微机原理及应用-这样听课还学不会去死精品PPT课件
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微机原理PPT(第一、二、三章)
格雷码
相邻两个数之间只有一位不同，常用 于模拟量和数字量之间的转换以及误 差检测等场合。
03
微处理器结构与工作原理
微处理器内部结构剖析
微处理器基本组成
流水线技术
包括运算器、控制器、寄存器等基本 部件。
提高指令执行效率的关键技术之一。
指令执行过程
取指、译码、执行、访存、写回等阶 段。
指令系统概述及分类方法
实现不同进制数之间的转换。
计算机中数的表示方法
原码表示法
将最高位作为符号位，其余各位表示 数值本身。
反码表示法
正数的反码与其原码相同，负数的反 码是在其原码的基础上，符号位不变， 其余各位取反。
补码表示法
正数的补码与其原码相同，负数的补 码是在其原码的基础上，符号位不变， 其余各位取反后加1。
移码表示法
02
计算机中的数与编码
进制数及其转换方法
十进制数
以10为基数，采用0-9共10个 数字符号组成的数值表示方法
。
二进制数
以2为基数，采用0和1两个数字 符号组成的数值表示方法。
十六进制数
以16为基数，采用0-9和A-F共 16个数字符号组成的数值表示 方法。
进制数转换方法
包括整数部分和小数部分的转换 ，通过除基取余法和乘基取整法
微机原理ppt(第一、二 、三章)
目录 CONTENT
• 绪论 • 计算机中的数与编码 • 微处理器结构与工作原理 • 汇编语言程序设计基础 • 输入输出接口技术与应用 • 中断系统与定时/计数器应用
01
绪论
微机原理课程概述
课程性质
微机原理是一门研究微型计算机 基本组成、工作原理、接口技术
及其应用的课程。
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.
最新《微型计算机原理及应用》课件第 1 章 概述课件PPT
1.1.6 奔腾II
Intel Pentium II处理器把MMX技术 （多媒体增强指令集）加至P6系列处理 器，并具有新的包装和若干硬件增强。 第一级数据和指令caches每个扩展至16 K字节，支持二级cache的尺寸为256 K字 节、512 K字节和1 M字节。
1.1.7 奔腾III
Pentium III处理器引进流SIMD扩展 （SSE）（单指令多数据）至X86系列结 构，允许同时在多个数据项操作一个微 指令 。SSE扩展把由Intel MMX引进的 SIMD执行模式扩展为新的128位寄存器 和能在包装的单精度浮点数上执行SIMD 操作。
先修课程
数字电路—本课程的内容涉及到软件和硬件的设 计。 后三章重点讲解硬件设计的相关理论知识。 在硬件设计 中，用到的基础知识是数字电路， 如锁存器、缓冲器等。
主要内容
第一章 概述 第二章 IA-32结构微处理器 第三章 8086指令系统 第四章 汇编语言程序设计 第五章 处理器总线时序和系统总线 第六章 存储器 第七章 输入和输出 第八章 中断
（1）Intel NetBurst微结构的第一个实现。 — 快速的执行引擎。 — Hyper流水线技术。 — 高级的动态执行。 — 创新的新cache子系统。
（2）流SIMD扩展2（SSE2）： — 用144条新指令扩展Intel MMX技 术和SSE扩展，它包括支持： • 128位SIMD整数算术操作。 • 128位SIMD双精度浮点操作。 • Cache和存储管理操作。 — 进一步增强和加速了视频、语音、 加密、影像和照片处理。
1.1.3 80486
Intel486处理器把Intel386处理器的指 令译码和执行单元扩展为五个流水线段， 增加了更多的并行执行能力，
第1章 概述微机原理与应用优秀课件
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。
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1.2 微型计算机的特点和应用范围 1.2.1 微型计算机的特点 1.2.2 微型机的应用范围
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1. 2.1 微型计算机的特点
1．体积小、重量轻、价格低廉 2．简单灵活、可靠性高、使用环境要求不高 3．功耗低
