微机的基础知识PPT课件
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微机原理与接口技术课件PPT
汇编语言的优点
汇编语言具有高效、可移植性、 可维护性等优点，适用于编写操 作系统、编译器等关键软件。
汇编语言的缺点
汇编语言编写复杂，容易出错， 且可移植性较差，需要针对不同 的计算机体系结构进行修改。
高级语言
01
高级语言的定义
高级语言是一种抽象程度更高的 编程语言，它使用更接近自然语 言的语法和语义。
实验提供参考。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
串行接口的数据传输速率比并行 接口慢，但只需要一根数据线， 因此成本较低。
03
串行接口的常见标准包括RS-232 、RS-422和USB。
04
中断控制器
中断控制器是微机中的一 种重要组件，它负责管理 计算机系统中断的处理。
中断控制器可以管理硬件 设备的中断请求，例如键 盘、鼠标和计时器等。
ABCD
并行接口通常用于连接打印机、磁盘驱动器等高速设备， 因为这些设备需要快速传输大量数据。
并行接口的常见标准包括ECP、EPP和USB。
串行接口
01
串行接口是一种数据传输方式， 它通过单个数据线逐位传输数据 。
02
串行接口通常用于连接鼠标、调 制解调器等低速设备，因为这些 设备不需要快速传输大量数据。
语音识别和图像处理
利用微机原理与接口技术，可以实现语音识 别和图像处理等功能，提高办公自动化水平 。
在家用电器中的应用
1 2 3
智能家居控制
微机原理与接口技术可以用于智能家居控制，实 现家用电器的远程控制和自动化控制。
电视和音响设备控制
通过微机原理与接口技术，可以实现电视和音响 设备的智能控制，提供更加便捷和智能的娱乐体 验。
《微机保护》PPT课件
由电力系统输入到继电保护装置的模拟 信 号分类： • 来自TV(或TA)的交流电压(或电流)信号； • 来自分压器(或分流器)的直流电压(或电流)信 号； • 自断路器、隔离刀闸等设备辅助接点以及其它 继电器接点的开关量信号，或者来自别的微机 保护或数字设备的数字量信号。
输入信号预处理过程的具体步骤为： 1. 将电力系统输入到继电保护装置的模拟信号
2. 数据处理单元对已转变为数字量电量信号进 行数字滤波，从而获得微机保护算法所需要 的数字信号序列；
3. 数据处理单元对已滤波的数字信号序列采用 合适的算法并结合开关量输入信号综合判断， 然后根据判断结果控制开关量输出系统和人 机对话和外部通信系统的输出，实现闸、信 号告警、数据记录等功能。
一、输入信号预处理
二、模拟量输入系统
微机保护装置模拟量输入接口部件的作用 是 将电力传感器输入的模拟电量正确地变换成离散 化的数字量，提供给数字核心部件进行处理。
交流模拟量输入接口部件内部按信号传 递顺 序为：电压输入变换器和电流输入变换器及其电 压形成回路 、前置模拟低通滤波器 、采样保持 器 、多路转换器、模数变换器。
采样 多路
A/D 数据更
保持 转换器 转换器 新排队
输入信号的预处理
图2—2 输入信号预处理流程框图
二、数字滤波
数字滤波器的优点： • 滤波精度高。加长字长可以很容易提高精度。 • 可靠性高。模拟元器件很容易受环境和温度 的
影响，而数字系统受这种影响要小得多。 • 灵活性高。数字滤波器改变性能只要改变算 法
• 按照不同的滤波理论又可分为常规滤波器和最 佳滤波器。
• 按频率特性分为低通、带通、高通和带阻四类 基本滤波器，其中前两类滤波器在微机保护中 用得较多。
输入信号预处理过程的具体步骤为： 1. 将电力系统输入到继电保护装置的模拟信号
2. 数据处理单元对已转变为数字量电量信号进 行数字滤波，从而获得微机保护算法所需要 的数字信号序列；
