微机原理
微机原理教学
微机原理教学微机原理，作为计算机专业的一门基础课程，对于学生的计算机基本理论、硬件结构和操作系统原理等方面的学习起着重要的作用。
针对这门课程的教学内容和方法，本文将从课程设置、教学目标、教材选择以及教学方法等方面进行论述，旨在提供一种有效的微机原理教学模式。
一、课程设置微机原理课程应该合理设置，由浅入深地讲解计算机硬件结构、数字逻辑、微处理器等内容，同时要与计算机组成原理、计算机系统结构课程紧密衔接，形成知识体系的连贯性。
通过合理的课程设置，能使学生逐步掌握计算机的工作原理和基本组成，为进一步学习计算机体系结构奠定良好的基础。
二、教学目标微机原理课程的教学目标主要包括以下几个方面：1. 培养学生对计算机硬件结构的认识和理解能力；2. 培养学生进行数字逻辑设计的能力；3. 培养学生掌握微处理器的工作原理和汇编语言程序设计的能力；4. 培养学生运用专业知识解决实际问题的能力。
三、教材选择选择合适的教材对于教学的质量和效果至关重要。
微机原理教材应涵盖计算机硬件结构、数字逻辑和微处理器等内容，并且书写规范、结构清晰、讲解详细。
同时，教材中应包括一些具体的例子和实践案例，以便学生更好地理解和应用所学知识。
值得一提的是，教师可以结合自身的教学实践，根据不同年级和学生的实际情况，选用适合的辅助教材和参考资料。
四、教学方法为了提高微机原理课程的教学效果，教师可以尝试以下几种教学方法：1. 理论与实践相结合。
在讲解理论知识的同时，加强实验教学环节，让学生通过实际操作来巩固和加深理论的理解。
可以搭建一些仿真实验平台或使用开发板等硬件设备，让学生亲自实践，提高他们的动手能力和问题解决能力。
2. 课堂互动。
在教学过程中，鼓励学生提问和思考，积极参与讨论，促进师生之间的互动。
可以设计一些小组活动或者课堂演示，增加学生的参与度，激发他们的学习兴趣。
3. 多媒体辅助教学。
利用多媒体技术，结合图文并茂的教学材料，展示计算机硬件的结构和工作原理等内容，使抽象的理论知识更加形象和具体。
微机原理sub
微机原理sub
微机原理是一门研究微型计算机内部结构和工作原理的学科，主要内容包括计算机硬件、软件与操作系统、微处理器等方面的知识。
微机原理的学习是了解计算机技术背后的基本原理和内部机制的关键，对于理解计算机的工作方式和性能优化具有重要意义。
微机原理的核心是研究计算机硬件的工作原理。
计算机硬件包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备等多个部件。
了解
这些硬件的组成和相互作用原理，可以帮助我们理解计算机的计算、存储和输入输出过程。
在微机原理的学习中，微处理器是一个重要的内容。
微处理器是计算机的核心，负责执行各种指令并控制计算机的工作。
了解微处理器的结构和工作方式，可以帮助我们理解计算机的指令执行过程、时钟频率和性能优化等方面的知识。
此外，微机原理还涉及到计算机的软件和操作系统。
软件是指计算机程序和数据的集合，操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源的系统软件。
了解软件与操作系统的基本原理，可以帮助我们理解计算机的应用开发和系统管理等方面的知识。
总之，微机原理是计算机科学的基础学科，通过学习微机原理，可以帮助我们理解计算机技术的基本原理和内部机制，从而更好地应用和管理计算机。
微机原理是什么
微机原理是什么微机原理是一种基于微处理器的计算机系统工作原理的概述。
微机原理基于冯·诺依曼体系结构，其中包括一个中央处理器（CPU）、存储器和输入/输出设备。
CPU是微机的核心部件，它由运算器、控制器和寄存器组成。
运算器负责执行算术和逻辑运算，控制器负责指挥各个部件的工作，并根据存储器中的指令执行操作。
寄存器是CPU内部用于存储数据的快速存储单元。
微机的存储器分为主存储器和辅助存储器。
主存储器用于存储CPU当前正在执行的程序和数据，是CPU与外部设备之间进行信息交换的地方。
辅助存储器则用于长期存储程序和数据，如硬盘、光盘等。
输入/输出设备允许用户与系统进行交互，并将数据和程序输入到主存储器或将结果从主存储器输出。
