微型計(jì)算機(jī)1-1ppt課件

1、課程教學(xué)目標(biāo)課程教學(xué)目標(biāo)本課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的組本課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的組成及基本工作原理，在整體上建立起計(jì)算成及基本工作原理，在整體上建立起計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本概念；通過(guò)掌握匯編語(yǔ)言程機(jī)系統(tǒng)的基本概念；通過(guò)掌握匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、中斷系統(tǒng)、接口電路、序設(shè)計(jì)、中斷系統(tǒng)、接口電路、D/A及及A/D等芯片的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生初步掌握計(jì)算機(jī)等芯片的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生初步掌握計(jì)算機(jī)硬件的基本技術(shù)與分析方法，以及應(yīng)用硬硬件的基本技術(shù)與分析方法，以及應(yīng)用硬件技術(shù)解決本專業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域中問(wèn)題的能件技術(shù)解決本專業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域中問(wèn)題的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。本課程配

2、有實(shí)驗(yàn)課本課程配有實(shí)驗(yàn)課7次，要求認(rèn)真對(duì)待，因次，要求認(rèn)真對(duì)待，因?yàn)檫@對(duì)書本理論知識(shí)的理解有很大的幫助。為這對(duì)書本理論知識(shí)的理解有很大的幫助。計(jì)劃學(xué)時(shí)為計(jì)劃學(xué)時(shí)為48 學(xué)時(shí)，除去節(jié)假日，實(shí)際學(xué)時(shí)，除去節(jié)假日，實(shí)際學(xué)時(shí)約為學(xué)時(shí)約為44學(xué)時(shí)。學(xué)時(shí)。全書共十二章，可能不會(huì)全學(xué)。初步計(jì)劃全書共十二章，可能不會(huì)全學(xué)。初步計(jì)劃1 17 7、9 9章、章、1111章有所節(jié)選，其余自學(xué)。章有所節(jié)選，其余自學(xué)。2019年2月25日起從112周，09030501;09030502;09040501;09040502;09050501;09050502;12050501;共7個(gè)班上課。地點(diǎn)：教西d302。星期一3

3、4節(jié)、星期三12節(jié)2019年2月25日起從112周，09010501;09010502;09010503;09010504;09020501;09020502;09020503;09020504;共8個(gè)班上課。地點(diǎn)：星期一5 6節(jié)教西d305、星期三34節(jié)教西d206第第1章章 緒論緒論 1.1概述計(jì)算機(jī)是一種能夠完成自動(dòng)運(yùn)算的電子裝置。它能夠存儲(chǔ)程序和原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果及運(yùn)算最終結(jié)果。計(jì)算機(jī)與電腦的區(qū)別：計(jì)算機(jī)與電腦的區(qū)別：傳承歷史習(xí)慣：心，腦傳承歷史習(xí)慣：心，腦推理判斷猶如人的大腦推理判斷猶如人的大腦本章學(xué)習(xí)目標(biāo)l了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況l掌握計(jì)算機(jī)的概念、特點(diǎn)、分類及其處理器字長(zhǎng)l掌握計(jì)算機(jī)

4、中的二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的數(shù)制轉(zhuǎn)換、運(yùn)算規(guī)則、帶符號(hào)數(shù)、編碼 、邏輯運(yùn)算與基本電路 l了解微型計(jì)算機(jī)的組成及其硬件配置l掌握組成、層次結(jié)構(gòu)與工作原理計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)智能化 網(wǎng)絡(luò)化 巨型化 微型化 多媒體化 計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的劃代標(biāo)志：電子元器件的革新計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的劃代標(biāo)志：電子元器件的革新微型計(jì)算機(jī)的劃代標(biāo)志：集成電路的規(guī)模和處理器字長(zhǎng)微型計(jì)算機(jī)的劃代標(biāo)志：集成電路的規(guī)模和處理器字長(zhǎng)集成電路集成電路時(shí)間時(shí)間微型機(jī)微型機(jī)1.1.1 從1946年eniac誕生-世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用 1946年，世界上出現(xiàn)第一臺(tái)數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)ENIAC電子數(shù)據(jù)和計(jì)算

5、器） 發(fā)展到以大規(guī)模集成電路為主要部件的第四代，產(chǎn)生了微型計(jì)算機(jī) 1971年，Intel公司設(shè)計(jì)了世界上第一個(gè)微處理器芯片Intel4004，開創(chuàng)了一個(gè)全新的計(jì)算機(jī)時(shí)代1.1.1 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展 第1代：4位和低檔8位微機(jī) 400440408008 第2代：中高檔8位微機(jī) Z80、I8085、M6800，Apple-II微機(jī) 第3代：16位微機(jī) 8086808880286，IBM PC系列機(jī)1.1.1 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展續(xù)） 第4代：32位微機(jī) 8038680486PentiumPentium II Pentium III Pentium 4 32位PC機(jī)、Macintosh機(jī)、PS/2機(jī) 第

