第一篇微机基础知识
微机基础知识
3
0011 ETX
DC3
#
3
C
S
c
S
4
0100 EOT
DC4
$
4
D
T
d
T
5
0101 ENG
NAK
%
5
E
U
e
U
6
0110 ACK
SYN
&
6
F
V
F
V
7
0111 BEL
ETB
'
7
G
W
g
W
8
1000
BS
CAN
(
8
H
X
h
X
9
1001 HT
EM
)
9
I
Y
i
Y
A 1010 LF
SUB
*
:
J VT
ESC
所以134.3D＝10000110.01001B。
b–1＝0 (权为2 –1，最高位) b–2＝1 b–3＝0 b–4＝0 b–5＝1 (权为2 –5，最低位)
第 1 章 微机基础知识
【例1-2】 将134.3D转换为十六进制数，要求误差不大于16 –2。
整数部分
小数部分
算式
余数
算式
整数
134/16＝8 H0＝6 (最低位) 8/16＝0 H1＝8 (最高位) 最低位)
第 1 章 微机基础知识
2) 减法运算
二进制数的减法规则为：0－0＝0；1－0＝1；1－1＝0；0 －1＝1，向高位有借位。向高位借1到本位的大小等于十进制数 的2。
【 例 1-10】 10101011B － 00110101B ＝ 01110110B(0ABH － 35H＝76H)。
微机基础知识(一)
银行电子化/栏目主持人 曹 阳初识微机 微机即微型计算机,或称个人计算机(Pe rsonal Compute r简称PC)、电脑等。
微机问世于70年代, 1981年由IBM公司投放市场,故称为IBM PC。
最早的IBM PC采用Intel公司的i8088微处理器芯片为中央处理单元(Centra l Processing Unit简称CPU),内部支持16位运算,外部为8位数据总线,称为准16位;1983年IBM公司仍以Intel公司的i8088为CPU,配备硬盘存储器推出了功能更强的IBM PC/ X T;1985年IBM公司采用Intel公司i80286为CPU,配置高密度软盘驱动器推出了标准16位的IBM PC/AT,即286微机。
由于IBM公司生产的PC采用“开放式体系结构”,并公布了其技术资料,因而其他厂商纷纷开发可在其上运行的各种软硬件产品,同时还竞相推出与IBM系列PC相兼容的各种微机。
90年代以来,Intel公司相继推出了i80386、i80486等性能更好的32位CP U,与此兼容的IBM系列PC也随之问世。
这些PC,按选用CPU的不同,可分为386、486(称为x86)等不同档次。
当i80586问世时,由于阿拉伯数字不能作为商标注册,Intel公司将其改称为Pentium,取中文名为“奔腾”,并在使用汉字的国家或地区注册。
目前所说的586微机,实际上就是Pentium微机。
微机又有原装机、兼容机、品牌机和组装机之分。
由于IBM 公司是第一个推出x86系列PC的公司,因此一般把IBM公司生产的微机称为原装机,其他各微机厂商生产的微机称为兼容机;所谓品牌机,是指由微机专业生产厂家生产、使用正式注册商标的微机,如IBM、COM PAQ、AST、DEC、HP、LEO、ACER、OC TEK和长城、联想等,而由一些微机经销厂商或个人用各种组件拼装而成的微机,统称为组装机。
微机速度 微机速度是一项综合指标,但一般情况下是指CPU工作时的时钟频率,它在一定程度上也反映出了机器的运行速度。
1 微型计算机的基础知识
控制
CB
4.总线
总线是微型计算机中模块到模块之间传输信息的通道，是各种公共信息 线的集合，采用总线结构便于部件和设备的扩充。 对微机而言，总线可以 分为以下四类：
外部设备
CPU
片内总线
M
I/O
外总线
片间总线
I/O接口板
内总线
按总线传送信息的类别:
可以把总线分成控制总线、地址总线和数据总线。 总线也
工作寄存器
ALU
地址寄存器
I/O 控制逻辑数据寄存器Fra bibliotek2.存储器
用于存放程序代码及有关数据.
