计算机原理教案
《计算机原理》教案
一、教学内容： 1、了解计算机的发展；
2、了解计算机系统的组成以及各部分的主要功能；
3、掌握键盘的使用，熟练掌握标准指法操作；
4、了解计算机中数据的表示编码。
二、教学基本要求
了解计算机的特点、发展史（包括微型计算机的发展史）、类型、应用领域及前景；掌握计算机软件系统及硬件系统构成，了解微机的硬件系统，包括掌握微机系统硬件组成及主要性能指标。了解微机的软件系统，包括掌握机器指令与计算机语言(机器语言，汇编语言，高级语言)的概念、系统软件与应用软件的概念；数据在计算机中的表示及编码，包括了解二进制数概念、计算机内采用二进制数的优点。
三、重点与难点
重点：计算机的发展史和应用领域，计算机软件系统及硬件系统构成，数据在计算机中的表示及编码
难点：计算机基本工作原理，数据在计算机中的表示及编码。
四、课时分配：讲授4学时、实验2学时
五、教学方法：讲授(ppt)
六、教学过程：
第一课时：计算机概述
1、什么是计算机（概念）
2、计算机发展过程
阶段年份物理器件软件特征应用范围
第一代46-58 电子管机器语
言、汇编
语言
科学计算
第二代59-64 晶体管高级语言科学计算、数据处
理、工业控制
第三代65-70 小规模集成
电路操作系统科学计算、数据处
理、工业控制、文
字处理、图形处理
第四代70至今大规模集成
电路数据库网
络等
各个领域
3、计算机技术发展的趋势
巨型化、高性能、开放式、多媒体化、智能化、网络化
4、计算机的分类：
1）、根据规模大小分类：巨型机、大型机、中型机、小型机、微机、2）、根据用途分类：通用计算机、专用计算机
5、计算机的主要应用
第二、三课时：计算机系统
计算机系统：是由硬件系统和软件系统两部分组成；两者相辅相成，构成计算机系统的统一体。
1、计算机硬件系统
硬件系统组成
由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。
1) 中央处理器CPU
运算器和控制器合称为中央处理单元,简称CPU。
CPU的作用是处理数据、存取数据或指令、协调各部件工作等。
2) 存储器
存储器用于保存数据和程序。
存储器分为内部存储器和外部存储器
内存又分为只读存储器（ROM）和随机存储器(RAM)
外存分为软盘、硬盘、光盘、磁带
它们的特点和缺点
存储器的有关术语简述如下：
*位（Bit）：存放一位二进制数即0或1。位是计算机中存储信息的最小单位。
*字节（Byte）：8个二进制位为一个字节。为了便于衡量存储器的大小，统一以字节（Byte简写为B）为单位。字节是计算机中存储信息的基本单位
*地址：整个内存被分成若干个存储单元，每个存储单元一般可存放8位二进制（字
节编址）。每个存储单元可以存放数据或程序代码。为了能有效地存取该单元内的内容，每个单元必须有唯一的编号（称为地址）来标识。
*读操作（Read）：按地址从存储器中取出信息，不破坏原有的内容，称为对存储器进行“读”操作。
*写操作（Write）：把信息写入存储器，原来的内容被覆盖，称为对存储器进行“写”操作。
*主频主频是衡量CPU运行速度的重要指标。它是指系统时钟脉冲发生器输出周期性脉冲的频率。通常以赫兹（Hz）为单位。目前的奔腾Ⅵ微处理器的主频已高达1.5GHz、2.2GHz。
*字长字长是CPU可以同时处理的二进制数据位数。如64位微处理器，一次能
够处理64位二进制数据。常用的有16位、32位、64位微处理器。
3）输入设备
输入设备用来接受用户输入的原始数据和程序，并将它们转变为计算机可以识别的二进制形式存放到内存中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪、麦克风等。
4）输出设备
输出设备用于将存放在内存中由计算机处理的结果转变为人们所能接受的形式。常用的输出设备有：显示器、打印机、绘图仪、音箱等。
2、软件系统
分为系统软件和应用软件
1）. 系统软件
（1）操作系统
（2）语言处理程序
（3）数据库管理系统
（4）网络管理软件
（5）常用的服务程序
2）．应用软件
应用软件是在计算机硬件和系统软件的支持下，为解决各类专业和实际问题而设计开发的一类软件。如文字处理、电子表格、多媒体制作工具、各种工程设计和数学计算软件、模拟过程、辅助设计和管理程序等。
（1）操作系统
操作系统：是管理和控制计算机的全部硬件、软件资源的程序。主要功能有：用户与计算机硬件的接口、硬件功能的扩充、计算机系统的控制及管理等。
（2) 语言处理程序
机器语言
汇编语言
微机原理及应用教学目的任务
微机组成与工作原理 教学目的： 《微机原理及应用》是电气信息类专业、电子信息工程、自动化、生物医学工程、通信工程、电子科学与技术等专业的重要技术基础课，必修课，也是机械制造及其自动化、过程控制装备、电子材料、安全工程等专业的技术基础课。该课程提供微机原理与应用的基本理论与技术。其目的在于使学生了解微型计算机的基本结构、微型计算机与外设的数据传输方式、中断技术、输入输出接口技术及应用。 教学任务： 通过此课程的学习，使学生了解微机的基本组成，掌握微处理器、存储器、I/O接口等部件的基本组成与工作原理，理解和掌握微机工作过程、工作原理，了解I/O接口的功能、作用、组成，使学生了解常用接口电路的分析方法，具有简单接口电路的阅读能力与设计能力。 教学内容： 第一章微机基本组成与工作原理 1.1 微型计算机的结构组成 1.2 微型计算机的原理组成 1.3 微型计算机的概念组成 1.4 微型计算机的基本工作原理 第二章微处理器 2.1 微处理器的发展历史及结构特点* 2.2 8086/8088微处理器简介 2.3 32位微处理器简介 2.4 CPU的结构和功能 2.5 流水CPU 第三章总线* 3.1 总线的基本概念 3.2 总线的层次结构 3.3 总线技术 3.4 常见总线简介 第四章汇编语言 4.1 汇编语言格式* 4.2 汇编程序结构 4.3 汇编程序设计