常见的输入设备包括键盘、鼠标、摄像头等，输出设备包括显示器、打印机、扬声器等。
在微机系统中，CPU通过总线与存储器和输入/输出设备进行通信。
总线是一组电子线路，负责传输数据和控制信号。
总线分为数据总线、地址总线和控制总线。
数据总线用于传输数据，地址总线用于指示存储器中的位置，控制总线用于传输控制信号。
微机系统的工作原理是，当用户输入指令或数据时，这些信息被传送到主存储器。
CPU从主存储器中读取指令并执行，根据指令所包含的操作码和操作数进行相应的算术和逻辑运算。
CPU还可以将结果存储回主存储器，或将结果发送到输出设备。
通过微处理器和微机原理，微机可以高效地执行各种计算和处理任务，并实现与用户的交互。
微机的工作原理不仅可用于个人电脑，还可以应用于嵌入式系统、工控系统、服务器等不同领域。
微机原理
1、微型计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成。
2、从编程结构上看，8086CPU是由指令执行部件和总线接口部件两部分组成。
3、8086CPU有16根数据线，20根地址线，具有1MB字节的存储器寻址空间。
4、逻辑地址为2000H：1234H的存储单元的物理地址是21234H。
5、8086CPU写入一个规则字，数据线的高8位写入奇存储体，低8位写入偶存储体。
6、8086CPU有最小模式和最大模式两种工作模式，当MN/MX0V时，8086工作在最大模式。
7、CPU和外设之间的数据传送方式有：程序方式、中断方式和DMA方式三种。
（×）1、8088CPU与8086CPU一样，有16根数据线。
（×）2、段内转移指令执行结果要改变IP、CS的值。
（∨）3、在串操作指令执行时，若DF=0，则地址值会自动增加。
（×）4、8086CPU从内存中读取一个字（16位）必须用两个总线周期。
（×）5、MOV AX，[BP]的源操作数物理地址为16d ×（DS）+(BP)。
（×）6、指令MOV CS，AX是正确的。
（×）7、REP的判断重复条件是（CX）=0。
（×）8、指令RCR AL，2是错误的。
（√）9、当8086CPU响应中断时，会从INTA输出两个连续的负脉冲应答信号。
（√）10、堆栈指令的操作数均为字。
1、8086CPU复位后，程序的起始物理地址为：（B）A、00000HB、FFFF0HC、10000HD、F0000H2、8086CPU的中断相量表位于：（A）A、00000H~003FFH区B、10000H~103FFH区C、0F000H~0F3FFH区D、F0000H~F03FFH区3、8086CPU可屏蔽中断的使能位为：（B）A、DFB、IFC、TFD、PF4、下面哪个运算符是用来取地址的段值：（B）A、OFFSETB、SEGC、SEGMENTD、ASSUME 5、标志寄存器压栈指令为：（C）A、SAHFB、LAHFC、PUSHFD、POPF6、指令MOVSB的功能是：（A）A、将DS：[SI]所指出的存储单元的字节送到ES：[DI]所指出的存储单元。
微机原理微型计算机的基本组成电路
微机原理微型计算机的基本组成电路微机原理是指微型计算机的基本原理和组成。
微型计算机是一种能够完成各种计算和控制任务的计算机，其基本组成电路包括中央处理器（CPU）、存储器（内存）、输入输出设备（I/O）、总线以及时钟电路等。
中央处理器（CPU）是微型计算机的核心部件，负责执行各种计算和控制任务。
它由控制器和算术逻辑单元（ALU）组成。
控制器负责指挥和协调整个计算机系统的运行，从存储器中读取指令并解码执行；ALU则负责执行各种算术和逻辑运算。
存储器（内存）用于临时存储数据和指令。
根据存取速度和功能特点，内存可分为主存和辅存。
主存是临时存储数据和指令的地方，包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）；辅存则是长期存储数据和程序代码的地方，包括磁盘、光盘等。
输入输出设备（I/O）用于与外部环境进行交互，实现数据的输入和输出。
输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等；输出设备包括显示器、打印机、音频设备等。