3. 数据处理单元对已滤波的数字信号序列采用 合适的算法并结合开关量输入信号综合判断， 然后根据判断结果控制开关量输出系统和人 机对话和外部通信系统的输出，实现闸、信 号告警、数据记录等功能。
一、输入信号预处理
二、模拟量输入系统
微机保护装置模拟量输入接口部件的作用 是 将电力传感器输入的模拟电量正确地变换成离散 化的数字量，提供给数字核心部件进行处理。
交流模拟量输入接口部件内部按信号传 递顺 序为：电压输入变换器和电流输入变换器及其电 压形成回路 、前置模拟低通滤波器 、采样保持 器 、多路转换器、模数变换器。
采样 多路
A/D 数据更
保持 转换器 转换器 新排队
输入信号的预处理
图2—2 输入信号预处理流程框图
二、数字滤波
数字滤波器的优点： • 滤波精度高。加长字长可以很容易提高精度。 • 可靠性高。模拟元器件很容易受环境和温度 的
影响，而数字系统受这种影响要小得多。 • 灵活性高。数字滤波器改变性能只要改变算 法
• 按照不同的滤波理论又可分为常规滤波器和最 佳滤波器。
• 按频率特性分为低通、带通、高通和带阻四类 基本滤波器，其中前两类滤波器在微机保护中 用得较多。
微机原理与接口技术PPT课件
（2）如果要对其他段寄存器所指出的存储区 进行直接寻址，则本条指令前必须用前缀指出 段寄存器名。
21018H 21019H
AA 数 BB 据
段
8
三、直接寻址
• 操作数的存储区是在DS段以外的段中，则应 在指令中指定段跨越前缀：
• MOV BX, ES:[2000H] 设ES＝3000H，则指令执行后是将32000H
• 操作数的寻址方式有以下几种：
•
立即数寻址
寄存器寻址
直接寻址
寄存器间接寻址
寄存器相对寻址
基址加变址寻址
相对的基址加变址寻址
• 例：指令形式：
MOV AX， 0000H； AX← 0000H
助记符 目的操作数 源操作数
4
一、立即数寻址
• 操作数紧跟在操作码的后面，与操作码一起放在码段
区域，立即数可以为8位，也可以为16位。
设SS＝3000H，BP＝2000H， COUNT＝1050H
有效地址为： EA＝2000H＋1050H＝3050H
物理地址： 堆栈段＝30000H＋3050H＝33050H
存储器
M
10000H 8B 代
10001H 86 码
10002H
段
AH AL BB AA
33050H 33051H
AA 堆 BB 栈
代码：8B 07
设 DS＝2000H，BX＝5000H CS＝1000H，IP＝0000H
物理地址： 代码段：CS000H 8B 代
10001H 07 码
10002H
段
数据段：DS ×16＋BX＝25000H
AH AL
BB AA
25000H 25001H
微机原理及应用(第五版)PPT课件
微型计算机原理
• 第一章 微型计算机基础知识 • 第二章 微型计算机组成及微处理器功能结构 • 第三章 80X86寻址方式和指令系统 • 第四章 汇编语言程序设计 • 第六章 半导体存储器及接口 • 第八章 中断和异常 • 第九章 输入/输出方法及常用的接口电路
2021
1
第一章 微型计算机基础知识
X为负时:求[X]补是将[X]原的符号位不变,其余各位
变反加1.
求[X]反是将[X]原的符号位不变,其余各位
变反.
2021
微机原理及应8用
补码没有+0和-0之分;反码有+0和-0之分
[+0]补=00…..00=0 [-0]补=00…..00=0 [+0]反=00…..00=0 [-0]反=00…..00=111…..11
解: ①.设x=129,y=79则
[x]补=10000001B,[y]补=01001111B [-y]补=[y]变补=10110001B [x-y]补=[x]补+[-y]补=00110010B 最高位有进位,
结果为正[x-y]补= [x-y]原=00110010B x-y=50
②.设x=79,y=129则
• 二进制:数的后面加后缀B. • 十进制:数的后面加后缀D或不加. • 十六进制:数的后面加后缀H.