4.2 汇编过程* 第五章存储器 5.1 存储器概况（功能、分类、特点、操作） 5.2 存储系统体系结构（Cache存储器、虚拟存储器） 5.3 内存储器 5.4 外存储器简介 第六章I/O系统和中断技术 6.1 I/O接口概述(分类、功能、组成) 6.2 CPU与外设数据传送的方式 6.3 I/O接口芯片简介（8255、8251、8253、A/D转换器、D/A转换器） 6.4 微机中断系统 第七章微机在自动控制系统中的应用
计算机原理简明教程习题答案
《计算机原理简明教程》习题参考答案 第一章习题答案 1.1 答：是1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生，称为ENIAC. 特点是由1800个电子管和1500个继电器组成，重30吨；功耗150KW；只有20个 寄存器，运算速度5000次/秒。 1.2 答：先将编好的程序输入存储器，然后按顺序逐条取出指令并执行。执行时指令在控制器中经分析、解释后产生各种控制信号，控制计算机完成指令的操作容。 包括存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备五大部件。 1.3 答：共经历了四代。 第一代：硬件，电子管；软件，汇编语言。 第二代：硬件，晶体管；软件，高级语言。操作系统出现。 第三代：硬件，集成电路；软件水平提高，操作系统普遍使用。 第四代：硬件，超大规模集成电路；软件具有智能化特性。 1.4 答：硬件就是计算机系统的物理实体。软件是指为计算机运行工作服务的全部技术资料、数据和各种程序。 1.5 答：分为应用层、系统层和硬件层三个层次。 1.6 答：应用层包括系统分析、应用软件和语言工具。系统层包括操作系统和语言处理程序。语言处理程序即编译器或解释器。硬件层主要包括硬件设计和硬件电路。 1.7 答：应用层所有任务程序都要由系统层中的语言处理程序将其转换成机器语言。 1.8 操作系统的作用是什么？说出当前有名的几个操作系统。 操作系统是一个最主要的系统软件，他控制其他程序的运行，管理系统资源并且为用户提供操作界面，简单的操作系统有DOS，复杂的操作系统有UNIX,WINDOWS和LinuX。 1.9 超级计算机已经经历了几代？第三代与第五代相同处与不同处是什么？ 经历了五代：第一代单处理器系统、第二代向量处理系统、大规模并行处理系统、第四代共享存处理系统、第五代集群系统。 第三代与第五代在体系结构上是同构的，属于分布存处理方式，不同在于其是否采用价廉物美的日用品组件。
《计算机原理与应用》复习题参考答案
《计算机原理与应用》复习题参考答案 一、填空题 1． 2．运算器控制器 3．奇偶 4．11111.1B 5．1.1011B 6．[－x]补，右 7．对阶向右规格化 8．静态，动态 9． 10．磁表面存储器半导体存储器 11． 12．组合逻辑，微程序控制器（或微程序） 13．指令操作码微地址产生部件 14．时间分割，成组（或数据块） 15．传送前预处理传送后处理 16．内码代码转换程序 17、 18、存 19、对主存速度影响小且无明显死区控制电路复杂
20、扩大存储器容量平衡主存与CPU之间的速度 21、奇偶校验法海明校验法循环冗余校验法 22、程序直接控制方式程序中断方式DMA方式通道和IOP方式 23、对阶尾数相加规格化 24、内码代码转换程序 25、数据通路宽度主存容量指令浮点（或：典型四则、四则） 26、 27、ASCII BCD 28、容量 29、双稳态触发器电容 30、单元地址 31、后进先出主存储器 32、指令系统 33、程序计数器（或：PC）程序状态字（或：PSW） 34、中断并行 35、通道 36. 指令寄存器，程序计数器，程序状态字 37、阶码，尾数，数符 38、模块，并行，多个 39、 40、水平，垂直 41、堆栈指针，栈顶
42、触发器，电容 43、40F4H 二、选择题 1.B 2.B 3.A 4.C 5.C 6. 7.C 8.A 9.D 10.D 11、（4）12、（3）13、（1）14、（1）15、16、（2）17、（2）18、（3）19、20、（3）21．B 22.D 23. 24.C 25.A 26.AC 27.B 28. 29.C 30.C 31.D 32. 33.B 34.A 35. 36.A 37.C 38.C 39.A 40.C 41B、42D、43A 、44 D、45C、46A、47B、48C、49B、50.C 三、判断题 1、√ 2、 3、× 4、× 5、、 6、√， 7、╳， 8、， 9、╳， 10、√， 11、，12、， 13、╳， 14、， 15、√ 四、名词解释 1.基数：各数位允许选用的数码个数。或：各数位允许选用的最大数码值加1（不乘位权）。或：产生进位的该位数码值（不乘位权）。 2.DRAM： 3.高速缓存：为提高访存速度在CPU和主存间增设的一种高速存储器。
《计算机组成基础学习知识原理》教学方案计划大纲
《计算机组成原理》教学大纲 本门课程的教学目标和要求： 《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的一门核心专业基础课。通过本课程的学习，使学生掌握计算机系统的基本组成、计算机中数据的表示方法、计算机各硬件部件的功能和工作原理等，为学生学习计算机专业课打下坚实的基础。要求学生： 1.从总体上了解计算机硬件、软件、计算机主要部件的基本概念； 2.掌握计算机中各种数据的表示方法； 3.掌握运算器的功能、组成和工作原理； 4.掌握广泛使用的各类半导体存储器的工作原理和特性、主存储器系统的设计、多级存储器层次结构； 5.掌握CPU的组成、CPU各个部件在计算机运行过程中的作用、如何实现各条指令的功能； 6.掌握指令的格式、常见的寻址方式和指令的主要类型； 7.掌握总线的概念、特性和几种常用的总线标准； 8.掌握几种基本的信息交换方式和常用的外围设备的工作原理。 教学重点和难点： 本课程重点是：运算方法和运算器、存储系统、中央处理器。 本课程难点是：存储系统和中央处理器。 教学对象：计算机科学与技术专业本科大学生。 教学方式：采用多媒体教学。 教学时数：60学时。 教学具体内容及学时分配：
