电子信息技术导论

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1、1中山大学信息科学技术学院郭雪梅Tel:39943108Email:guoxuem@mail.sysu.edu.cnURL1：http://human-robot.sysu.edu.cn/course微机原理与嵌入式系统22021/6/15微机原理与嵌入式系统赵全良等编著西安电子科技大学出版社高等学校计算机类专业系列教材教材参考书周立功，ARM嵌入式基础教程周杰英等，微型计算机原理32021/6/15微机原理与嵌入式系统-课程介绍微机：IBMPC系列机，组成及机构嵌入式：ARM系列的体系结构ARM7指令集及汇编程序设计硬件－－接口电路原理软件－－接口编程方法接口技术：42021/6/15第1

2、章目录1.计算机基础知识2.数制和数值表示与处理3.信息编码4.嵌入式系统概述学习方法正确认识《微机原理及嵌入式系统》的用途、特点及其对专业知识的影响。正确估计课程的难度，提高学习兴趣（至少维持到期末）；注重理解性记忆，加强软件、硬件实验锻炼；充分利用网络，提高自学能力；相互交流，共同提高。62021/6/15第1章目录1.计算机基础知识2.数制和数值表示与处理3.信息编码4.嵌入式系统概述第一次信息化浪潮第4代第3代第2代第1代1946~1958年第一代电子管计算机1958~1964年第二代晶体管计算机1964~1970年第三代集成电路计算机1971~1980年第四代大规模集成电路计算机1

3、.2计算机发展简史IBMPC机的发展简史名称推出年代采用CPU特点IBMPC19818088准16位微机内存寻址1MBDOS操作系统IBMPC/XT19838088比IBMPC多一个10MB硬盘IBMPC/AT198480286内存寻址增至16MB具有虚拟存储器功能Windows操作系统386机486机PentiumPentiumIIPentiumIII198619901993199719998038680486PentiumPentiumIIPentiumIII内存容量更大32MB、64MB支持虚拟8086模式可执行多任务支持多媒体、网络技术Pentium42000PentiumIVSSE

4、2指令集超管线技术计算机发展简史◊摩尔定律IC上可容纳的晶体管数目，每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。◊新摩尔定律互联网主机数和用户每隔18个月会增加一倍。研制高速度、强功能的巨型机和大型机适应军事和尖端科学的需要。研制价格低廉的超小型机和微型机开拓应用领域和占领更广大的市场。微型计算机是第四代计算机的典型代表。计算机的两个方向发展122021/6/151.3冯.诺伊曼计算机体系结构冯•诺伊曼计算机体系结构的要点：计算机中的信息（程序和数据）以二进制方式表示。程序预存储，机器自动执行。计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。冯诺依曼计算机的工作原理可概述为：

5、“存储程序”+“程序控制”要点：1．以二进制表示数据和指令(程序)2.先将程序存入存储器中，再由控制器自动读取并执行输入设备控制器输出设备CPU存储器运算器ALU微型机工作原理142021/6/151.中央处理器（CPU）中央处理单元（CentralProcessingUnit，简写为CPU）也称之为‘处理器’，是计算机的核心部件，主要功能是解释并执行计算机指令，完成数据处理和对计算机其他各部分进行控制。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成。CPU结构示意图地址信号标志寄存器指令寄存器数据暂存器控制电路指令译码器地址寄存器指令指针寄存器R1R2R3R4寄存器组运算器IP数据信

6、号控制信号ALUALU控制器162021/6/15CPU执行指令的过程大致可分为三个阶段：取指（fetch）:将待操作的指令码从存储器取到处理器。译码（decode）:对指令码进行分析译码。执行（execute）:产生指令码对应的操作信号。172021/6/15运算器控制器PCCPUcmd_ncmd_n+1cmd_n+2存储器…………取指指针cmd_n+1指令码cmd_n+1指令码cmd_n+2取指指针cmd_n+2182021/6/152.存储器（Memory）存储器（Memory）是计算机系统中用来存储程序和数据的信息记忆部件。在计算机内部，程序和数据都以二进制形式表示，8位二进制代码作

7、为一个字节。为了便于对存储器进行访问，存储器通常被划分为许多单元，每个存储单元存放一个字节的二进制信息，每个存储单元分别赋予一个编号，称为地址。在处理器控制下，可以向地址指定的存储器单元存入数据（也称为写存储器）或从地址指定存储器单元取出数据（也称为读存储器）。内存是存储程序和数据的部件，由地址译码器、内存单元等构成。n根CPU地址线AB数据线DB控制线CB地址译码器110011000011001110101