计算机（Computer）又称电脑，是20世纪最重要的科技 成果。
计算机是一种能够自动地、高速地、精确地进行信息处 理的现代化电子设备，是一种帮助人类从事脑力劳动 （包括记忆、计算、分析、判断、设计、咨询、诊断、 决策、学习与创作等思维活动）的工具。
1944年哈佛大学和IBM公司合作,在美国首次制造出了现 代计算机的雏形——马克Ⅰ。
在二进制计数系统中，表示数据的数字符号只 有两个，即0和1；大于1的数就需要两位或更多 位来表示；以小数点为界向前诸位的位权依次是 20，21，22，…，向后依次为2-1，2-2，2-3，…； 一个二进制数也可以通过各位数字与其位权之积 的和来计算其大小。
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1.4.2 二进制与十进制的互化
一个二进制的数向十进制转化十分简单，只要 把它按位权展开相加即可。来自图1-1 计算机系统组成
返回本节
1.3.2 微型计算机的硬件组成
微型计算机的硬件组成部分主要有微处理器 （CPU）、存储器、I/O设备和系统总线。见图 1-2所示。系统总线包括地址总线AB、数据总线 DB和控制总线CB组成。在微机中，各功能部件 之间通过系统总线相连，这使得各个部件的之间 的相互关系变为面向系统总线的单一关系。一个 部件只要满足总线标准，就可以连接到采用这种 总线标准的系统中。
微机原理及应用PPT课件
• 设通道0的地址为40H，通道1的地址为41H， 控制口地址为43H，8255A的口地址为8083H。
第22页/共49页
主程序：
MOV AL，15H；通道0初始化，方式 2
OUT 43H，AL
MOV AL，50H；置计数初值
OUT 40H，AL
STI
；开中断
LPO：HLT
；等待中断
JMP LOP 第23页/共49页
2.控制字设置
• 通道0计数器工作于方式2，采用BCD计数， 因计数初值为50，采用RL1RL0=01（读/写 计数器的低8位），则工作方式字为 00010101=15H。
• 通道1计数器工作于方式3，CLK1接 2.5MHz时钟，要求产生2000Hz的方波， 则计数初值应为2.5×106/2000=1250，采 用RL1RL0=11 （先读计数器的低8位，再读 计数器的高8位）。则工作方式字为 01110111=77H。
第25页/共49页
SPK 扬声器
1.工作原理分析
系统分配给8253的端口地址为040H—043H， 三个计数器在IBM-PC机中的功能如下：
（1）计数器0用来产生实时时钟信号，工作于方 式3，计数初值为0，采用二进制计数，输出 OUT0作为中断请求IRQ0，连接到中断优先权控 制器8259A的IR0。此时OUT0端输出 1193181.6÷65536=18.2(Hz)的方波脉冲序 列，方波的脉冲周期约为55ms（1/ 18.2(Hz) ），也就是说，计数器0每隔55ms 产生一次中断请求。在中断处理程序中使用一个 16位的软件计数器（初值为0）进行加1计数， 因此当该计数器由FFFFH变为0000H时，表示 已产生65536次中断请求，共经过65536 ÷18.2（ 65536 ×第256页5/共m49s页 ）=3600秒时间。
第22页/共49页
主程序：
MOV AL，15H；通道0初始化，方式 2
OUT 43H，AL
MOV AL，50H；置计数初值
OUT 40H，AL
STI
；开中断
LPO：HLT
；等待中断
JMP LOP 第23页/共49页
2.控制字设置
• 通道0计数器工作于方式2，采用BCD计数， 因计数初值为50，采用RL1RL0=01（读/写 计数器的低8位），则工作方式字为 00010101=15H。
• 通道1计数器工作于方式3，CLK1接 2.5MHz时钟，要求产生2000Hz的方波， 则计数初值应为2.5×106/2000=1250，采 用RL1RL0=11 （先读计数器的低8位，再读 计数器的高8位）。则工作方式字为 01110111=77H。
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SPK 扬声器
1.工作原理分析
系统分配给8253的端口地址为040H—043H， 三个计数器在IBM-PC机中的功能如下：