第一章概论（2学时） 教学目标和要求： 通过学习本章，使学生了解计算机硬件、软件的概念和计算机的基本组成，从总体上认识计算机。要求学生： 1.了解计算机的分类和应用领域； 2.了解计算机硬件的概念和基本组成； 3.了解计算机层次结构。 教学重点和难点： 本章重点：计算机硬件、软件的概念和计算机的基本组成。 无难点。 教学方式：课堂讲授2学时。 第一节计算机系统简介（0.5学时） 一、计算机系统简介 计算机软件、硬件概念。 二、计算机层次结构 将计算机的层次结构。 第二节计算机的基本组成（1学时） 一、数字计算机的硬件组成 介绍数字计算机的基本组成。 二、计算机的工作步骤 介绍数字计算机的工作步骤。 第三节计算机硬件的主要技术指标（0.5学时）计算机硬件的主要技术指标。
计算机组成原理电子教案
《计算机组成原理》电子教案 课程名称：计算机组成原理 适用专业：计算机科学与技术网络工程课程总学时：80学时 编写时间： 2006年9月
本课程是计算机专业本科生的核心课程，是主干必修课。课程以阐述原理为主，讲述计算机系统及其各功能部件的工作原理以及逻辑实现，计算机系统及其各功能部件的设计原理以及并行处理技术。设置这一课程的目的是使学生掌握计算机的基本工作原理，掌握计算机各主要部件的硬件结构、相互联系和作用，掌握计算机系统的设计原理以及软硬件的界面，从而对整个计算机系统有完整的了解，为计算机专业的后继课程的学习打下基础。 一、本课程得主要内容 1、计算机系统概论 2、运算方法和运算器 3、存储器 4、计算机指令系统 5、控制器 6、总线系统 7、外围设备 8、输入、输出系统 二、本课程教学重点与难点 重点：信息编码和数据表示 控制器 存储系统 输入输出系统 三、教材选用 《计算机组成原理》白中英.科学出版社， 四、参考教材： 主要参考书： 1、李亚明.《计算机组成与系统结构》.清华大学出版社.2001
2、王爱英.《计算机组成与结构》.清华大学出版社.1998 3、江义鹏.《计算机组成原理》.人民邮电出版社.1998 4、胡越明.《计算机组成和系统结构》.上海科学技术文献出版社.1999 五、教学手段：多媒体课件+版书 六、课程内容和学时分配 （整体安排按信息表示、信息处理、信息输出思路。） 1、计算机系统概论 教学内容： 1、计算机系统的基本构成 2、计算机系统的层次结构 3、计算机系统结构、组成及其实现 4、计算机的性能评价 5、计算机发展简史 6、计算机的应用 基本要求： 通过本章的学习，要求了解整个计算机系统由硬件和软件两部分构成，其中硬件部分包括运算器、控制器、存储器、输入输出设备等五大功能部件构成。通过总线相互连成一个完整的硬件系统；软件部分包括系统软件、应用软件两大部分。通过对计算机层次结构的了解，明确计算机组成原理课程的任务和目的。了解计算机中的一些基本概念，包括性能指标、计算机发展简史以及计算机的应用。 教学重点： 1、计算机系统的基本构成 2、计算机系统的层次结构 3、计算机系统结构、组成及其实现 教学难点：计算机系统的层次结构、系统结构、组成及其实现的关系。明确计算机组成原理课程的任务和目的。 其它： 4、计算机的性能评价（字长、容量、速度、时间、MIPS） 5、计算机发展简史（ENIAC、冯氏计算机、其它自学） 6、计算机的应用（科学计算与数据处理的区别）
半导体器件原理简明教程习题答案
半导体器件原理简明教程习题答案 傅兴华 1.1简述单晶、多晶、非晶体材料结构的基本特点? 解整块固体材料中原子或分子的排列呈现严格一致周期性的称为单晶材料； 原子或分子的排列只在小范围呈现周期性而在大范围不具备周期性的是多晶材料；原子或分子没有任何周期性的是非晶体材料? 1.6什么是有效质量，根据E(A)平面上的的能带图定性判断硅鍺和砷化镓导带电子的迁移率的相对大小. 解有效质量指的是对加速度的阻力? 由能带图可知,Ge与Si为间接带隙半导体，Si的Eg比Ge的Rg大，所以J Ge > J si.GaAs为直接带隙半导体，它的跃迁不与晶格交换能量,所以相对来说"GaAs -Ge > "si ? 1.10假定两种半导体除禁带宽度以外的其他性质相同，材料1的禁带宽度为1.1eV,材料2的禁带宽度为3.0eV,计算两种半导体材料的本征载流子浓度比值 哪一种半导体材料更适合制作高温环境下工作的器件？ 解本征载流子浓度:n i =4.82 1015(巴哼)exp(孚) m°k T 两种半导体除禁带以外的其他性质相同 n exp(i^) 19 1.9 二一 = --- =exp(—) 丁丁 >0二山=门2二在高温环境下匕更合适n2 exp(尹) kT & 1.11在300A下硅中电子浓度n°=2 103cm二计算硅中空穴浓度p。,画出半导体能带图，判断该半导体是n型还是10p2型半导体. 解卞―苗富" 10^mt. 是p型半导体1.16硅中受主杂质浓度为1017cm=计算在300A下的载流子浓度n。和p。,计算费米能级相对于本征费米能级的位置，画出能带图. 解 p o =N A =1017cm" n o p o = n「T=300A —山=「5 10 cm_ 2
微机原理实验8255并行口实验PA输入、PB输出讲课教案
微机原理实验8255并行口实验P A输入、P B输出
8255A并行口实验PA输入、PB输出利用LED等显示 程序 LCD EQU 07FE0H LCDWI EQU LCD+0 ;写命令 LCDWD EQU LCD+1 ;写数据 LCDRS EQU LCD+2 ;读状态 LCDRD EQU LCD+3 ;读数据 PA EQU 0FFD8H PB EQU 0FFD9H PC EQU 0FFDAH PCTL EQU 0FFDBH code segment assume cs:code lin db 0 col db 0 num db 0 dis_num db 0 temp0 db 0 temp1 db 0 count db 0 org 1000h start: MOV DX,PCTL MOV AL,90H OUT DX,AL call init_lcd mov al,3 call delay2 mov count,0 mov bx,offset tab0 mov lin,0 mov col,0 mov num,16 call dis_english GOON: MOV DX,PA IN AL,DX TEST AL,01H JE GOON1 TEST AL,02H JE GOON2