2021
微机原理及应5用
1.1.3 整数
1.无符号数
8、16、32位全部用来表示数值本身。
最低位LSB是0位，最高位MSB是7、15、31。
2.带符号整数
1).原码: 设X=+1011100B,Y=-1011100B
• 补码:优点:符号位和数值一起运算; 减法可以变成加法运算.
• 第一章 微型计算机基础知识 • 第二章 微型计算机组成及微处理器功能结构 • 第三章 80X86寻址方式和指令系统 • 第四章 汇编语言程序设计 • 第六章 半导体存储器及接口 • 第八章 中断和异常 • 第九章 输入/输出方法及常用的接口电路
2021
1
第一章 微型计算机基础知识
X为负时:求[X]补是将[X]原的符号位不变,其余各位
变反加1.
求[X]反是将[X]原的符号位不变,其余各位
变反.
2021
微机原理及应8用
补码没有+0和-0之分;反码有+0和-0之分
[+0]补=00…..00=0 [-0]补=00…..00=0 [+0]反=00…..00=0 [-0]反=00…..00=111…..11
解: ①.设x=129,y=79则
[x]补=10000001B,[y]补=01001111B [-y]补=[y]变补=10110001B [x-y]补=[x]补+[-y]补=00110010B 最高位有进位,
结果为正[x-y]补= [x-y]原=00110010B x-y=50
②.设x=79,y=129则
• 二进制:数的后面加后缀B. • 十进制:数的后面加后缀D或不加. • 十六进制:数的后面加后缀H.
2021
微机原理及应5用
1.1.3 整数
1.无符号数
8、16、32位全部用来表示数值本身。
最低位LSB是0位，最高位MSB是7、15、31。
2.带符号整数
1).原码: 设X=+1011100B,Y=-1011100B
• 补码:优点:符号位和数值一起运算; 减法可以变成加法运算.
微型计算机硬件基础
❖ (3)内存插槽
❖ 随着内存扩展板的标准化，主板给内存预留专 用插槽，只要购置所需数量与主板插槽匹配的内 存条，如SDRAM(168线)、DDR(184线)，就可以 实现扩大内存和即插即用。
❖ (4)总线扩展槽
❖ 主板上有一系列的扩展槽，用来连接各种 功能插卡。任何插卡插入扩展槽后，都可以 通过系统总线与CPU连接，在操作系统的支 持下实现即插即用。。
微型计算机以微处理器为核心，加上存储设备、I ／0接口和系统总线组成。有的微型计算机将这些 部件集成在一个超大规模芯片上，称为单片微型计 算机，简称单片机。
➢ 3．微型计算机系统(Micro Computer System)
微型计算机系统是以微型计算机为核心，再配以相 应的外部设备、电源、辅助电路和控制微型计算机 工作的软件而构成的完整计算系统。
❖
第一，主板横向宽度加宽可使主板上许多输
入／输出信号接口直接从主板上引出。简单的外型
改造提高了系统的稳定性和可维护性。如串、并口、
鼠标接口等，这些信号在AT型主板上是依靠定制
的线缆联接到主机箱的后面板上。第二，主板上元
器件排列位置更趋合理。第三，提高了效率及系统
的可维护性，降低了系统开销。
❖ (2)ATX主板标准
❖ 〔2) 控制逻辑单元
❖ 控制逻辑单元主要完成指令的分析、指令及操作 数的传送、产生控制和协调整个CPU工作所需要的 时序逻辑等。
❖ 除了微处理器CPU外，计算机还拥有一种称为协 处理器的配套芯片。它是通过硬件电路高速度地完 成原来用软件完成的数学运算或其他处理工作的专 用处理器。
❖ 2．微处理器的性能
❖ (6)根本输入输出BIOS和CMOS
❖ BIOS是一组存储在EPROM中的软件，固化在母 板的BIOS芯片上，主要作用是负责对根本I／O系统 进展控制和管理。CMOS是一种存储BIOS所使用的系 统存储器，是微机主板上的一块可读写的芯片，用来 保存当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定。 当计算机断电时，由一块电池供电使存储器中的信息 不被丧失。用户可以利用CMOS对微机的系统参数进 展设置。
❖ 随着内存扩展板的标准化，主板给内存预留专 用插槽，只要购置所需数量与主板插槽匹配的内 存条，如SDRAM(168线)、DDR(184线)，就可以 实现扩大内存和即插即用。
❖ (4)总线扩展槽
❖ 主板上有一系列的扩展槽，用来连接各种 功能插卡。任何插卡插入扩展槽后，都可以 通过系统总线与CPU连接，在操作系统的支 持下实现即插即用。。
微型计算机以微处理器为核心，加上存储设备、I ／0接口和系统总线组成。有的微型计算机将这些 部件集成在一个超大规模芯片上，称为单片微型计 算机，简称单片机。
➢ 3．微型计算机系统(Micro Computer System)
