微机原理及其应用第1章

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1、雷友诚13055161017jt_lyc@hnu.edu.cn微机原理与接口技术是一门重要的技术基础课（单片机原理及其应用、嵌入式系统及其应用、计算机控制技术、过程控制与仪表、软件技术基础、集散控制系统、可编程逻辑控制(PLC)、现场总线技术及应用、检测与转换技术、机器人控制基础、数控技术、计算机网络技术、数字信号处理（DigitalSignalProcessing，DSP）技术及其应用、Net技术及网站开发、柔性制造系统等）采用教材：《微型计算机原理及其应用》彭楚武等编，湖南大学出版社，2009.8本教材用于两门课程。本课程的考核方式：开卷考试评分标准：期末考试

2、成绩占70%、实验成绩占10%、课堂考核及作业占20%。全院各专业统一命题、流水作业阅卷、统一评分课堂授课计划见“微机原理与接口技术教学日历--201209”如何学好“微机原理与接口技术”？关键在于：勤学多练、熟能生巧；几个要点：a.课前预习b.课堂认真听课c.尽可能独立完成课外作业d.重视实践教学环节（实验、课程设计、课余科技活动等）第一章概论1.微型计算机的应用和发展史2.微型计算机的组成和特点3.微型计算机中数与字符的表示法1.了解微型计算机的产生和发展过程2.掌握微型计算机的概念和基本结构3.掌握进位制数间的转换4.掌握原码、反码与补码1.1微型计算机系统

3、概述微型计算机是指以大规模、超大规模集成电路为主要部件的微处理器为核心，配以存储器、输入/输出接口电路及系统总线所制造出的计算机系统。1.1.1微型计算机的发展概况计算机的诞生第二次世界大战中，美国作为同盟国，参加了战争。美国陆军要求宾夕法尼亚大学莫尔学院电工系和阿伯丁弹道研究实验室，每天共同提供六张火力表。每张表都要计算出几百条弹道，这项工作既繁重又紧迫。用台式计算器计算一道飞行时间为60秒的弹道，最快也得20个小时，若用大型微积分分析仪计算也要15分钟。阿伯丁实验室当时聘用了200多名计算能手，即使这样，一张火力表也往往要算两三个月，根本无法满足作战要求。19

4、46年2月14日，一个特别的日子空气也散发着浪漫的气息年仅23岁的埃克特与多位科学家合作，经过两年多努力，终于在1946年2月14日，制造成功了世界第一台电子计算机，命名为ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator——电子数值积分和计算机）。微型计算机诞生：1946年第一台计算机在美国问世以后，人们接触最多的是微型计算机，它诞生于20世纪70年代，其发展以微处理器的发展为主要标志。1974年，Intel公司的8080微处理器问世。1975年世界上第一台微型计算机Altair（牵牛星）诞生了。第一代：电子管计算机

5、（1946年）第二代：晶体管计算机（1957年）第三代：集成电路计算机（1962年）第四代：大规模集成电路计算机（1971年）第五代：智能计算机（1981年）第六代：生物计算机分代第一代年份字长芯片的集成度软件典型的芯片1971~19724/8位2000个管/片以上机器语言、简单汇编语言Intel4004Intel8008第二代1973~19778位汇编程序高级语言、(FORTRANPL/M等BASIC操作系统第三代1978~198316位汇编语言高级语言操作系统第四代PentiumPIIPIIIPIV1981~199232位第五代1993~199432位

6、9000个管/片以上29000个管/片以上15~50万个管/片以上Intel8080,8085MC6800Z-80Intel8086,8088MC68000Z-8000Intel80386,80486MC68020操作系统高级语言软件硬化操作系统高级语言软件硬化高达330万个管/片②微处理器的概念与发展第六代1995~2001Pentium58664位550万个管/片操作系统高级语言软件硬化1.1.2微型计算机的特点和应用微型计算机除具有一般电子数字计算机的快速、精确和通用等许多优点外，还具有独自的特点：(1)体积小、重量轻、功耗低(2)可靠性高、

7、对使用环境要求低(3)结构简单、设计灵活、适应性强(4)性能价格比高1.微型计算机特点2.微型计算机的应用领域科学计算过程控制信息处理人工智能网络通信计算机辅助技术1.1.3微型计算机的分类1.按处理器同时处理数据的位数或字长分：4位机、8位机、16位机、32位机、64位机2.按结构类型分：单片微型机、单板微型机微型计算机3.按用途分：(1)个人计算机(PC机)(2)工作站／服务器(3)网络计算机(简称NC)4.按体积大小分：(1)台式机(又称桌上型)(2)便携式(又称可移动微机、笔记本型、膝上型、口袋型、掌上型和钢笔型)1.1.4微型计算机的主要性能指标通常所说

8、的计算机运