TEST AL,04H JZ GOON3 TEST AL,08H JE GOON4 TEST AL,10H JE GOON5 TEST AL,20H JE GOON6 TEST AL,40H JE GOON7 TEST AL,80H JZ GOON8 JMP GOON9 GOON1: JMP KEY1 GOON2: JMP KEY2 GOON3: JMP KEY3 GOON4: JMP KEY4 GOON5: JMP KEY5 GOON6: JMP KEY6 GOON7: JMP KEY7 GOON8: JMP KEY8 GOON9: mov bx,offset tab9 mov lin,1 mov col,0 mov num,16 call dis_english MOV DX,PB MOV AL,0FFH OUT DX,AL JMP GOON KEY1: MOV DX,PB MOV AL,0FEH OUT DX,AL mov bx,offset tab1 mov lin,1 mov col,0 mov num,16 call dis_english JMP GOON KEY2: MOV DX,PB MOV AL,0FDH OUT DX,AL
《计算机原理与应用》习题(1-3章)
第1章微机系统导论 1.2微处理器、微型计算机和微型计算机系统之间有何联系与区别? 答：微处理器是微型计算机的中央处理器，微型计算机是微型计算机系统硬件部分的核心部件。 微处理器是指由一片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的中央处理器部件。 微型计算机又称主机，是指以微处理器为核心，配上存储器、输入／输出接口电路及系统总线所组成的计算机。 微型计算机系统是指以微型计算机为中心，配以相应的外围设备（如硬盘、显示器、键盘、鼠标等）、电源和辅助电路（统称硬件）以及指挥微型计算机工作的软件系统（如系统软件、应用软件）所构成的系统。 1.3一个基本的微机硬件系统的组成部分包括哪几部分？实际微机硬件系统一般都由哪些 部件组成? 答：一个基本的微机硬件系统的组成包括微处理器芯片、存储器芯片与输入输出接口芯片。微处理器芯片是微机的运算和控制中心，存储器芯片（内存）用来存储程序和数据，输入输出接口芯片是微机与外设之间的接口。 主流微机硬件系统一般由主机（包括CPU、主存储器RAM、CPU外围芯片组和总线插槽）、外设接口卡、外部设备（如显示器、键盘、鼠标）及电源等部件组成。 1.6 一个最基本的微处理器由哪几部分组成？它们各自的主要功能是什么？ 答：一个最基本的微处理器由运算器、控制器和内部寄存器阵列3个部分组成。 运算器又称为算术逻辑单元（ALU），用来进行算术或逻辑运算以及位移循环等操作；控制器包括指令寄存器（IR）、指令译码器（ID）、可编程逻辑阵列（PLA），三者共同作用完成取指控制、执指控制等操作；内部寄存器的数量和类型视具体的微处理器类型而定，一般包括累加器、数据寄存器、程序计数器、地址寄存器和标志寄存器等，用以存放对应的数据，供控制器和运算器使用。 1.7 试说明程序计数器PC在程序执行过程中的具体作用与功能特点。 答：PC中存放着正待取出的指令的地址。根据PC中的指令地址，CPU准备从存储器中取出将要执行的指令。通常程序按顺序逐条执行。任何时刻PC都指示要取的下一个字节或下一条指令（对单字节指令而言）所在的地址。因此，PC具有自动加1功能。 1.8 试说明标志寄存器F的基本功能是什么？它在程序执行过程中有何作用？ 答：标志寄存器F用来寄存CPU执行指令时所产生的结果或状态的标志信号。如进行算术或逻辑运算时是否产生进位、半进位、溢出、结果等于零、奇偶性等状态的变化，通常需要将标志寄存器中这些运算后的结果或状态作为一种条件，用于判断程序是否转移。不同型号的微处理器对应的标志位的具体设置与功能也不同。 1.9 存储器的基本功能是什么？程序和数据是以何种代码形式来存储信息的？ 答：存储器是计算机的存储和记忆部件，用来存放数据（包括原始数据、中间结果与最终结果）和程序。程序和数据在计算机内部都是用0、1二进制代码的形式来表示的，每一个0或1就叫做1位信息。 1.10 试说明位、字节、字长的基本概念及三者之间的关系。 答：位（bit）是用0或1表示的一个二进制信息最基本单位；字节（Byte）是由8位二进制代码表示的一个叫做位组的基本信息单位；字（Word）是指由2个字节组成的16位信息单位。字长是指计算机内部CPU一次可以处理二进制数字的位数，它通常是字节的整数倍。
微机原理及应用A课程教学大纲
《微机原理及应用A》课程教学大纲 Microcomputer Principle and Application A 课程代码：课程性质：专业基础理论课/必修 适用专业：信息安全 开课学期：3 总学时数：56 总学分数：3.5 编写年月：2005年7月修订年月：2007年7月 执笔：刘科峰 一、课程的性质和目的： 微机原理课程是信息与计算科学专业的一门重要的专业基础选修课。通过学习本课程能了解微型计算机的内部运行原理及微机接口应用的基本方法，初步掌握汇编语言程序设计的有关基本知识和程序设计的方法，为学习本专业后续课程打下良好的基础。 二、课程教学内容 第1章计算机基本知识(4学时) 了解计算机的发展，掌握微型计算机中信息的表示及运算，掌握几种进制之间的相互转换的方法。 本章知识点为：计算机的发展，计算机编程语言的发展，二、十、十六进制数的表示与运算，字符的编码表示，二、十、十六进制之间的相互转换。 第二章 8086系统结构与80x86 CPU(8学时) 理解8086 CPU结构和8086系统的结构，了解8086 CPU内部时序和80x86典型微处理机。 