微型计算机系统是以微型计算机为核心，再配以相 应的外部设备、电源、辅助电路和控制微型计算机 工作的软件而构成的完整计算系统。
❖
第一，主板横向宽度加宽可使主板上许多输
入／输出信号接口直接从主板上引出。简单的外型
改造提高了系统的稳定性和可维护性。如串、并口、
鼠标接口等，这些信号在AT型主板上是依靠定制
的线缆联接到主机箱的后面板上。第二，主板上元
器件排列位置更趋合理。第三，提高了效率及系统
的可维护性，降低了系统开销。
❖ (2)ATX主板标准
❖ 〔2) 控制逻辑单元
❖ 控制逻辑单元主要完成指令的分析、指令及操作 数的传送、产生控制和协调整个CPU工作所需要的 时序逻辑等。
❖ 除了微处理器CPU外，计算机还拥有一种称为协 处理器的配套芯片。它是通过硬件电路高速度地完 成原来用软件完成的数学运算或其他处理工作的专 用处理器。
❖ 2．微处理器的性能
❖ (6)根本输入输出BIOS和CMOS
❖ BIOS是一组存储在EPROM中的软件，固化在母 板的BIOS芯片上，主要作用是负责对根本I／O系统 进展控制和管理。CMOS是一种存储BIOS所使用的系 统存储器，是微机主板上的一块可读写的芯片，用来 保存当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定。 当计算机断电时，由一块电池供电使存储器中的信息 不被丧失。用户可以利用CMOS对微机的系统参数进 展设置。
微机原理ppt全
第5章 输入输出基本方式
1．无条件方式
这种方式在传送信息时，已知外设是准备好的状态，所以 输入输出时都不需要查询外设的状态。可直接用IN和OUT指令 完成与接口之间的数据传送。但这种方式必须确保外设已经准 备好时才可使用，否则就会出错，故很少使用。采用无条件传 送方式的接口电路如图5-3所示。
图5-3 无条件传送方式接口电路
第5章 输入输出基本方式
2．查询方式
当CPU与外设之间进行数据传递源自， 很难保证CPU在执行输入操作时，外设一 定是“准备好”的；而在执行输出操作时 ，外设一定是“空闲”的。为保证数据传 送的正确进行，CPU必须在数据传送之前 对外设的状态进行查询，确认外设已经满 足了传送数据的条件后再与外设进行数据 交换，否则一直处于查询等待状态，这就 是查询方式。
第5章 输入输出基本方式
使用查询方式工作的外设必须至少有两个部 件，其中之一是状态部件。CPU每一次与外设进行 数据交换之前，先从状态部件读取信息，判断外 设是否处于“就绪”（Ready）状态。如果来自外 设的状态信息反映出外设“没有准备好”或正 “忙”（Busy），说明还不能进行数据传递；反 之，当CPU检测到外设已准备好（Ready）后，才 可以与外设进行一次数据传递。 （1）查询方式输入
第5章 输入输出基本方式
5.1 输入输出方式 5.2 8086/8088的中断系统 5.3 8086/8088的中断控制与DMA控制 5.4 接口与总线
第5章 输入输出基本方式
5.1 输入输出方式 5.2 8086/8088的中断系统 5.3 8086/8088的中断控制与DMA控制 5.4 接口与总线
第5章 输入输出基本方式
“统一编址” 的特点是：内存和I/O端口共用一 个地址空间；所有访问内存的指令都可用于I/O端口 ，包括内存的算术逻辑运算指令。
1．无条件方式
这种方式在传送信息时，已知外设是准备好的状态，所以 输入输出时都不需要查询外设的状态。可直接用IN和OUT指令 完成与接口之间的数据传送。但这种方式必须确保外设已经准 备好时才可使用，否则就会出错，故很少使用。采用无条件传 送方式的接口电路如图5-3所示。
图5-3 无条件传送方式接口电路
第5章 输入输出基本方式
2．查询方式
当CPU与外设之间进行数据传递源自， 很难保证CPU在执行输入操作时，外设一 定是“准备好”的；而在执行输出操作时 ，外设一定是“空闲”的。为保证数据传 送的正确进行，CPU必须在数据传送之前 对外设的状态进行查询，确认外设已经满 足了传送数据的条件后再与外设进行数据 交换，否则一直处于查询等待状态，这就 是查询方式。
第5章 输入输出基本方式
使用查询方式工作的外设必须至少有两个部 件，其中之一是状态部件。CPU每一次与外设进行 数据交换之前，先从状态部件读取信息，判断外 设是否处于“就绪”（Ready）状态。如果来自外 设的状态信息反映出外设“没有准备好”或正 “忙”（Busy），说明还不能进行数据传递；反 之，当CPU检测到外设已准备好（Ready）后，才 可以与外设进行一次数据传递。 （1）查询方式输入
第5章 输入输出基本方式
5.1 输入输出方式 5.2 8086/8088的中断系统 5.3 8086/8088的中断控制与DMA控制 5.4 接口与总线
第5章 输入输出基本方式
5.1 输入输出方式 5.2 8086/8088的中断系统 5.3 8086/8088的中断控制与DMA控制 5.4 接口与总线