（1）计数器0用来产生实时时钟信号，工作于方 式3，计数初值为0，采用二进制计数，输出 OUT0作为中断请求IRQ0，连接到中断优先权控 制器8259A的IR0。此时OUT0端输出 1193181.6÷65536=18.2(Hz)的方波脉冲序 列，方波的脉冲周期约为55ms（1/ 18.2(Hz) ），也就是说，计数器0每隔55ms 产生一次中断请求。在中断处理程序中使用一个 16位的软件计数器（初值为0）进行加1计数， 因此当该计数器由FFFFH变为0000H时，表示 已产生65536次中断请求，共经过65536 ÷18.2（ 65536 ×第256页5/共m49s页 ）=3600秒时间。
《微型计算机原理》课件
详细描述
微型计算机通常采用集成电路技术，将计算机的各个部件集成在一块或几块芯片 上，具有体积小、重量轻、低功耗等特点。由于其体积小巧，微型计算机通常用 于对空间和能源有限制的环境，如航空航天、工业控制、智能家居等。
微型计算机的发展历程
总结词
微型计算机的发展经历了从原型机到个人电脑、再到便携式电脑和智能手机等不同阶段 。
网络化与智能化
总结词
网络化与智能化是微型计算机发展的未来趋势，它将 计算机技术与网络通信、人工智能等技术相结合，拓 展了微型计算机的应用领域。
详细描述
随着网络通信和人工智能技术的不断发展，微型计算机 正朝着网络化与智能化的方向发展。通过网络通信技术 ，微型计算机可以实现远程控制和数据传输，拓展了其 应用领域。同时，与人工智能技术的结合，使得微型计 算机能够具备更强大的数据处理和分析能力，为各种智 能化应用提供了可能。未来，网络化与智能化将成为微 型计算机发展的重要趋势，推动着微型计算机技术的不 断创新和应用领域的拓展。
存储器
01
存储器是微型计算机中用于存 储数据和程序的部件。
02
存储器分为内存储器和外存储 器两类，内存储器包括RAM和 ROM，外存储器包括硬盘、U 盘、光盘等。
03
存储器的容量和速度也是微型 计算机的重要性能指标，直接 影响着计算机的运行速度和存 储能力。
输入输出设备
01
输入输出设备是微型计算机中用于输入和输出数据 的部件。
谢谢
THANKS
主频与外频
主频
指计算机的时钟频率，即CPU的工作频率。主频越高，计算 机的运算速度越快。
外频
指计算机主板的总线频率。外频越高，计算机的数据传输速 率越快。
内存容量与速度
微型计算机通常采用集成电路技术，将计算机的各个部件集成在一块或几块芯片 上，具有体积小、重量轻、低功耗等特点。由于其体积小巧，微型计算机通常用 于对空间和能源有限制的环境，如航空航天、工业控制、智能家居等。
微型计算机的发展历程
总结词
微型计算机的发展经历了从原型机到个人电脑、再到便携式电脑和智能手机等不同阶段 。
网络化与智能化
总结词
网络化与智能化是微型计算机发展的未来趋势，它将 计算机技术与网络通信、人工智能等技术相结合，拓 展了微型计算机的应用领域。
详细描述
随着网络通信和人工智能技术的不断发展，微型计算机 正朝着网络化与智能化的方向发展。通过网络通信技术 ，微型计算机可以实现远程控制和数据传输，拓展了其 应用领域。同时，与人工智能技术的结合，使得微型计 算机能够具备更强大的数据处理和分析能力，为各种智 能化应用提供了可能。未来，网络化与智能化将成为微 型计算机发展的重要趋势，推动着微型计算机技术的不 断创新和应用领域的拓展。
存储器
01
存储器是微型计算机中用于存 储数据和程序的部件。
02
存储器分为内存储器和外存储 器两类，内存储器包括RAM和 ROM，外存储器包括硬盘、U 盘、光盘等。
03
存储器的容量和速度也是微型 计算机的重要性能指标，直接 影响着计算机的运行速度和存 储能力。
输入输出设备
01
输入输出设备是微型计算机中用于输入和输出数据 的部件。
谢谢
THANKS
主频与外频
主频
指计算机的时钟频率，即CPU的工作频率。主频越高，计算 机的运算速度越快。
外频
指计算机主板的总线频率。外频越高，计算机的数据传输速 率越快。
内存容量与速度
蔡微机原理及应用.ppt
在微机系统的在线运行过程中，只能对 其进行读操作，而不能进行写操作的一 类存储器。 ROM通常用来存放固定不变的程序、汉 字字型库、字符及图形符号等。随着半 导体技术的发展，只读存储器也出现了 不同的种类 。
存储器的系统结构
1 基本存储单元
一个基本存储单元可以存放一位二进制信 息，其内部具有两个稳定的且相互对立的状态， 并能够在外部对其状态进行识别和改变。不同 类型的基本存储单元，决定了由其所组成的存 储器件的类型不同。