总线是计算机内部各个组件之间进行数据传输和通信的通道。
通常分为数据总线、地址总线和控制总线。
数据总线用于传输数据；地址总线用于指示数据在内存中的位置；控制总线用于传输各种控制信号。
时钟电路用来提供计算机系统的时序信号，使计算机内部各个组件的操作同步。
时钟电路产生一系列脉冲信号，用于指示各种操作的开始和结束。
此外，微型计算机的基本组成电路还包括各种辅助电路，如电源电路、复位电路、中断控制电路等。
电源电路提供计算机系统所需的电能；复位电路用于将计算机系统恢复到初始状态；中断控制电路用于处理外部中断信号，从而实现对外部事件的及时响应。
综上所述，微型计算机的基本组成电路包括中央处理器、存储器、输入输出设备、总线和时钟电路等。
这些电路相互配合，共同完成各种计算和控制任务，构成了一个完整的微型计算机系统。
微机原理及接口技术
微机原理及接口技术一、前言随着信息时代的到来，计算机技术的不断发展，微机技术已经得到了广泛的应用和发展。
微机原理及接口技术作为微机技术的重要基础，对于了解微机的结构和工作原理，以及实现微机与外部设备的通信具有十分重要的意义。
本文将围绕着微机的结构、工作原理以及微机与外部设备的接口技术进行详细的介绍和分析。
二、微机的结构微机是由中央处理器(CPU)、内存(MEM)、输入/输出(I/O)接口电路、总线(BUS)等部分组成的。
CPU是微机的核心部分，它能对数据进行处理、控制微机的运作；内存是储存数据和指令的地方，CPU可以直接对内存进行读取和写入操作；I/O接口电路是微机与外部设备之间进行数据交换的桥梁；总线则是将CPU、内存和I/O接口电路连接在一起，并传递数据和控制信息。
三、微机的工作原理微机的工作过程主要由指令执行和数据存取两个部分组成。
当CPU需要执行下一条指令时，会从内存中读取这条指令，然后进行解析并执行相应的操作。
当CPU需要访问数据时，会从内存中读取数据，并将数据写入内存中。
而CPU与输入/输出设备之间的通信也是通过I/O接口电路完成的。
CPU可以根据需要对内存进行读写操作，这是因为内存与CPU的速度非常接近，对内存的操作是非常快速的。
而CPU与外设之间通过I/O接口电路进行通信，则是因为I/O接口电路需要实现对不同类型的设备接口进行适配，对设备的操作速度也受到限制。
四、微机的接口技术为了实现微机与外部设备的通信，需要通过不同的接口技术来实现对不同类型设备的连接。
常用的接口技术有串行接口(Serial Interface)、并行接口(Parallel Interface)、通用串行总线(USB)、蓝牙接口(Bluetooth Interface)等。
其中，USB接口已经成为目前最为普遍的接口技术之一。
串行接口技术和并行接口技术是早期应用比较广泛的接口技术，它们的主要区别在于对数据的传输方式不同。
微机原理
第一章ENIAC 的不足：运算速度慢、存储容量小、全部指令没有存放在存储器中、机器操作复杂、稳定性差 。
冯·诺依曼（Johe V on Neumman ）提出了“存储程序”的计算机设计方案。
特点是： 1、采用二进制数形式表示数据和计算机指令。
2、指令和数据存储在计算机内部存储器中，能自动依次执行指令。
由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备5大部分组成计算机硬件。
工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。
一型计算机的分类字长：有4位、8位、16位、32位、64位微型计算机等 工艺：可分成MOS 工艺、双极型TTL 工艺的微处理器 结构类型：有单片机、单板机、位片机、微机系统等 用途：个人计算机、工作站/务器、网络计算机 体积大小：台式机、携机。
二．微型计算机的性能指标介绍位：这是计算机中所表示的最基本、最小的数据单元。
字长：是计算机在交换、加工和存放信息时的最基本的长度。
字节（Byte ）：是计算机中通用的基本单元，由8个二进制位组成。
字：是计算机内部进行数据处理的基本单位。
主频：也称时钟频率，是指计算机中时钟脉冲发生器所产生的频率。