第5章 输入输出基本方式
“统一编址” 的特点是：内存和I/O端口共用一 个地址空间；所有访问内存的指令都可用于I/O端口 ，包括内存的算术逻辑运算指令。
第1章 微型计算机基础PPT课件
➢ 学时：64/16
课程特点
➢ 软(件)硬(件)兼施：是指微型计算机的 应用，要求统筹软件和硬件，构成完 整的系统。
➢ 强(电)弱(电)结合：是指不仅要对计算 机本身，还必须对检测控制对象及其 输入、输出信号的特点、转换、调理 和传输方式有深入的理解，以求达到 理想的效果。
教材与参考书目
➢ 李云.微型计算机原理及应用.清华大学出 版社.2010
的小数点分界，分别进行分组处理，不足的 位用0补足，整数部分在高位补0，小数部分 在低位补0。
例1.2
例1. 2
将二进制数10000111.1101转换为十六进制数。 10000111.1101B=1000 0111.1101B=87.DH
1.2.2 数的表示与运算
0 基本概念 1 原码、反码和补码表示 2 补码的加减运算 3 定点数与浮点数表示
字长
➢ 指计算机内部一次可以处理的二进制数的位数。 ➢ 字长越长，计算机所能表示的数据精度越高，
在完成同样精度的运算时数据的处理速度越快。 ➢ 字长一般是字节的整数倍。
微处理器的构成
➢算术逻辑部件(ALU)：主要实现算术运算(加、减、 乘、除等操作)和逻辑运算(与、或、非、异或等操 作)，是运算器的核心； ➢通用寄存器：存放参加运算的数据、中间结果等； ➢程序计数器(PC)：指向将要执行的下一条指令的位 置，具有自动增1功能，以决定程序的执行顺序； ➢时序与控制逻辑部件：主要负责对整机的控制，包 括对指令的取出、译码、分析，确定指令的操作， 使CPU内部和外部各部件协调工作。
➢ 需要对数的整数部分和小数部分分别进行处 理，再合并得到转换结果。
例1.1
例1.1
将十进制数135.8125转换为二进制数。
课程特点
➢ 软(件)硬(件)兼施：是指微型计算机的 应用，要求统筹软件和硬件，构成完 整的系统。
➢ 强(电)弱(电)结合：是指不仅要对计算 机本身，还必须对检测控制对象及其 输入、输出信号的特点、转换、调理 和传输方式有深入的理解，以求达到 理想的效果。
教材与参考书目
➢ 李云.微型计算机原理及应用.清华大学出 版社.2010
的小数点分界，分别进行分组处理，不足的 位用0补足，整数部分在高位补0，小数部分 在低位补0。
例1.2
例1. 2
将二进制数10000111.1101转换为十六进制数。 10000111.1101B=1000 0111.1101B=87.DH
1.2.2 数的表示与运算
0 基本概念 1 原码、反码和补码表示 2 补码的加减运算 3 定点数与浮点数表示
字长
➢ 指计算机内部一次可以处理的二进制数的位数。 ➢ 字长越长，计算机所能表示的数据精度越高，
在完成同样精度的运算时数据的处理速度越快。 ➢ 字长一般是字节的整数倍。
微处理器的构成
➢算术逻辑部件(ALU)：主要实现算术运算(加、减、 乘、除等操作)和逻辑运算(与、或、非、异或等操 作)，是运算器的核心； ➢通用寄存器：存放参加运算的数据、中间结果等； ➢程序计数器(PC)：指向将要执行的下一条指令的位 置，具有自动增1功能，以决定程序的执行顺序； ➢时序与控制逻辑部件：主要负责对整机的控制，包 括对指令的取出、译码、分析，确定指令的操作， 使CPU内部和外部各部件协调工作。
➢ 需要对数的整数部分和小数部分分别进行处 理，再合并得到转换结果。
例1.1
例1.1
将十进制数135.8125转换为二进制数。
微型计算机的基础知识
分。 2.存储容量 是指存储器所能记忆信息的总量。 常用字节（Byte)表示。
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
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。
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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
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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
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第四阶段（20世纪80年代）：80年代初，IBM公司推出 开放式的IBM PC，这是微型机发展史上的一个重要里程 碑。IBM PC采用Intel 80x86（当时为8086/8088、 80286、80386）微处理器和Microsoft公司的MS DOS 操作系统并公布了IBM PC的总线设计。