本章知识点为：8086 CPU结构，8086系统的结构，最小和最大模式系统，8086 CPU内部时序，80486 CPU，Pentium系列微处理机。 第3章 8086的指令系统（8学时） 了解8086 指令的特点，理解8086的指令格式及数据类型，掌握8086的寻址方式和8086的各类指令。 本章知识点为：8086 指令的特点，8086的寻址方式，8086的指令格式，指令中的数据类型，8086的指令集。 第4章 8086汇编语言程序设计（16学时） 了解汇编语言程序设计的两种语句、程序的基本结构。掌握编程技巧和上机调试技术，通过大量具有代表性的例题，由浅入深地引导学生进行汇编语言程序设计。 本章知识点为：8086汇编语言的语句，8086汇编语言中的伪指令，8086汇编语言中的运算符，汇编语言程序设计，DOS功能调用与子程序设计，汇编语言程序上机调试 第5章存储器原理与接口(4学时) 了解存储器分类和计算机存储体系的塔形结构，了解高速缓存的概念及应用场合和虚拟存储的概念，掌握CPU与存储器芯片的连接技术。
现代控制理论课程设计(大作业)
现代控制理论课 程设计报告 题目打印机皮带驱动系统能控能观和稳定性分析 项目成员史旭东童振梁沈晓楠 专业班级自动化112 指导教师何小其 分院信息分院 完成日期 2014-5-28
目录 1. 课程设计目的 (3) 2.课程设计题目描述和要求 (3) 3.课程设计报告内容 (4) 3.1 原理图 (4) 3.2 系统参数取值情况 (4) 3.3 打印机皮带驱动系统的状态空间方程 (5) 4. 系统分析 (7) 4.1 能控性分析 (7) 4.2 能观性分析 (8) 4.3 稳定性分析 (8) 5. 总结 (10)
项目组成员具体分工 打印机皮带驱动系统能控能观和稳定性 分析 课程设计的内容如下： 1.课程设计目的 综合运用自控现代理论分析皮带驱动系统的能控性、能观性以及稳定性，融会贯通并扩展有关方面的知识。加强大家对专业理论知识的理解和实际运用。培养学生熟练运用有关的仿真软件及分析，解决实际问题的能力，学会使用标准、手册、查阅有关技术资料。加强了大家的自学能力，为大家以后做毕业设计做很好的铺垫。 2.课程设计题目描述和要求 (1)环节项目名称：能控能观判据及稳定性判据 (2)环节目的： ①利用MATLAB分析线性定常系统的可控性和客观性。 ②利用MATLAB进行线性定常系统的李雅普诺夫稳定性判据。 (3)环节形式：课后上机仿真 (4)环节考核方式： 根据提交的仿真结果及分析报告确定成绩。 (5)环节内容、方法： ①给定系统状态空间方程，对系统进行可控性、可观性分析。 ②已知系统状态空间方程，判断其稳定性，并绘制出时间响应曲线验
证上述判断。 3.课程设计报告内容 3.1 原理图 在计算机外围设备中，常用的低价位喷墨式或针式打印机都配有皮带驱动器。它用于驱动打印头沿打印页面横向移动。图1给出了一个装有直流电机的皮带驱动式打印机的例子。其光传感器用来测定打印头的位置，皮带张力的变化用于调节皮带的实际弹性状态。 图1 打印机皮带驱动系统 3.2 系统参数取值情况 表1打印装置的参数
微机原理及应用教案(二)
2.1 微型计算机系统（4） 教学目的： 1、理解掌握计算机软件及分类； 2、了解机器语言、汇编语言、高级语言的区别； 3、了解三种语言处理程序的区别； 4、了解程序设计工具； 5、了解数据库及数据库管理系统； 6、了解诊断程序； 7、了解应用软件及分类。 教学过程： 一、引入 [问题1]. 同学们都知道计算机分为硬件和软件两大系统，前面我们了解硬件系统，那么软件指什么？你们都用过或听过那些软件？（学生边回答，教师边在黑板上分类写） 如：Windows 98 Word flash VB Photoshop Windows xp Excel VC Windows 2003 WPS VF [问题2]. 请同学们说一说这些软件的用途 二、新课 1、计算机软件：指为运行、维护、管理、应用计算机所编制程序的总和。 软件? ??应用软件系统软件 2、系统软件及其分类 系统软件??? ?? ??系统工具集数据库管理系统程序设计系统软件 操作系统 ①操作系统：是计算机硬件和软件的接口， 也是用户与计算机的接口， 管理计算机软、硬资源――充分发挥计算机的系统效率（存储器管理、I/O 设备管理、文 件管理） 组织协调计算机的运行――增强计算机系统处理能力 提供人机有的对话接口。
②计算机语言 机器语言： 指令：计算机执行各种操作的命令 机器指令：用二进制编码表示的指令 机器语言：用机器指令编写的程序 机器语言的特点：能被计算机直接识别理解，但编程困难 汇编语言：用与机器语言一一对应的字母代码表示的语言，便于理解记忆，不具有通用性。 高级语言：又称算法语言，英文单词+数学语言，不受机种限制，有很强通用性，目前有数百种。 ③语言处理程序――“翻译” 目标程序―――机器语言程序 源程序――――汇编语言程序和高级语言程序 由于计算机只能直接执行用机器语言编写的目标程序，因而“源程序”必须“翻译”成目标程序，计算机才能执行。把源程序“翻译”成目标程序的翻译程序叫语言处理程序。一般分为以下三种： 汇编程序：汇编语言源程序 ????→?分析查错代真目标程序 解释程序：将高级语言源程序????→?逐句翻译并执行 目标程序 编译程序：将高级语言源程序 ????→?分析查错代真目标程序 ④程序设计工具集 文本编辑程序 连接程序 调试程序 ⑤数据库及数据库管理系统 ⑥诊断程序 3、应用软件：利用计算机所提供的系统软件，为解决各种实际问题而编制的程序。分为：通用软件和专用软件。 三、小结与作业 小结： 1、计算机软件系统的分类。 2、系统软件与应用软件的区别。 作业： 课本40页，练习1、④⑤ 2、①
微型计算机原理及应用试题库答案