• ：读／写控制信号输 入
• I/O1~I/O5 ：5根数据输 入／输出信号引脚，
• ： 低电平有效，通常 接地址译码器的输出端。
• +5V： 电源。
• GND：地。
动态RAM
行选择信号
半导体存储器
列 选 择 信 刷新放大器 号
单管动态存储电路
数据输入输出线
动态RAM
地地 址址 总锁 线存
器
存储矩阵
单列直插式内存模块 72线：32位数据、12位行列公用地址、RAS#、CAS#等 在Pentium微型机中必须成对使用
半导体存储器
动态RAM（DRAM）
DRAM内存条的种类 DIMM——Dual Inline Memory Module
双列直插式内存模块 168线：64位数据、14位行列公用地址、RAS#、CAS#等 可单数使用
习题与思考
1．试说明存储器系统的主要性能指标。 2．微型计算机中常用的存储器有哪些类型？
它们各有何特点？分别适用于哪些场合？ 3．试比较静态RAM和动态RAM的优缺点 ？ 4．存储器的哪一部分用来存储程序指令及
像常数和查找表一类的固定不变的信息？ 及哪一部分用来存储经常改变的数据？
存储器的系统结构
1 基本存储单元
一个基本存储单元可以存放一位二进制信 息，其内部具有两个稳定的且相互对立的状态， 并能够在外部对其状态进行识别和改变。不同 类型的基本存储单元，决定了由其所组成的存 储器件的类型不同。
• ：读／写控制信号输 入
• I/O1~I/O5 ：5根数据输 入／输出信号引脚，
• ： 低电平有效，通常 接地址译码器的输出端。
• +5V： 电源。
• GND：地。
动态RAM
行选择信号
半导体存储器
列 选 择 信 刷新放大器 号
单管动态存储电路
数据输入输出线
动态RAM
地地 址址 总锁 线存
器
存储矩阵
单列直插式内存模块 72线：32位数据、12位行列公用地址、RAS#、CAS#等 在Pentium微型机中必须成对使用
半导体存储器
动态RAM（DRAM）
DRAM内存条的种类 DIMM——Dual Inline Memory Module
双列直插式内存模块 168线：64位数据、14位行列公用地址、RAS#、CAS#等 可单数使用
习题与思考
1．试说明存储器系统的主要性能指标。 2．微型计算机中常用的存储器有哪些类型？
它们各有何特点？分别适用于哪些场合？ 3．试比较静态RAM和动态RAM的优缺点 ？ 4．存储器的哪一部分用来存储程序指令及
像常数和查找表一类的固定不变的信息？ 及哪一部分用来存储经常改变的数据？
微机原理及应用培训课件
4. 微机的硬件组成
微机硬件由主机、输入输出设备、显示设备和存储设备等组成。每个组件在 微机系统中扮演不同的角色。
5. CPU的原理和分类
CPU是计算机的核心部分，负责执行指令和进行数据处理。根据架构和能力，CPU可分为RISC和CISC等不同类型。
6. 主板的原理和功能
主板是微机的骨架，提供各种接口和插槽，连接CPU、内存、显卡等各个组件， 并实现它们之间的通信。
7. 存储器的原理和分类
存储器用于存储和读取数据。根据存取速度和断电后数据保存能力，存储器可分为RAM、ROM、硬盘和光盘等 不同类型。
8. 输入输出设备的原理和分类
输入输出设备使得人与计算机之间能进行信息的交互。常见的输入设备包括 键盘和鼠标，输出设备包括显示器和打印机。
微机原理及应用培训课件
1. 什么是微机？
微机是指由微处理器为核心的个人计算机系统，具有实用、通用、灵活、高 速、低价、小型等特点。
2. 微机的发展历程
微机经历了从8位机到16位机、32位机，以及现代的64位机等不同阶段的发展。
3. 微机的性能参数和分类
微机的性能参数包括处理器速度、内存容量、硬盘大小等。根据用途和规模， 微机可分为家用、商用和工业用微机。
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理解CPU对存储器的读/写操作及其区别 着重理解和熟练掌握程序执行的过程 着重掌握微处理器的几个ຫໍສະໝຸດ 本指标前言第一台计算机
世界上第一台数字电子计算机1946年在美国宾夕法尼亚大学莫尔 电机学院诞生，取名为ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Calculator).