广西大学 机械工程学 院
2020/12/29
第一章 微型计算机的基础知识
12
2.1微型计算机的发展
第一阶段（1971—1973）：典型的微型机以Intel 4004 和Intel 4040为基础。微处理器和存储器采用PMOS工艺 ，工作速度很慢。微处理器的指令系统不完整；存储器的 容量很小，只有几百字节；没有操作系统，只有汇编语言 。主要用于工业仪表、过程控制或计算器中。
计算机之 父 冯.诺依曼
广西大学 机械工程学 院
2020/12/29
第一章 微型计算机的基础知识
18
2.2.2 微型计算机系统的构成
广西大学 机械工程学 院
2020/12/29
第一章 微型计算机的基础知识
19
2.2.3微型计算机的硬件结构
微型计算机是指以微处理器为基础，配以存储器和 输入/输出接口电路，通过总线连接起来。
微型计算机硬件组成图：
微
处
理
存储器
器
CPU
I/O接口
数据总线
I/O设备 地址总线 控制总线
广西大学 机械工程学 院
广西大学 机械工程学 院
2020/12/29
第一章 微型计算机的基础知识
14
2.1微型计算机的发展
第三阶段（1978—1981）：以16位和准32位微处理器为 基础，如Intel公司的8086、Motorola的68000和Zilog的 Z8000。微处理器采用短沟道高性能NMOS工艺。在体系 结构方面吸纳了传统小型机甚至大型机的设计思想，如虚 拟存储和存储保护。
2020/12/29
第一章 微型计算机的基础知识
6
世界的超级计算机
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中国的”天河一号“（天津） 达到2.57 petaflop/s，配备20多万颗处理器核心，
造价在6亿 人民币以上。
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第一章 微型计算机的基础知识
7
世界的超级计算机
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美国”JAGUAR”
JAGUAR”美国能源部 最大计算能力为1.75 petaflop/s
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第一章 微型计算机的基础知识
8
世界的超级计算机
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中国”星云”（深圳） 最大计算能力为1.271 petaflop/s
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第一章 微型计算机的基础知识
9
世界的超级计算机
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第一章 微型计算机的基础知识
13
2.1微型计算机的发展
第二阶段（1974—1977）：以8位微处理器为基础，典 型的微处理器有Intel 8080/8085、Zilog公司的Z80及 Motorola公司的6800。微处理器采用高密度MOS（ HMOS）工艺，具有较完整的指令系统和较强的功能。存 储器容量达64KB，配有荧光屏显示器、键盘、软盘驱动 器等设备，构成了独立的台式计算机。配有简单的操作系 统（如CP/M）和高级语言。
作业
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第一章 微型计算机的基础知识
3
1、计算机的发展及分类
1.1发展：
电子管
晶体管
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集成电路
大规模集成电路
第5代
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第一章 微型计算机的基础知识
4
1、计算机的发展及分类
1.2 分类： 低
单片机
高
体积 功耗 性能 数据存储量 指令系统 价格
3、计算机组成原理 ——白中英主编，辞学出版社
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第一章 微型计算机的基础知识
2
第一章 微型计算机的基础知识
主要介绍微型计算机的发展，基本组成原理以 及运算基础。
1、计算机的发展及分类 2、微型计算机系统的概论 3、数制及转换 4、计算机中的数及编码 5、计算机中数的运算方法
考核及成绩构成
总成绩构成（100分）
闭卷考试