访存空间：是该微处理器构成的系统所能访问的存储单元数。
指令数：构成微型计算机的操作命令数。
基本指令执行时间：计算机执行程序所花的时间。
可靠性：指计算机在规定时间和条件下正常工作不发生故障的概率。
兼容性：指计算机硬件设备和软件程序可用于其他多种系统的性能。
性能价格比：是衡量计算机产品优劣的综合性指标。
微型计算机是以微处理器为核心，再配上存储器、接口电路等芯片构成的微型计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成 ：1.中央处理单元CPU （Control Processing Unit ）是微型计算机的核心部件，是包含有运算器、控制器、寄存器组以及总线接口等部件的一块大规模集成电路芯片，俗称微处理器。
微处理器是微型计算机的核心，它的性能决定了整个微型机的各项关键指标。
微机原理——精选推荐
数制和编码1.将r进制转换为十进制。
方法：按权展开相加获得。
.2.十进制转换为r进制。
方法：整数—除基取余；小数—乘基取整。
3.二进制转换为八、十六进制方法：每三/四位对应转换。
例如，1000 1010B=8AH,10 001 010B=212O 4.带符号数的表示方法带符号数的原码、反码和补码的表示。
正数的源码、反码、补码都相同。
例1.将十进制小数25.815转换为二进制。
例2.机器字长为8位x=-56D,求[x]补，结果用二进制表示。
P21 3.将下面10进制数分别转换成二进制数和16进制数。
(1)25 (2) 76(3) 128 (4) 1346.求出下列10进制数的源码、反码和补码(1) +42 (2)+85(3)-42 (4)-858086CPU1.带符号数运算对标志寄存器的影响。
标志位：CF,PF,AF,ZF,SF,OF例3.两带符号数105和50相加，求运算后对各标志位的影响。
例4.指出执行如下指令后，标志寄存器中各状态位的值。
MOVAX，34C5HADD AX，546AH2.段地址和偏移地址组合成物理地址。
20位PA=段基地址*16+16位偏移量例3.已知段地址：偏移地址分别为1200:3500H,则其物理地址为多少。
解：PA = 1200H*16+3500=15500H例6.段基地址装入如下数值，则每段的起始地址和结束地址分别是多少。
(1)1200H(2)3F05H(3)0FFEH3.堆栈的设置和操作PUSH和POP对SP的影响例7.设SS：SP=2000：0300H，则堆栈在内存中的物理地址范围是多少？执行两次PUSH操作和SS：SP是多少？再执行一条POP操作后SS：SP是多少？一、寻址方式1.寻址类型（7种）1）立即寻址。
如：MOV AL，26H2）寄存器寻址。
如：MOV DX，AX3）直接寻址。
如：MOV AX，[2000H]4）寄存器间接寻址。
如：MOV BX，[SI]5）寄存器相对寻址。
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利用补码可以方便地将减法转换为加法。设X、Y均为正数， 则: X－Y＝X＋[-Y]补
(四)、求真值：
在计算机中都是用补码表示一个带符号的数据。 三. 原码、反码及补码 最高位是0：正数。最高位是1：负数。 当给出一个补码表示的有符号二进制数（十六进制数）时，怎样得到其对 应的十进制数，就是求真值的问题。 （1）正数： 因为：正数它的补码与原码相同，所以：直接将其按权展开相加。 例如：有符号数：0001 0101 B （最高位 0：正数） =+21 D （2）负数： 将补码表示的负数，按位取反，再+1，再按权展开相加，在得到对应的 十进制数前加负号。 例如：有符号数：1010 0111 B (最高位 1：负数） 所以：取反：0101 1000 B 加1 ：+ 1 B = 0101 1001 B =89 D 因此： 1010 0111 B = - 89 D 练习：
小数十翻二运算结果可 能是无限小数，只要取 足精度即可。
㈡.十六进制与十进制
⑴. 十六翻十：按权展开相加 ⑵. 十翻十六 整数：除16取余 小数：乘16取整。
㈢.二进制与十六进制