因特尔高性能家用台式机微处理器
1.1微机系统组成
1.1.1基本定义2
微型计算机(microcomputer): 简称uC或MC，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，又称为主机或微电脑。
把微处理器、存储器、输入输出 接口电路组装在一块或多块电路 板上或集成在单片芯片上，分别 称为单板机、多板机或单片微型 计算机。
微机原理及应用
The Principle & Application of Microcomputer
教材及参考书
• 教材
– 李继灿主编，新编16/32位微型计算机原理及 应用(第3版)，清华大学出版社，2004
• 参考书
– 周明德编著，微型计算机系统原理及应用(第4 版)，清华大学出版社，2002年
– 戴明萼编著，微型计算机技术及应用(第3版)， 清华大学出版社，2003年。
课程安排
• 共*学分，40学时 • 上课时间：周二、周四晚 • 上课地点：4202
章节目录
• 第一章 微机系统导论 • 第二章 微机运算基础 • 第三章 8086/8088微处理器及其系统 • 第四章 8086/8088汇编语言程序设计
1.1微机系统组成
1.1.1基本定义3
微型计算机系统（microcomputer system）：简称 uCS或MCS，指以微型计算机为中心，配上相应的外 围设备、电源和辅助电路（通称硬件），以及指挥微 型计算机工作的系统软件所构成的系统。
uCS、uC、uP相互关系
硬件
微型计算机
系统(uCS)
A/D、D/A转换器 过程控制I/O通道 开关量、信号指示IO器
软件
系统软件 应用软件
1.1 微机系统组成
微机硬件系统组成
微处理器：微机的计算、控制中心，用来实现算术、逻辑运算以 及其他操作，并对全机进行控制。 存储器（主存或内存）：用来存储可以供微处理器直接运行的程 序或处理的数据。 输入/输出(I/O)：接口芯片是微处理器与外部输入/输出设备之间 的接口。
第3代微处理器：1978年研制的，主要采用H-MOS新工艺的16位 微处理器。其典型产品是Intel 的Intel 8086；
前言
微处理器发展经历6代
第4代微处理器：1985年起采用超大规模集成电路的32位微处理 器、典型产品有Intel 的Intel 80386、 Zilog的Z8000、惠普公式 的HP-32等；
微型机的研制、开发和利用，标志着一个国家科学普及的程度。
前言
微处理器发展经历6代
第1代微处理器：1972年研制的8位微处理器Intel8008，主要采 用工艺简单、速度较低的P沟道MOS电路；
第2代微处理器：1973年研制的，主要采用速度较快的N沟道 MOS技术的8位微处理器。代表产品有Intel的Intel 8085、 Motorola的M6800、Zilog的Z80等；
1.1微机系统组成
1.1.1基本定义1
微处理器（uP,MP-microprocessor）：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，也称为 微处理机。
大、中、小型中央处理器（CPU-Central Processing Unit）。 微处理器（MPU-Microprocessor Unit）
微型计算机 (uc)
外围设备 电源
微处理器(uP)
算术逻辑单元ALU 控制单元CU 寄存器阵列RA
ROM,PROM,EPROM,EEPROM
内存储器
RAM
并行
输入输出(IO)接口电路 串行
系统总线
地址总线AB 数据总线DB
控制总线AB
外部设备
键盘/显示器，光电图形 输入器，语音识别与合成器 打印机、绘图仪 外存储器：光盘、硬盘、磁盘
第一章 微机系统导论
主要内容
1.1 微机系统组成 1.2 微机硬件系统结构 1.3 微处理器组成 1.4 存储器概述 1.5 微机工作过程 1.6 微机系统的主要性能指标
