育(CAI，computeras 特征：综合利用计算机的计算、逻辑判断、信息处理的功能，具有较强的交互性。 (5)人工智能、人工智能是一门研究如何建立智能机器和智能系统

10、来模拟人的智能活动的科学。 研究领域包括计算机学习、计算机证明、场面分析、模拟人的思考过程、自然语言理解、自动编程、机器人学等。33、(6)计算机仿真、计算机仿真是建立仿真模型并进行仿真实验的技术。 科学家基于实际系统建立了模型系统，通过模型系统的研究实验，达到了实际系统的开发和开发目的。 应用范围包括航空、宇宙、原子能、其他工业控制等领域。 现在已经扩展到社会、经济、生物等领域。 利用计算机仿真，可以容易、高效地进行系统分析、设计、操作、预测和统一等控制。34，二，数和变换，一，数二，各种数的相互变换，35，1，数，(1)十进制数(2)二进制数(3)十六进制数(4)八进制数，36，(1)十进

11、制数(Decimal )，例如，(6543.21 ) 10=6543.21 d=610351 用d表示。 表示：基数使用数字的个数权重制的每位的值，37、(2)二进制数(Binary )，具有两个数字符号0、1的从下位向上位的进位是通过“逢二进制1”的规则进行的基数是2，第I位的权是2i。 其中，规定i=n，n-1，2，1，0，-1，-2，整数最低位比特的比特编号i=0例： (1010.101 )2=1010.101 b=123022121020-102-212-3，(3)十六进制2、从下位向上位的进位按照“逢16进1”的规则进行3，基数为16，第I位的权重为16i。 其中，规定i=n、n-1

12、、2、1、0、-1、-2、整数最下位比特的比特编号i=0例： (19bf.Abe ) 16=19bf.abeh=11639162111116151601016-1116-21416-3、22226 000 b0o 001000 b 10 o 010000 b 20 o 011000 b 30 o001 B1 o 001001 b 11 o 010001 b 21 o 00101010 b 12 o 010010 B2 o 011 B3 o 001011 b 13 o 010011 b 23 o 100 B4 o 01100 b b 15 o 010101 b 25 o 00110 b 16 o

13、 010110 b 26 o 111 b7o 0011111 b 17 o 010111 b 27 o，40，2，各种数值的相互转换，(1)二进制，将十六进制转换为十进制(2)将十进制转换为十六进制(3)41，以及例如，10101.101 b=124122120-112-3=164-10.50.125=21.625 d1b.abh=11629161111016-1116-2=256144110.6250.049698975=42 (2)将十进制转换为二进制，转换为二进制：(从十进制转换为非十进制)对整数： bn/2=(bn-1 * 2n-1bn-2 * 2n-2 B1 * 21b0 * 20

14、)/2=bn-1 * 2n-2bn-2 * 2n-3b1 *。 2-2 b-(n-1 ) *2- (n-1 ) B- n *2- n ) *2=B-2*2-1B-3*2-2B- n *2- (n-1 )整数b-1对小数：将乘法2中得到的馀数按顺序排列为小数点以下的十六进制转换：除以整数： 16后四舍五入。 将(136)D转换成二进制。2136馀数(结果)下位268- 0234- 0217- 028- 124- 022- 021- 00- 1上位，变换结果： (136)D=(10001000)B，整数部分除以2的除法，44，小数部分除以2 b，0.6252=1. 2510.252=0. 500.

15、52=1.01，低、高、整数，0.625D=，所以，0.101B， 45、(3)二进制和十六进制之间的转换以小数点为界，整数为左，小数为右，每3(4)位一组，可以得到不足补充。8(16 )进制(1100.101 )2=(1100.101 )2=(0c.a ) 16， 46、(3)对应于二进制和十六进制之间的变换，四位二进制正好等于一位的十六进制，1(120=1)，2(121=2)，4(122=4)，8(123=8)，16(124=16 )，2(121=2) 、第一位的十六进制：0000B，1001B，1000B，5H，4H，3H，2H，6H，0H，0010B，0011B，0100B，0101B

16、，0110B，7H，0111B，1111B，1110 b，1101 b，1101 b 将DH，EH，FH，0001B，4位的二进制数，1位的16进制数，48，二进制数变换为16进制数的例子： 1110110101100.10101B=？ 将h，1110110101100.10101，0001110110101100.10101000，1DAC.A8，1110110101100.10101B=1DAC.A8H，49，16进制转换为二进制数的示例： 39F.E1AH=。 b，39F.E1A，001111111111111000011010，=11100111111111110001101101 b，39f.e1ah=0011111111111100011011010 b，