地址 内容 11010011 10100010 00100110 10011101 : :
FF
00
01 地 址 译 AB 码 器 02 03 04
00单元 01单元 02单元 03单元 DB
11100001
FF单元
么能够辨
指令系统 操作,是
① 把第一个数从它所在的存储单元中取出来,送至运算器; ② 把第二个数从它所在的存储单元中取出来,送至运算器; ③ 相加; ④ 把加完的结果送至存储器中指定的存储单元. 10100000 00000000 00100000 10101000 00101110 00000001 00100000 00000000 11011000 10100010 00000000 00110000 A0 A8 00 A2 00 1E D8 00 30 20 01 20 MOV AL,[2000H] MOV BL,[2001H] ADD AL,BL MOV [3000H],AL
五、微型计算机系统
微型计算机系统 微处理器 微型计算机
运算器
控制器
微型计算机基础知识
微型计算机基础知识在当今数字化的时代，微型计算机已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从日常的娱乐消遣到重要的工作任务处理，微型计算机都发挥着巨大的作用。
那么，究竟什么是微型计算机？它又是由哪些部分组成的？让我们一起来探索微型计算机的基础知识。
微型计算机，简称微机，是一种体积相对较小、功能强大的计算机系统。
它通常包括硬件和软件两大部分。
先来说说硬件。
硬件是微型计算机的物理组成部分，就像是人的身体器官一样，每个部分都有其独特的功能。
其中最重要的组件包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、主板、显卡、显示器、键盘、鼠标等。
中央处理器（CPU）是微机的“大脑”，负责执行各种计算和控制任务。
它的性能直接影响着计算机的运行速度。
现在市场上常见的 CPU 品牌有英特尔（Intel）和超威半导体（AMD）等，不同型号的 CPU 在核心数量、主频、缓存等方面存在差异，用户可以根据自己的需求选择合适的 CPU。
内存则是计算机在运行程序时临时存储数据的地方，就像是大脑的短期记忆。
内存的容量越大，计算机能够同时处理的任务就越多，运行速度也会相对更快。
如果内存不足，计算机可能会出现卡顿甚至死机的情况。
硬盘是用于长期存储数据的设备，包括操作系统、应用程序、文档、图片、视频等。
硬盘分为机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）。
固态硬盘的读写速度比机械硬盘快很多，可以大大提高计算机的启动速度和文件传输速度。
主板是连接各个硬件组件的“桥梁”，它为不同的硬件提供插槽和接口，确保它们能够协同工作。
显卡负责处理图像和视频相关的任务，如果您需要进行图形设计、玩大型游戏或者观看高清视频，一块性能强劲的显卡是必不可少的。
显示器是计算机的输出设备，用于显示图像和文字。
现在常见的显示器有液晶显示器（LCD）和有机发光二极管显示器（OLED）等，它们在分辨率、色彩表现、刷新率等方面有所不同。
键盘和鼠标是输入设备，用于向计算机输入指令和数据。
除了硬件，软件也是微型计算机不可或缺的部分。
微机第一章教学讲义
根据需求选择合适的应用软件，注意软件的 安全性和稳定性。
常见应用软件
办公软件、图像处理软件、浏览器等。
应用软件发展趋势
智能化、云化、移动化等。
微机应用软件
应用软件定义
为解决特定问题或满足特定需求而开发的软 件。
应用软件选择
根据需求选择合适的应用软件，注意软件的 安全性和稳定性。
常见应用软件
微机的发展历程与趋势
总结词
微机的发展经历了多个阶段，未来将朝着更加智能化 、个性化、云端化等方向发展。
详细描述
自20世纪70年代第一台微机问世以来，微机的发展经 历了多个阶段。从最初的大型计算机到小型计算机，再 到个人计算机和笔记本电脑，微机的体积越来越小，功 能越来越强大。未来，随着人工智能、物联网、云计算 等技术的不断发展，微机将朝着更加智能化、个性化、 云端化等方向发展。智能化可以使微机更加智能地响应 用户需求，个性化可以让用户根据自己的需求定制微机 ，云端化则可以使微机更加方便地与互联网进行连接和 交互。
总结词
掌握网络基础知识，理解网络协议和拓扑结构。
详细描述
介绍网络的基本概念、分类和拓扑结构，讲解IP地址、DNS、路由器等网络设备 的作用和工作原理，以及TCP/IP协议簇的组成和原理。
微机多媒体应用
总结词
熟悉多媒体技术，掌握音频、视频处 理和流媒体技术。
详细描述
介绍多媒体技术的概念、分类和应用 领域，讲解音频、视频的编码、解码 和压缩技术，以及流媒体技术的原理 和应用。