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20%
出勤 10%
实验、课 堂参与
10%
期末考试 60%
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第一章 微型计算机的基础知识
1
教材
1、《微型计算机原理及应用》 —— 许立梓等主编，机械工业出版社
2、80x86 IBM PC及兼容计算机（卷I和卷II) 汇编语言，设计与接口技术 —— 清华大学出版社（原版影印教材）
日本”Tsubame 2.0”
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第一章 微型计算机的基础知识
10
ห้องสมุดไป่ตู้
世界的超级计算机
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欧洲“Tera-100 ” 最大计算性能约为1Petaflop/s
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第一章 微型计算机的基础知识
11
2、微型计算机系统的概论
1、微型计算机的发展 2、微型计算机系统 3、微型计算机系统的主要技术指标 4、微型计算机的应用概况
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第一章 微型计算机的基础知识
15
2.1微型计算机的发展
第五阶段（20世纪90年代开始）：RISC（精简指令集计 算机）技术的问世使微型机的体系结构发生了重大变革。
第六阶段、第七阶段……
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第一章 微型计算机的基础知识
16
2.2微型计算机系统（Microcomputer System）— CS
1、计算机的体系结构 2、微型计算机的基本构成 3、微型计算机的硬件结构 4、微型计算机的类型
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17
2.2.1 计算机的体系结构
冯.诺依曼结构：
➢数字计算机的数制采用二进制； ➢计算机应该按照程序顺序执行; ➢串行结构; ➢是现代计算机的基础。
微型机 小型机 中型机 大型机
简易性
高
巨型机 低
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第一章 微型计算机的基础知识
5
世界的超级计算机
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日本的“京” 配备了88128颗富士通SPARC64 VIIIfx 2.0GHz八核心处理器，
最大计算性能10.51Petaflop（千万亿次）/s，总功耗为12659.9千瓦。
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2.1微型计算机的发展
第一阶段（1971—1973）：典型的微型机以Intel 4004 和Intel 4040为基础。微处理器和存储器采用PMOS工艺 ，工作速度很慢。微处理器的指令系统不完整；存储器的 容量很小，只有几百字节；没有操作系统，只有汇编语言 。主要用于工业仪表、过程控制或计算器中。
计算机之 父 冯.诺依曼
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2.2.2 微型计算机系统的构成
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2.2.3微型计算机的硬件结构
微型计算机是指以微处理器为基础，配以存储器和 输入/输出接口电路，通过总线连接起来。
微型计算机硬件组成图：
微
处
理
存储器
器
CPU
I/O接口
数据总线
I/O设备 地址总线 控制总线
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第三阶段（1978—1981）：以16位和准32位微处理器为 基础，如Intel公司的8086、Motorola的68000和Zilog的 Z8000。微处理器采用短沟道高性能NMOS工艺。在体系 结构方面吸纳了传统小型机甚至大型机的设计思想，如虚 拟存储和存储保护。
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世界的超级计算机
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中国的”天河一号“（天津） 达到2.57 petaflop/s，配备20多万颗处理器核心，
造价在6亿 人民币以上。