⑴. 二翻十六：四位合一法 （以小数点为基准） 例： 111110.101101B 0011 1110. 1011 0100 结果：3E.B4H ⑵.十六翻二：一化四位法（以小数点为基准） 例： 7C.5A 0111 1100. 0101 1010 结果：1111100.0101101B
负数：1000 0000 B ～ 1111 1111 B 80 H ～ FF H -128 D ～ -1 D
五.计算机中的二进制编码
㈠.BCD码（Binary Coded Decimal）：
利用四位二进制数表示1位十进制数，常用的是8421码。 0－0000, 1－0001,…… 9－1001
例：85－10000101B；85H
AD Atmel
ADuC812 AT89C2051、AT89C51
P-51
Cybernetic Micro Systems
Cygnal C8051Fxxx EZ-USB CY7C646xx
Daewoo Dallas DMC60C51… DS2250(T)
Domosys、Honeywell、Infineon、Innovasic、Intel、ISSI、 Maxim、Mentor、Micronas、OkI、Philips、Sharp、SMSC、SST、 ST、TD K、TI、Triscend、Winbond、XEMICS
李朝青编《单片机原理及接口技术》（简明修订版） 北京航空航天大学出版 1999年3月第1版 何立民编 《MCS－51系列单片机应用系统设计一系统配置与接口技术》 北京航空航天大学出版社 1990年1月第1版 孙涵芳、徐爱卿编 《MCS-51、96系列单片机原理及应用》 北京航空航天大学出版社 天津大学精仪学院《MCS－51单片机实验指导书》 2000.10 胡汉才编 《单片机原理及系统设计》 清华大学出版社 李广弟编 《单片机基础》 北京航空航天大学出版社 李刚等 《新概念单片机教程》 天津大学出版社
㈡．软件（Software）
系统软件：监控程序（BIOS）、操作系统 （windows、MSDOS、UNIX） 应用软件：语言处理程序（VB、VC、）、数据 库管理程序、文字处理程序、CAD程序、图像处理、 游戏、工具软件、各种用户自编软件。
二. 微计算机的结构
图1－1微机基本结构框图
㈠．基本结构框图
16位单片机：＜Microchip公司：PIC系列 Intel公司MCS－96／98系列 Motolola公司M68HC16系列 32位单片机： Motolola M68306系列
目前以8位／16位单片机为主流，发展趋势是：高速度、 多资源、强功能、低功耗。
部分新型8051兼容单片机 Acer Lab M6032、M6975 Aeroflex UTMC UT69RH051
（2）微处理器发展简况：
第一个微处理器： 美国Intel公司，1971年，Intel 4004.（字长4位） 8位微处理器：
Intel 8080、8085 Zilog：Z80 Motorola：MC6800
16位微处理器： Intel：8086. Motorola：68000 Zilog：Z8000
* 由于二进制与十六进制转换十分方便，所以计算机中的二进 制数在人工书写时常写成十六进制数，以便于阅读。 ** 十进制与二进制之间的转换可以十六进制数为桥梁，通过 计算器实现。
三. 二进制数的运算规则
㈠.算术运算
⑴．加法： 0＋ 0＝ 0 0＋ 1＝ 1 ＋ 0＝ 1 1＋1＝0（向邻近高位进位1）
微型计算机原 理及应用
课程的基本要求
本课程是机电类专业（非计算机专业）学生学 习和掌握微机硬件知识和汇编语言程序设计的 入门课程。课程的任务是使学生从理论和实践 上掌握微机的基本组成、工作原理、接口电路 设计等，建立微机系统的整机概念，使学生具 有微机硬件系统设计和软件开发的初步能力。
教材及参考书目
ASCII码表
§3 微计算机组成及工作原理
一.微计算机软硬件系统组成
㈠．硬件（hardware）