在软件列表中找到需要卸载的软件，点击卸载按钮进行卸载。
04
微机进阶知识
04
微机进阶知识
微机网络基础
总结词
掌握网络基础知识，理解网络协议和拓扑结构。
第一章 微型计算机基础知识
第一章微型计算机基础知识第一章微型计算机基础知识第一章微机基础知识1.1计算机中的数和编码1.1.1计算机中的数制计算机最初是作为一种计算工具出现的，所以它最基本的功能是处理和处理对数。
数字由机器中设备的物理状态表示。
具有两种不同稳定状态和相互转换的设备可用于表示1位二进制数。
二进制数具有操作简单、物理实现方便、节省设备等优点。
因此，目前，几乎所有的二进制数都用计算机来表示。
然而，二进制数太长，无法写入，不容易阅读和记忆；此外，目前大多数微机是8位、16位或32位，是4的整数倍，4位二进制数是1位十六进制数；因此，在微型计算机中，二进制数被缩写为十六进制数。
十六进制数使用16个数字，例如0~9和a~F来表示十进制数0~15。
8位二进制数由2位十六进制数表示，16位二进制数由4位十六进制数表示。
这便于书写、阅读和记忆。
然而，十进制数是最常见和最常用的。
因此，我们应该熟练掌握十进制数、二进制数和十六进制数之间的转换。
表1-1列出了它们之间的关系。
表1-1十进制数、二进制数及十六进制数对照表十进制二进制十六进制012345678910111213141500000001001000110100010101100111100010011010101111001101 111011110123456789abcdef为了区别十进制数、二进制数及十六进制数3种数制，可在数的右下角注明数制，或者在数的后面加一字母。
如b(binary)表示二进制数制；d(decimal)或不带字母表示十进制数制；h(hexadecimal)表示十六进制数制。
1.二进制数和十六进制数之间的转换根据表1-1所示的对应关系即可实现它们之间的转换。
二进制整数被转换成十六进制数。
方法是将二进制数从右（最低位）到左分组：每4位为一组。
如果最后一组少于4位，则在其左侧加0以形成一个4位组。
每组由一位十六进制数表示。
例如：1111111000111b→1111111000111b→0001111111000111b=1fc7h要将十六进制数转换为二进制数，只需使用4位二进制数而不是1位十六进制数。
微型计算机基础知识
系统软件： 为解决用户使用计算机而编写的程序。
软件
例如： 操作系统、编译程序、汇编程序、 监控程序、诊断程序。
应用软件： 为解决特定问题而编制的程序 例如： 程序包、数据库、窗口软件。
2.三类编程语言：
机器语言
汇编语言
高级语言Βιβλιοθήκη 最贴近机器硬件的二 进制代码
使用助记符代替二进 制代码
将按权展开式按照十进制规律相加，即得对应十进制数。
(1011.11)2 = 1×23 + 0×22 + 1×21 + 1×20 + 1×2-1 + 1×2-2 = 8 + 0 + 2 + 1 + 0.5 + 0.25 = 11.75
(1011.11)2 = (11.75)10
微型计算机系统知识
3. 八进制数
发展 阶段
小型机阶段 微型机阶段
对大型机的第一次“缩小化”。
代表机型： 苹果公司的APPLE-2,IBM公司
对大型机的第二次的“的I缩BM小-P化C。”
客户机/服务器阶段 互联网阶段
处应理用于能航力空强，的铁计路算联机机订提票供系磁统盘。服 务和文件服务，处理能力强的扮演服 务器，处理能力弱的充当客户机。
人们使用最多的编程语言，较为流 行的有各类C、BASIC等。
微型计算机系统知识
1.2 微型计算机数制及其转换
1.2.1 微型计算机常用数制的特点
1. 十进制数
（1）它的数码K共有十个，为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。数码的 个数称为基数，十进制数的基数是10。
（2）在一个数中，每一位有各自的权 （3）遵从“逢十进一”的原则。 任何一个十进制都可以写成以10为底的幂之和的形式。
微型计算机的基础知识
编辑ppt
7
1.1 微型计算机系统概述
（1）位（bit） 二进制数的一位，简写b
（2）字节（Byte） 8位二进制数组成一个字节，简写B
（3)还有千字节（KB)，兆字节（MB），千兆字节（GB）等。
换算关系如下：
1B=8b 1GB=1024MB
例如：X86指令集、MMX（多媒体扩展指令集）、SSE(数 据流单指令扩展指令集）、SSE2、SSE3、SEE4(SSE4.1和 SSE4.2)等。
3、程序：
设计者为解决某一问题而设计的一系列指令集合。
计算机程序可分为：
机器语言程序、汇编语言编程辑p序pt 和高级语言程序。
21
1.3 微型计算机基本工作原理