微型计算机原理及应用试题库及答案 一、填空 1.数制转换 A）125D=（ 11111101 ）B =（ 375 ）O=（ 0FD ）H=（0001 0010 0101 ）BCD B）10110110B=（ 182 ）D =（ 266 ）O=（ 0B6 ）H=（0001 1000 0010 ）BCD 2.下述机器数形式可表示的数值范围是(请用十进制形式写出):单字节无符号整数0~255；单字节有符号整数-128~+127。 注：微型计算机的有符号整数机器码采用补码表示，单字节有符号整数的范围为-128~+127。 3.完成下列各式补码式的运算，并根据计算结果设置标志位SF、ZF、CF、OF。指出运算结果有 效否。 A）00101101+10011100= B）11011101+10110011= 4.十六进制数2B．4Ｈ转换为二进制数是__00101011.0100，转换为十进制数是__43.25____。 5.在浮点加法运算中，在尾数求和之前，一般需要（对阶）操作，求和之后还需要进行（规格化） 和舍入等步骤。 6.三态门有三种输出状态：高电平、低电平、（高阻）状态。 7.字符“A”的ASCII码为41H，因而字符“E”的ASCII码为（45H），前面加上偶校验位后代 码为（C5）H。 8.数在计算机中的二进制表示形式称为（机器数）。 9.在计算机中，无符号书最常用于表示（地址）。 10.正数的反码与原码（相等）。 11.在计算机中浮点数的表示形式有（阶码）和（尾码）两部分组成。 12.微处理器中对每个字所包含的二进制位数叫（字长）。 13.MISP是微处理的主要指标之一，它表示微处理器在1秒钟内可执行多少（百万条指令） 14.PC机主存储器状基本存储单元的长度是（字节）. 15.一台计算机所用的二进制代码的位数称为___字长_________，8位二进制数称为__ 字节____。 16.微型计算机由（微处理器）、（存储器）和（I/O接口电路）组成。 17.8086CPU寄存器中负责与I/O端口交换数据的寄存器为（AX,AL） 18.总线有数据总线、地址总线、控制总线组成，数据总线是从微处理器向内存储器、I/O接口 传送数据的通路；反之，它也是从内存储器、I/O接口向微处理器传送数据的通路，因而它可以在两个方向上往返传送数据，称为（双向总线）。 19.一个微机系统所具有的物理地址空间是由(地址线的条数)决定的，8086系统的物理地址空间 为（1M）字节。 20.运算器包括算术逻辑部件（ALU），用来对数据进行算术、逻辑运算，运算结果的一些特征由 （标志寄存器）存储。 21.控制寄存器包括指令寄存器、指令译码器以及定时与控制电路。根据（指令译码）的结果， 以一定的时序发出相应的控制信号，用来控制指令的执行。 22.根据功能不同，8086的标志为可分为（控制）标志和（状态）标志位。 23.8086/8088CPU内部有（14）个（16位）的寄存器。 24.在8086/8088的16位寄存器中，有（4）各寄存器可拆分为8位寄存器使用。他们是 （AX,BX,CX,DX）,他们又被称为（通用寄存器）。 25.8086/8088构成的微机中，每个主存单元对应两种地址（物理地址）和（逻辑地址）。 26.物理地址是指实际的（20）为主存储单元地址，每个存储单元对应唯一的物理地址，其范围 是（00000H-FFFFFH）。
《微机原理及应用》课程.
《微机原理及应用》课程 一、制定实验教学大纲依据 本大纲根据《微机原理及应用》教学大纲对学生实验能力培养要求而制定。 二、本课程实验教学的地位和作用 微机原理实验是验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识的必要环节，通过微机原理实验，培养学生运用所学的理论解决实际问题的能力，使学生初步掌握分析简单电路，调试简单汇编程序以及撰写实验报告的能力。 三、本课程实验教学基本理论与技术内容 通过对一些基本控制线路的连接的实验（I／O、8255方式、数码管显示）等使学生巩固课堂所学的知识，了解芯片的原理及使用方法，培养学生运用所学理论解决实际问题的能力，使学生达到能正确使用和选用基本的元器件，掌握汇编语言程序的调试方法及如何分析简单的微机接口电路。 四、学生应达到的实验能力标准 1. 掌握74L273的工作原理。 2. 掌握8255的工作原理及使用方法。 3. 通过并行接口8255实现十字路口交通灯的模拟控制，进一步掌握对并行口的使用。 4. 掌握数码管显示数字的原理 5. 掌握I／O地址译码电路的工作原理。 6. 学会分析简单电路，调试简单汇编程序。 五、学时、教学文件及教学形式 学时：机械类专业本课程总学时为40学时，其中实验4学时，占总学时10％。 课外上机15学时 教学文件：校编《微机原理实验指导书》，实验报告学生自拟。 教学形式：本课程实验为综合性实验。要求学生课前预习实验指导书，写出实验程序，指导教师应概述实验的原理、方法及仪器使用等，并作针对性指导，具体实验步骤和结果分析由学生独立完成。 课外上机要求每个学生完成8－10道汇编语言的程序设计及调试。以巩固和深化对课程内容的理解，提高编程技能及程序调试的技能。 六、实验考试方法与成绩评定 根据学生的实验预习、实验纪律、实验动手能力及实验报告结果，进行综合评定，
微机原理及应用课程教学大纲教案
微机原理及应用I课程教案 （Microcomputer Principles & ApplicationsI） 一、课程基本信息 课程编号：14134427 课程类别：专业核心课 适用专业：计算机科学与技术、网络工程、软件工程 学分：3.5学分 总学时：56学时，其中理论学时：56学时, 实验学时:0 先修课程：数字电子技术基础、计算机组成原理Ⅰ 后继课程：计算机系统结构 课程简介： 本课程是计算机科学与技术、网络工程、软件工程等专业的一门重要专业课，是一门面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程。本课程以Intel 8086/8088为起点，逐步介绍80286、80386、80486以及Pentium CPU，使学生能够层层深入，逐步掌握各种微处理器的体系结构、组成原理以及它们之间的区别和联系。在接口技术部分，主要围绕个人计算机中常用的接口进行讲述，除了传统的并行接口、串行接口外，还讲述常用一些接口电路的应用和设计方法。该课程是学生学习和掌握微型计算机基本组成、工作原理、接口技术的重要课程。 主要教学方法与手段： 课堂多媒体课件结合黑板板书。