第一章 微机系统导论
学习要求
理解微机硬、软件系统的功能及其相互之 间的关系
理解微机硬件系统各组成部分功能与作用， 掌握各种信息的不同流向
前言
计算机发展经历4代（续）
80年代开始研制第五代计算机，目标是打破以往计算机固有的体 系结构，使计算机具有像人一样的思维、推理和判断能力，向智 能化发展，称为“智能计算机”。
目前科学家们正在使计算机朝着巨型化、微型化、网络化、智能 化和多功能化的方向发展。
巨型机的研制、开发和利用，代表着一个国家的经济实力和科学 水平；
该计算机共用18000多个电子管、6000余个开关、7000个电阻、 10000个电容器和50万条连线，重达30吨，占地170平方米，耗 电140千瓦，运算速度5000次加法/秒。
尽管该计算机有诸多不足，如存储器容量小，体积大、耗电多、 可靠性差、使用不便等，但当时人们对它的速度还是相当满意， 它的诞生宣布了电子计算机时代的到来。
第5代微处理器：1993年Intel公司推出第五代32位微处理器芯片 Pentium,外部数据总线为64位，工作频率为66-200MHZ；
第6代微处理器：1998年Intel公司推出PentiumII、Celeron，后 来又推出Pentium III.第六代都是更先进的32位高档微处理器，工 作频率为300-860MHZ，主要用于高档微机或服务器。
前言
第一台计算机
前言
计算机发展经历4代
第一代电子计算机特点使用电子管，20世纪40年代末和50年代初 获得重大发展； 第二代电子计算机于20世纪50年代中期问世，晶体管代替电子 管，并增加了浮点运算；
1964年4月IBM360系统问世，成为使用集成电路的第三代电子计 算机的著名代表；
70年以后，出现使用超大规模集成电路的第四代电子计算机， 目前使用的计算机都属于第四代计算机；
世界上第一台数字电子计算机1946年在美国宾夕法尼亚大学莫尔 电机学院诞生，取名为ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Calculator).
因特尔高性能家用台式机微处理器
1.1微机系统组成
1.1.1基本定义2
微型计算机(microcomputer): 简称uC或MC，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，又称为主机或微电脑。
把微处理器、存储器、输入输出 接口电路组装在一块或多块电路 板上或集成在单片芯片上，分别 称为单板机、多板机或单片微型 计算机。
微机原理及应用
The Principle & Application of Microcomputer
教材及参考书
• 教材
– 李继灿主编，新编16/32位微型计算机原理及 应用(第3版)，清华大学出版社，2004
• 参考书
– 周明德编著，微型计算机系统原理及应用(第4 版)，清华大学出版社，2002年
– 戴明萼编著，微型计算机技术及应用(第3版)， 清华大学出版社，2003年。
课程安排
• 共*学分，40学时 • 上课时间：周二、周四晚 • 上课地点：4202
章节目录
• 第一章 微机系统导论 • 第二章 微机运算基础 • 第三章 8086/8088微处理器及其系统 • 第四章 8086/8088汇编语言程序设计
1.1微机系统组成
1.1.1基本定义3
微型计算机系统（microcomputer system）：简称 uCS或MCS，指以微型计算机为中心，配上相应的外 围设备、电源和辅助电路（通称硬件），以及指挥微 型计算机工作的系统软件所构成的系统。
uCS、uC、uP相互关系
硬件
微型计算机
系统(uCS)
A/D、D/A转换器 过程控制I/O通道 开关量、信号指示IO器
软件
系统软件 应用软件
1.1 微机系统组成
微机硬件系统组成