1.2 计算机硬件基本结构
3、存储器：
存储器分为内存储器(主存）和外存储器（辅存）。内存储器简称内 存或主存，它的存储容量一般较小，与CPU直接相连，存取速度快，主要 用于暂时存放当前执行的程序和相关数据；外存储器称为外存或辅存， 作为内存的辅助存储器，它的存储容量大，但存取速度远比内存慢，主 要用于存放需长期保存的程序和数据。
取指令——分析指令——执行指令
编辑ppt
23
1.3 微型计算机基本工作原理
6、计算机系统
主机 硬件
中央处理器 内存储器 外存储器
运算器 控制器
外设
输入设备
微型计算机系统
系统软件
输出设备
操作系统 服务软件 编译或解释系统
软件
信息管理软件
辅助设计软件
应用软件
文字处理软件
图形软件
各种程序包
如图：一个编完辑整pp的t 计算机系统
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.4 单片微型计算机
单片机 = CPU + M + I/O
控制总线CB
CPU 微处理器
数
地
据
址
M
总
存储器
总 线
线
I/O
DB
AB
接口电路
外部设备
微型计算机组成
单片机分类-根据CPU 字长来划分
1位机 4位机 8 位机 16位机 32位机
用于玩具、家用电器、计算器等。
工业控制器、智能仪表、计算机外设通用测控单元、通讯 和医疗设备等。
1.4.6 单片机的应用
家用电器
1、智能冰箱 2、智能饭煲 3、智能食品配料机
可以这样说，现在的家
用电器基本上都采用了单片 机控制，从电饭褒、洗衣机、 电冰箱、空调机、彩电、其 他音响视频器材、再到电子 秤设备，都能见到单片机的 身影。
1.4.6 单片机的应用
计算机网络和通信领域
•手机 •电话机 •程控交换机 •楼宇自动通信呼叫系统 •列车无线通信 •日常工作中随处可见的移动电话 •集群移动通信 •无线电对讲机等
特点：片内具有I2C总线、A/D等丰富的功能部件。
⑷ ATMEL 51系列单片机
特点：用E2PROM和FLASH代替ROM，价格低，编程方便。
⑸ ADuC系列单片机
特点：用FLASH代替ROM；用ADC进行数据采集；12位
DAC两通道电压型输出进行控制，灵活 、快捷、方便、且
价廉。
51基本型
以上所述51增强型单片机，都是以8051/8031为内核，
转换周期 仅5S
1.4.2 单片机的发展趋势
1、高档单片机性能不断提高
⑴ CPU功能增强 速度： 是原来单片机的5~15倍 精度： CPU字长增加，16位、32位单片机问世 指令系统丰富、效率高
⑵ 内部资源增加
程序存储器：
ROM、EPROM、E2PROM或FLASH 达几十KB
闪速存储器
1.4.2 单片机的发展趋势
或FLASH
并行接口：用于外接输入输出设备
串行接口：可实现异步串行通信
1.4.4 单片机应用系统
1、基本系统 （最小系统）
复位
电路
单
片
机
电源
辅助电路
控制对象
输入/输出 设备
时钟 电路
单片机的基本系统结构图
1.4.4 单片机应用系统
2、扩展系统 对用户的特殊要求的适应性就更强。
通过总线来扩展一些部件，以弥补单片机内部资 源的不足，这样可满足一些应用系统的特殊需要。
单片机 = CPU + M + I/O
器、运算器和若
控制总线CB 地 址 总 线
AB
CPU 微处理器
M 存储器
I/O 接口电路
干个寄存器组成。
数 ➢ 接口适配器（即
据 总
I／O接口）： I
线 ／O设备与微处
DB 理器的连接端口；
➢ 存储器：是指微
机内部的存储器
外部设备
（RAM,ROM,EP
ROM等）
1.4.6 单片机的应用
军事 通常在这些电子系统的集中显示系统、动力监
测控制系统、自动驾驭系统、通讯系统以及运行 监视器（黑匣子）都会用到单片机技术。
1.4.6 单片机的应用
人工智能 工业机器人的控制系统由中央控制器、感觉系
统、行走系统、擒拿系统等节点构成的单机或多 机网络系统。而其中的每一个小系统（如数据采 集、远程监控系统）都是由单片机进行控制的。
字节（Byte）；字（Word）；双字（Double Word） ➢ 存储容量：容量越大，存储的信息量越多。 ➢ 指令系统：指令越多，计算机功能越强。 ➢ 指令执行时间：取决于系统的主时钟频率、指令系统的
设计、及CPU的体系结构等。是评价系统速度的技术指 标。 ➢ 外设扩展能力及配置：影响系统的适应能力及通用性。 ➢ 软件配置：影响计算机的使用性能。
1.1 微处理器、微机和单片机的概念
➢ 微处理器（microprocessor简称up”）：微处理器（芯片） 本身不是计算机，但它是小型汁算机或微型计算机的 控制和处理部分。
➢ 微型计算机（microcomputer,简称微机，uC）： 微机是 具有完整运算及控制功能的计算机。
微机的组成