选用教材： 李云、曹永忠、于海东等，微型计算机原理及应用(第二版)，北京：清华大学出版社，2015 必读书目： [1] 葛桂萍等，微机原理学习与实践指导（第二版）[M].北京：清华大学出版社，2015 [2] 戴梅萼，史嘉权，微型计算机技术及应用（第4版）[M].北京：清华大学出版社，2008 选读书目： [1] 李继灿，新编16、32位微型计算机原理及应用（第4版）[M].北京：清华大学出版社，2010 [2] 余春暄等，80X86/Pentium微机原理及接口技术（第2版）[M].北京：机械工业出版社.2014 [3] 钱晓捷等，80X86/Pentium微机原理及接口技术-基于IA-32处理器和32位汇编语言（第4版）[M].北京：机械工业出版社.2011 二、课程总目标 本课程是计算机科学与技术、网络工程、软件工程等专业的一门重要专业课，通过对本课程的学习，学生将系统地从理论和实践上掌握微型计算机的基本组成、工作原理及常用接口技术，建立微机系统整体概念，使学生具备微机应用系统软、硬件开发的初步能力。 三、课程教学内容与教学要求 1、教学内容与学时分配 课程总学时：56学时，其中讲授学时：56学时；实验(上机)学时：0学时
计算机组成原理第五章答案,DOC
第5章习题参考答案 1．请在括号内填入适当答案。在CPU中： (1)保存当前正在执行的指令的寄存器是（IR）； (2)保存当前正在执行的指令地址的寄存器是（AR） (3)算术逻辑运算结果通常放在（DR）和（通用寄存器）。 解： 5．如果在一个CPU周期中要产生3个节拍脉冲；T l＝200ns，T2=400ns，T3=200ns，试画出时序产生器逻辑图。 解：取节拍脉冲T l、T2、T3的宽度为时钟周期或者是时钟周期的倍数即可。所以取时钟源提供的时钟周期为200ns，即，其频率为5MHz.；由于要输出3个节
拍脉冲信号，而T 3的宽度为2个时钟周期，也就是一个节拍电位的时间是4个时钟周期，所以除了C 4外，还需要3个触发器——C l 、C 2、C 3；并令 211C C T *=；321C C T *=；313C C T =，由此可画出逻辑电路图如下： 6．假设某机器有80条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条取指微指令是所有指令公用的。已知微指令长度为32位，请估算控制存储器容量。 由表可列如下逻辑方程 M=G S 3=H+D+F S 2=A+B+D+H+E+F+G S 1=A+B+F+G C=H+D+Ey+Fy 8．某机有8条微指令I 1—I 8，每条微指令所包含的微命令控制信号如下表所示。
a—j分别对应10种不同性质的微命令信号。假设一条微指令的控制字段仅限为8位，请安排微指令的控制字段格式。 或： fhi bgj 9．微地址转移逻辑表达式如下：
μA8=P1·IR6·T4 μA7=P1·IR5·T4 μA6=P2·C·T4 其中μA8—μA6为微地址寄存器相应位，P1和P2为判别标志，C为进位标志，IR5和IR6为指令寄存器的相应位，T4为时钟周期信号。说明上述逻辑表达式的含义， 存地址寄存器MAR，指令寄存器IR，通用寄存器R0 R3，暂存器C和D。 (1)请将各逻辑部件组成一个数据通路，并标明数据流动方向。 (2)画出“ADDR1，R2”指令的指令周期流程图。 解： (1)设该系统为单总线结构，暂存器C和D用于ALU的输入端数据暂存，移位
微机原理实验报告
昆明理工大学微机原理及程序设计 实验指导书 段绍米编 昆明理工大学信息工程与自动化学院 自动化系 2013年10月
微机原理实验实验要求及运行环境 1、实验要求与注意事项： 交纸质版实验报告，实验要求： 实 验成绩百分制（总分10 0分）实验 过程 （50 分） 提前预习，写好实验报告，标好注释，修改好程序；10分个人按要求独立完成，填好实验结果，对实验程序进行讲解，按时交实验报告20分不做与本实验无关的事（如玩游戏、聊天、打电话、听音乐等）5分不得缺席，实验签名（两份），按要求填写设备号实验名称等，不带他人签名5分带走自己的垃圾，保持实验室卫生，电脑设备桌椅摆设整齐，保管好个人物品5分按秩序进出实验室，不拥挤，注意安全，爱护设备，保证设备完好5分实验 报告 （50 分） 报告纸要统一，全部手写并填写好表头，包括：实验名称、姓名、学号、班级任 课老师等 2分实验目的、实验内容3分程序框图5分程序清单5分读懂程序加注释（每句注释13+分段注释7）20分实验结果，实验中经老师检查过5分程序修改，实验要求的完成及结果（可用蓝/黑在原程序上标明，并加注释）10分 实 验成绩百分制（总分100分）实验 过程 （50 分） 提前预习，标好程序注释，修改好程序；10分个人按要求独立完成，填好实验结果，对实验程序进行讲解，按时交实验报告20分不做与本实验无关的事（如玩游戏、聊天、打电话、听音乐等）5分不得缺席，实验签名（两份），按要求填写设备号实验名称等，不带他人签名5分带走自己的垃圾，保持实验室卫生，电脑设备桌椅摆设整齐，保管好个人物品5分按秩序进出实验室，不拥挤，注意安全，爱护设备，保证设备完好5分实验 报告 （50 分） 报告按统一格式要求填写，包括：课程名称、姓名、学号、班级任课老师等10分实验报告包括实验目的、实验内容、程序框图、程序清单、实验要求5分读懂程序加注释（每句注释13+分段注释7）20分实验结果，实验中经老师检查过5分程序修改，实验要求的完成及结果（可用其他颜色标明添加的程序，与原程序 不同，并加注释） 10分 2、实验运行环境 在电脑中装ASM Masm for windows 集成实验环境2008。双击图标打开ASM MasM for windows 集成实验环境运行工作界面，输入实验程序代码，调试、改错、保存、运行、查看结果，进行记录。
计算机原理及应用作业 第三次