6、5代：64位微機(jī) Itanium、64位RISC微處理器芯片 微機(jī)服務(wù)器、工程工作站、圖形工作站 Moore定律： “晶體管的大小將以指數(shù)速率變小，而集成到芯片上的晶體管數(shù)目將23年【1824個(gè)月】翻一番。” Gordon Moore，1965 Gordon MooreInter公司的創(chuàng)始人，著名半導(dǎo)體科學(xué)家。 1978年 8086 2.9萬(wàn) （3萬(wàn)） 1982年 80286 13.5萬(wàn) 1985年 80386 32萬(wàn) 1990年 80486 120萬(wàn) 1993年 Pentium 320萬(wàn) 2019年 Pentium Pro 550萬(wàn) 2019年2月 Pentium II 750萬(wàn)，300MH

7、z 2019年 Pentium III 2000年(4季度) Pentium IV 4200萬(wàn)，1.4GHz(0.18um工藝) 其他新型技術(shù)，如激光計(jì)算機(jī)。 從計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)及信息理論方面，“非馮結(jié)構(gòu)”（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿人腦的思維和記憶模型），更便于處理某些智能型問(wèn)題。馮.若依曼結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)運(yùn)算器存儲(chǔ)器控制器輸入設(shè)備輸出設(shè)備發(fā)展方向：體積小、重量輕、價(jià)格低、可靠性高、使用更方便、結(jié)構(gòu)更優(yōu)化相關(guān)名詞：cpu、微處理器、 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) “CPU+存儲(chǔ)器+系統(tǒng)總線+I/O接口”。微型計(jì)算機(jī)(主機(jī))的基本結(jié)構(gòu)：John von Neumann馮馮諾伊曼諾伊曼微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微處理器、微型

8、計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（Microprocessor,Microcomputer,Microcomputer System）微機(jī)系統(tǒng)微機(jī)系統(tǒng)硬件軟件微處理器應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件外設(shè)微型計(jì)算機(jī)主存儲(chǔ)器I/O接口電路系統(tǒng)總線ALU控制單元并行I/O接口串行I/O接口ABRAMDBCBROM寄存器組 輸入設(shè)備輸入設(shè)備鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等算算外設(shè)外設(shè)輸出設(shè)備輸出設(shè)備顯示器、打印機(jī)、音響等顯示器、打印機(jī)、音響等機(jī)機(jī)外存外存硬盤、軟盤、光盤、閃存等硬盤、軟盤、光盤、閃存等系系操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件編譯程序和解釋程序編譯程序和解釋程序軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理數(shù)據(jù)庫(kù)管理各種字處

9、理系統(tǒng)各種字處理系統(tǒng)應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件各種軟件包各種軟件包微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)再細(xì)致一點(diǎn)再細(xì)致一點(diǎn)微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)組成的另一種表達(dá)運(yùn)算器運(yùn)算器 控制器控制器 寄存器組寄存器組 內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器 總線總線輸入輸出輸入輸出接口電路接口電路外部設(shè)備外部設(shè)備 軟件軟件微處理器微處理器微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)是看得見(jiàn)、摸得著的實(shí)體部分；軟件系統(tǒng)是為了更好地利用計(jì)算機(jī)而編寫的程序及文檔。它們的區(qū)分猶如把一個(gè)人分成軀體和思想一樣，軀體是硬件，思想則是軟件。 微型計(jì)算機(jī)照片 微處理器微處理器

10、也稱微處理機(jī)，由一片或幾片大也稱微處理機(jī)，由一片或幾片大規(guī)模集成電路組成的具有控制器和運(yùn)算器功規(guī)模集成電路組成的具有控制器和運(yùn)算器功能的中央處理器能的中央處理器CPU，統(tǒng)稱微處理器。，統(tǒng)稱微處理器。 例如：例如： Intel 8080,8085; Intel 8086,80286,80386,80486; Pentitum,Pentium II(P6),Pentium III,Pentium IV. Zilog Z80; Z8000; Z80000. Motorola MC6800(8位位),MC6800016位）位）,MC68020(32位位) Power PC 620(64位位)微處理器、

11、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)續(xù)）微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)續(xù)）（Microprocessor,Microcomputer,Microcomputer System）1.1.2微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和分類一、微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)：一、微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)：1體積小、重量輕、耗電少體積小、重量輕、耗電少2可靠性高可靠性高3系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活、使用方便系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活、使用方便4價(jià)格低廉價(jià)格低廉5維護(hù)方便維護(hù)方便二、微型計(jì)算機(jī)的分類二、微型計(jì)算機(jī)的分類字長(zhǎng)：字長(zhǎng)：4，8，16，32，64，組裝：?jiǎn)纹?、單板、多板組裝：?jiǎn)纹?、單板、多?.1.3微處理器的字長(zhǎng) 是計(jì)算機(jī)或機(jī)器字所含二進(jìn)制位數(shù)；作為一個(gè)整體被一次傳送或運(yùn)算最多的二進(jìn)制位數(shù)； 字長(zhǎng)是對(duì)某一型號(hào)的機(jī)器而言的。 留意：區(qū)分計(jì)算機(jī)能夠處理二進(jìn)制信息的位數(shù)。 字節(jié)：八位二進(jìn)制信息； 字：16位二進(jìn)制信息； 雙字：32位二進(jìn)制信息。1.數(shù)據(jù)：所有能被計(jì)算機(jī)接受