微处理器：微机的计算、控制中心，用来实现算术、逻辑运算以 及其他操作，并对全机进行控制。 存储器（主存或内存）：用来存储可以供微处理器直接运行的程 序或处理的数据。 输入/输出(I/O)：接口芯片是微处理器与外部输入/输出设备之间 的接口。
第3代微处理器：1978年研制的，主要采用H-MOS新工艺的16位 微处理器。其典型产品是Intel 的Intel 8086；
前言
微处理器发展经历6代
第4代微处理器：1985年起采用超大规模集成电路的32位微处理 器、典型产品有Intel 的Intel 80386、 Zilog的Z8000、惠普公式 的HP-32等；
微型机的研制、开发和利用，标志着一个国家科学普及的程度。
前言
微处理器发展经历6代
第1代微处理器：1972年研制的8位微处理器Intel8008，主要采 用工艺简单、速度较低的P沟道MOS电路；
第2代微处理器：1973年研制的，主要采用速度较快的N沟道 MOS技术的8位微处理器。代表产品有Intel的Intel 8085、 Motorola的M6800、Zilog的Z80等；
1.1微机系统组成
1.1.1基本定义1
微处理器（uP,MP-microprocessor）：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，也称为 微处理机。
大、中、小型中央处理器（CPU-Central Processing Unit）。 微处理器（MPU-Microprocessor Unit）
微型计算机 (uc)
外围设备 电源
微处理器(uP)
算术逻辑单元ALU 控制单元CU 寄存器阵列RA
ROM,PROM,EPROM,EEPROM
内存储器
RAM
并行
输入输出(IO)接口电路 串行
系统总线
地址总线AB 数据总线DB
控制总线AB
外部设备
键盘/显示器，光电图形 输入器，语音识别与合成器 打印机、绘图仪 外存储器：光盘、硬盘、磁盘
第一章 微机系统导论
主要内容
1.1 微机系统组成 1.2 微机硬件系统结构 1.3 微处理器组成 1.4 存储器概述 1.5 微机工作过程 1.6 微机系统的主要性能指标
第一章 微机系统导论
学习要求
理解微机硬、软件系统的功能及其相互之 间的关系
理解微机硬件系统各组成部分功能与作用， 掌握各种信息的不同流向
前言
计算机发展经历4代（续）
80年代开始研制第五代计算机，目标是打破以往计算机固有的体 系结构，使计算机具有像人一样的思维、推理和判断能力，向智 能化发展，称为“智能计算机”。
目前科学家们正在使计算机朝着巨型化、微型化、网络化、智能 化和多功能化的方向发展。
巨型机的研制、开发和利用，代表着一个国家的经济实力和科学 水平；
该计算机共用18000多个电子管、6000余个开关、7000个电阻、 10000个电容器和50万条连线，重达30吨，占地170平方米，耗 电140千瓦，运算速度5000次加法/秒。
尽管该计算机有诸多不足，如存储器容量小，体积大、耗电多、 可靠性差、使用不便等，但当时人们对它的速度还是相当满意， 它的诞生宣布了电子计算机时代的到来。
第5代微处理器：1993年Intel公司推出第五代32位微处理器芯片 Pentium,外部数据总线为64位，工作频率为66-200MHZ；
第6代微处理器：1998年Intel公司推出PentiumII、Celeron，后 来又推出Pentium III.第六代都是更先进的32位高档微处理器，工 作频率为300-860MHZ，主要用于高档微机或服务器。
前言
第一台计算机
前言
计算机发展经历4代
第一代电子计算机特点使用电子管，20世纪40年代末和50年代初 获得重大发展； 第二代电子计算机于20世纪50年代中期问世，晶体管代替电子 管，并增加了浮点运算；
1964年4月IBM360系统问世，成为使用集成电路的第三代电子计 算机的著名代表；
70年以后，出现使用超大规模集成电路的第四代电子计算机， 目前使用的计算机都属于第四代计算机；