《计算机原理与应用》作业第三次 四、缓冲技术与浮点数 1、缓存块、相联性和平均存储器访问时间（27分） 假设有16位的地址空间，时钟周期频率为2GHz。设计的缓存参数如下： 缓存大小：4Kb 块大小：1 word（4 byte） 缓存命中时间：2个周期 缓存缺失时间：100个周期 再假设，依次访问如下的地址：0x0000, 0x0004, 0x0008, 0x000c, 0x1000, 0x1004, 0x1008, 0x100c, 0x0000, 0x0004, 0x0008, 0x000c a．如果使用直接映射缓冲技术 （1）地址中的tag、set index、block offset字段分别是多少宽度？（3分） Tag：4位set index：10位block offset：2位 （2）在每次存储访问时，缓存是否命中/缺失？如果是缺失的话，请给出缺失类型 （3）请计算缓冲的缺失率，及AMAT。与没有使用缓冲技术相比，访问存储的时间
的效率提高了多少?（3分） 缺失率=100%；T=0.5ns，AMAT=(2+100*100%)T=51ns；没有缓冲技术时，AMAT=100 cycles=50ns，故缓冲技术使得效率降低2%。 b．假设缓存大小不变，而将块大小变为2字（8字节）请回答问题。 （4）地址中的tag、set index、block offset字段分别是多少宽度？（3分） 4；9；3 （5）在每次存储访问时，缓存是否命中/缺失？如果是缺失的话，请给出缺失类型（Compulsory, Capacity, or Conflict）, 请将结果填入下表。（3分） （6）请计算缓冲的缺失率。注：由于增加了块大小，命中和缺失的时间都有可能增加。请在下述给出的参数中选择合理的时间参数，来计算AMAT。与没有使用 缓冲技术相比，访问存储的时间的效率提高了多少?（3分） ●Cache hit time: 1, 2, 3 cycles ●Cache miss time: 90, 100, 110 cycles hit time=2 cycles, miss time=110 cycles, 1 cycle=0.5ns; miss rate=50%; AMAT=(2+110*50%)cycles=28.5ns; 未使用缓冲时，AMAT=100 cycles=50ns,缓冲使得访问效率提高43%。 c．将b中的缓存设计，进一步提高缓存的相联性，缓存大小不变，块大小仍为2字，使用2路分组相连方式。 （7）地址中的tag、set index、block offset字段分别是多少宽度？（3分） 5；8；3 （8）在每次存储访问时，缓存是否命中/缺失？如果是缺失的话，请给出缺失类型（Compulsory, Capacity, or Conflict）, 请将结果填入下表。（3分）
《微机原理与接口技术》教案
第 1 章微型计算机概述 1.1微型计算机的特点和发展 1.电子计算机的分类：按体积、性能和价格可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机五类。 2.微型机的特点 (1)体积小、重量轻。 (2)价格低廉。 (3)可靠性高，结构灵活。 (4)应用面广。 3.微型机的发展 (1)1971年~1972年的Intel 4004、4040、8008微处理器。4位或8位，集成度2千管/片。时钟频率 1MHz。 (2)1973年~1977年的Intel 8080/8085，Zilog的Z80、Motorola的6800/6802、Rockwell的6502微处 理器。8位，集成度5千~1万管/片。时钟频率2~4MHz。 (3)1977年~1979年的Intel 8086/8088，Zilog的Z8000、Motorola的68000微处理器。16位高性能， 时钟频率4~8MHz左右。集成度2万~6万管/片。 (4)1980年~1983年的Intel 80286、M68010微处理器。16位高性能，时钟频率10MHz左右。集成度 10万管/片。 (5)1983年~1993年的Intel 80386、80486、Motorola的68020微处理器等。32位，时钟频率16~80MHz 左右。集成度15万~1百万管/片。 (6)1993年~1995年的Intel Pentium（586级）处理器，32位或64位数据线（内部为32位），36位或 64位地址线。集成度310万管/片。 (7)1995年~2004年的Pentium Pro（686级）处理器、Pentium MMX、PII、PIII、PⅣ等处理器。32 位或64位数据线（内部为32位），36位或64位地址线。时钟频率66~3.08GHz左右。集成度几百万~几千万管/片。 (8)2004年的Itanium（安腾）处理器，全64位架构，集成度2.2亿管/片。 (9)多媒体计算机、微型机网络等。 1.2微型机的分类 微型机按组成可分为：位片式、单片式、多片式。 微型机按处理器的字长（最通常的分类法）来分类。微处理器有： 1.4位微处理器：Intel 4004、4040。 2.8位微处理器：Intel 8080/8085，Zilog的Z80、Motorola的6800/6802、Rockwell的6502等微处理器。 3.16位微处理器：Intel 8086/8088，Zilog的Z8000、Motorola的68000/68010、Intel 80286等。其中IBM PC/XT是Intel 8088为CPU的16位微型机。 4.32位微处理器：Intel 80386、80486、Motorola的68020微处理器等。Intel Pentium（586级）处理器、Pentium Pro（686级）处理器、PII、PIII等。 5.位片式微处理器：Intel 3000系列（2位）、AM2900系列（4位）、MC10800系列（4位）、F100220 系列（8位）等。 1.3微处理器、微型计算机和微型计算机系统 1.3.1微处理器 微处理器是微型计算机的核心，又叫中央处理器CPU，是控制器和运算器的合称。 1.CPU一般具有下列功能 (1)可以进行算术和逻辑运算；