⑴．微机主机： 微处理器（MPU、CPU）：运算器（ALU）、控制器（CU） 存贮器：只读存贮器（ROM）、随机存贮器（RAM） 输入输出接口电路（I／O接口）：并行I／O、串行I／O ⑵．外部设备（I／O设备）： 输入设备：键盘、鼠标、扫描仪 输出设备：CRT显示器、LCD显示器、打印机、绘图仪 外存贮器：硬盘驱动器、软盘驱动器、USB存贮卡（U盘）、 光盘驱动器（CD－ROM）
1、掌握一款单片机 2、掌握一种开发环境与语言 3、掌握一种软件仿真方法与软件 4、掌握单片机电路的设计方法 5、制作一个程序下载器 6、制作一个单片机开发板
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第一章 计算机基础知识
1、什么是单片机？有何作用？ 2、单片机内部结构的简单认识。 3、什么是字长？ 4、机器码、助记符？ 5、特殊寄存器？是RAM还是ROM? 6、单片机有几种I/O口?作用与区别？ 7、单片机的封装？ 8、单片机最小系统？ 9、单片机的动力来源？
⑵．减法:
0－ 0＝ 0 1－ 1＝ 0 1－ 0＝ 1 0－1＝1（向邻近高位借1当做2）
⑶．乘法 0× 0＝ 0 1× 0＝ 0 × 1＝ 0 1× 1＝ 1 ⑷. 除法 利用判断、减法、移位实现
㈡．逻辑运算
⑴．“与”运算（逻辑乘） 0∧0＝0 1∧0＝0∧1＝0 1∧1＝1 ⑵. “或”运算（逻辑加） 0∨0＝0 1∨0＝0∨1＝1 1∨1＝1 ⑶. 取反运算（逻辑非） ō＝1 ī＝0 ⑷. “异或”运算 0⊕0＝1⊕1＝0 1⊕0＝0⊕1＝1
有符号数：0111 1111 B，1001 1101 B 求它们的真值（或十进制数）。
（五） 八位计算机的数值范围
无符号数：
0000 0000 B ～ 1111 1111 B 00 H ～ FF H 0 D ～ 255 D 有符号数：
正数：0000 0000 B ～ 0111 1111 B 00 H ～ 7F H 0 D ～ 127 D
(二). 二进制（Binary）
(1). 0－1两个数码 (2)．逢二进位
例：%10110.11
幂级数的形式： 1×24＋1×22＋1×21＋1×2－1＋1×2－2＝22.75 字长：2进制信息的位数 字节：每8位2进制数称为一个字节 字：每16位2进制数称为一个字
(三).十六进制（Hexadecimal）
二.微处理器、微型机、与单片机的发展⑴. 微ຫໍສະໝຸດ 理器、微计算机、单片机的概念：
微处理器：（Microprocessor）将计算机中的运算 器、控制器两大部分（CPU）集成在一个芯片上，就 组成了微处理器（MP、μP、MPU）
微计算机（Microcomputer）：以微处理器作为CPU， 再加上存贮器、输入输出电路就组成了微计算机 （MC、μC） 单片机（Single-Chip Microcomputer, Microcontroller）：将CPU、存贮器、输入输出电路均集 成在一个芯片上。
二.各种数制之间的转换
带小数？
㈠.二进制与十进制
⑴.二翻十：按权展开相加
例：
11010.01B = 1×24＋1×23＋1×21＋1×2－2＝26.25
⑵.十翻二： 整数：除2取余法. 例：215
结果： 215＝11010111B
小数：乘2取整法 例：0.6879
结果： 0.6879 ＝ 0.1011B
典型的微机结构如图1－1所示，由以下几部分组成：微处理 器 （MPU，含运算机、控制器）； 存贮器 （含RAM、 ROM）； I／O接口（接口适配器）；I／O设备（外设） 由MPU引出三组总线，RAM、ROM、I／O接口通过总线与CPU相连， 而I／O设备通过I／O接口连到总线上。 总线（BUS）：信息传送的公共通道。按功能分为三类。 ⑴ . 地址总线（AB）：单向总线，传送MPU发出的地址信息。 （8位字长的MPU一般 AB为16条） ⑵ . 数据总线（DB）：双向总线，传送数据信息和指令码。 （一般与MPU字长相同，8位MPU一般DB为8条） ⑶ . 控制总线（CB）：双向总线，传送各种控制信号， 如读／写信号、中断请求、中断响应等。
⑴ 0、1、2……9、A、B、C、D、E、F、16个数码 ⑵．基数为16，逢16进位
例：70F.B1
幂级数的形式： 7×162＋F×160＋B×16－1＋16－2＝1807.69140625
（四）标记方法