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世界的超级计算机
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美国”JAGUAR”
JAGUAR”美国能源部 最大计算能力为1.75 petaflop/s
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中国”星云”（深圳） 最大计算能力为1.271 petaflop/s
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2.1微型计算机的发展
第二阶段（1974—1977）：以8位微处理器为基础，典 型的微处理器有Intel 8080/8085、Zilog公司的Z80及 Motorola公司的6800。微处理器采用高密度MOS（ HMOS）工艺，具有较完整的指令系统和较强的功能。存 储器容量达64KB，配有荧光屏显示器、键盘、软盘驱动 器等设备，构成了独立的台式计算机。配有简单的操作系 统（如CP/M）和高级语言。
作业
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1、计算机的发展及分类
1.1发展：
电子管
晶体管
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集成电路
大规模集成电路
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4
1、计算机的发展及分类
1.2 分类： 低
单片机
高
体积 功耗 性能 数据存储量 指令系统 价格
3、计算机组成原理 ——白中英主编，辞学出版社
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第一章 微型计算机的基础知识
主要介绍微型计算机的发展，基本组成原理以 及运算基础。
1、计算机的发展及分类 2、微型计算机系统的概论 3、数制及转换 4、计算机中的数及编码 5、计算机中数的运算方法
考核及成绩构成
总成绩构成（100分）
闭卷考试
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20%
出勤 10%
实验、课 堂参与
10%
期末考试 60%
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1
教材
1、《微型计算机原理及应用》 —— 许立梓等主编，机械工业出版社
2、80x86 IBM PC及兼容计算机（卷I和卷II) 汇编语言，设计与接口技术 —— 清华大学出版社（原版影印教材）
日本”Tsubame 2.0”
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第一章 微型计算机的基础知识
10
ห้องสมุดไป่ตู้
世界的超级计算机
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11
2、微型计算机系统的概论
1、微型计算机的发展 2、微型计算机系统 3、微型计算机系统的主要技术指标 4、微型计算机的应用概况
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15
2.1微型计算机的发展
第五阶段（20世纪90年代开始）：RISC（精简指令集计 算机）技术的问世使微型机的体系结构发生了重大变革。
第六阶段、第七阶段……
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2.2微型计算机系统（Microcomputer System）— CS
1、计算机的体系结构 2、微型计算机的基本构成 3、微型计算机的硬件结构 4、微型计算机的类型
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2.2.1 计算机的体系结构
冯.诺依曼结构：
➢数字计算机的数制采用二进制； ➢计算机应该按照程序顺序执行; ➢串行结构; ➢是现代计算机的基础。
微型机 小型机 中型机 大型机
简易性
高
巨型机 低
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世界的超级计算机
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日本的“京” 配备了88128颗富士通SPARC64 VIIIfx 2.0GHz八核心处理器，
最大计算性能10.51Petaflop（千万亿次）/s，总功耗为12659.9千瓦。