➢ 微处理器：控制
复位 电路
时钟 电路
电源
EPROM 程序存储器
串行 接口
A/D
单
片 机
外部扩展总线
RAM 数据存储器
并行 接口
D/A
单片机扩展系统结构图
1.4.5 单片机典型产品 8位单片机
⑴ MCS-48系列 内部资源的配置不同
型号 CPU 8035 8位
ROM 无
RAM T/C I/O 64B 1 15
8039 8位
无
128B 1 15
8748 8位 1KB EPROM 64B 1 27
8749 8位 2KB EPROM 128B 1 27
1.4.5 单片机典型产品
⑵ MCS-51系列 内部资源的配置不同
型号
内 8031 核
8051
CPU 8位 8位
ROM 无
4KB ROM
RAM T/C I/O 128B 2 32 128B 2 32
1.4.6 单片机的应用
工业控制
用单片机可以构成形式多样的控 制系统、数据采集系统。例如工厂流 水线的智能化管理，电梯智能化控制、 各种报警系统，与计算机联网构成二 级控制系统等。
数控线切割机床
数控车床
1.4.6 单片机的应用
智能仪器仪表
交直流电压电流表
数字式测角仪
位移传感器
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩
3851
1K ROM 1个T/C 2个I/O
存放程序
1.4.1 单片机的发展史
第二阶段（1976～1979）：
低性能单片机阶段
例如： 特点：
MCS – 48 系列 小而全
结构：
MCS – 48 单片机
8位CPU RAM ROM I/O
T/C
1.4.1 单片机的发展史
第三阶段（1979~1982）：
高性能单片机阶段
例如： MCS – 51 系列
特点： 系列化、功能强
8位CPU RAM
结构： MCS – 51
ROM I/O
T/C UART
INT
UART —— Universal Asynchronous Receiver/Transmitter 通用异步收/发器——串行口
INT —— Interrupt System
1.4.6 单片机的应用
下一个指令周
一个CPU周期 一个CPU周期 一个CPU周期
开始
取指令
PC + 1
地址 译码
取操 作数
取下条 指令PC+ 1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
操作 译码
a) 取指阶段
取操作数
执行
地址
操作
PC+1
b) 执指阶段
┇
上一条指令
PC
操作码
PC
操作数地址
PC
下一条指令
PC
┇
1.3 微机系统
硬件系统
辅助电路
CPU
微处理器
ROM
高性能图形工作站、高级机器人等。
如：i80860 1.2亿次/秒
32位定点 64位浮点
三维图形 处理器
1.4 单片微型计算机
1.4 .1 单片机的发展史
第一阶段（1974~1976）：
单片机的初级阶段
例如： 8位单片机F8 特点： 采用双片组成
结构： F8
CPU 64B RAM
2个I/O
存放数据
完整的单片机
RAM
CBUS ：控制总线 DBUS：数据总线，双向三态
ABUS ：地址总线，单向三态
外设
I/O
CBUS DBUS ABUS
软件系统
➢ 程序设计语言 • 机器语言 • 汇编语言 • 高级语言
➢ 系统软件 ➢ 应用软件
微机的主要性能指标
➢ 字长：一次可处理二进制数的位数。 字长越长，计算精度越高，速度越快，成本越高。单位：
➢ 第四代（1983~1993）：32位微机， 典型代表：80386/80486/pentium微处理器
➢ 第五代（1993年以后）：64位微机
计算机中的数据单元
1.2 微型机模型的组成
（CPU）
运算器
控制器
微机硬件模型框图
模型机的工作过程 ——以直接寻址的指令为例
指令执行的两个阶段：取指阶段与执指阶段 一个指令周期
串行 I/O
并行 定时/ I/O 计数器
中断 系统
内部总线
单片机的内部结构
GND
1.4.3 单片机内部结构
1、中央处理器CPU 2、存储器
⑴ 数据存储器RAM 容量： 64~256B 构成：静态随机存储器RAM
⑵ 程序存储器ROM
容量： 1~64KB 构成：ROM、EPROM、E2ROM
3、I/O接口
微机的分类及发展
➢ 第一代（1971~1973）：4位和8位低档微机， 典型代表：4004微处理器
➢ 第二代（1974~1978）：8位中高档微机， 典型代表：8008/8080/8085微处理器
➢ 第三代（1979~1982）：16位微机， 典型代表：8086/8088/80186/80286微处理器
之后又推出： 8XC196增强型
1.4.1 单片机的发展史
MCS-51系列单片机已被国内用户广泛采用 例如： ATMEL公司的AT89系列