微机原理微型计算机概论

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1、微机原理云南大学物理系：陈永康Email:ykchen@ynu.edu.cn2010年8月1教学目的与方式本课程讲授方式将计算机组成原理、微型计算机原理、8086汇编语言程序设计合在一起讲，讲授顺序及章节独立编排讲授内容根据物理系课程设置做适当增加，以保证与前导课程的衔接和知识体系的完备性汇编语言程序设计实验下学期与“接口技术”一起进行本课程的目的理解微处理器的内部结构和工作原理深入理解微型计算机系统的组成和工作原理具有汇编语言程序设计的初步能力掌握常用接口芯片的使用方法对微机当前的发展动向和水平有明确的概念2教学

2、内容课程总学时：54，学分：3内容80x86微处理器体系结构（组成结构、寄存器组织）80x86指令系统与汇编语言程序设计微型计算机系统组织（CPU与其他部件的连接——时序、总线）接口组织根据教学情况，讲授一部分，其余部分在下学期“接口技术”课程中讲3教材教材：“微型计算机技术”，孙德文，高教出版社主要参考书戴梅萼等编，“微型计算机技术及应用”，清华大学出版社戴梅萼编，《微型计算机技术及应用—习题与实验题集》，清华大学出版社王正智编著，《宏汇编语言程序设计教程》，电子工业出版社教育部考试中心编，《全国计算机等级考试-

3、--三级A类教程》，高等教育出版社其他有关参考书及参考资料自由选择4成绩考核期末考试：70％（闭卷）期中测验：20％平时作业、考勤：10％作业考察理解与综合应用能力，要求独立完成，不能抄袭随机考勤5次，3次缺席，取消考试资格学习参考资料来源：教材、参考书、Internet5第一章微型计算机概论6电子计算机世界上第一台现代意义的电子计算机是1946年美国宾夕法尼亚大学设计制造的ENIAC电子计算机的发展电子管计算机（VacuumTubes）晶体管计算机（Transistors）中小规模集成电路计算机大规模/超大规模集

4、成电路计算机电子计算机按其性能分类：大型计算机中型计算机小型计算机微型计算机789101112微处理器CPU=运算器+控制器微处理器=CPU+寄存器CPU指的是计算机中执行运算和控制功能的部件，由算术逻辑部件(ALU)和控制部件两大主要部分组成把CPU和一组称为寄存器（Registers）的特殊存储器集成在一片大规模集成电路或超大规模集成电路封装之中，这个器件才被称为微处理器（Microprocessor）Intel8080,8085;Intel8086,80286,80386,80486;Pentitum,Pen

5、tiumII(P6),PentiumIII,PentiumIV.ZilogZ80;Z8000;Z80000.MotorolaMC6800(8位),MC68000（16位）,MC68020(32位)PowerPC620(64位)1314151617181.Moore定律：“晶体管的大小将以指数速率变小，而集成到芯片上的晶体管数目将18－24个月翻一番。”－－GordonMoore，1965*GordonMoore－－Inter公司的创始人，著名半导体科学家。19现代计算机以大规模，超大规模集成电路为基本物理构件。标志

6、集成电路水平的是它的集成度和电路速度。发展到现在，计算机运算速度已达到每秒数万亿次，单片集成度达到数亿只晶体管，能耗不断降低，运行速度不断提高，单片CPU主时钟频率达数G，线宽已接近70nm，逐渐趋近了物理线性极限，量子效应将凸现出来，集成度的提高很快就会遇到量子效应这个约束。20微型计算机以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制作的只读存储器（ROM）、读写存储器（RAM）、输入／输出接口电路及系统总线等所组成的计算机，称为微型计算机（Microcomputer）。将这些组成部分集成在一片超大规模集成电路芯片上，

7、称为单片微型计算机，简称单片机。21微型计算机系统以微型计算机为中心，配以相应的外围设备以及控制微型计算机工作的软件，就构成了完整的微型计算机系统（MicrocomputerSystem）。软件分为系统软件和应用软件两大类。微型计算机如果不配有软件，通常称为裸机22常见的微型计算机系统23微机系统的组成微机系统硬件软件微处理器应用软件系统软件外设微型计算机主存储器I/O接口电路系统总线ALU控制单元并行I/O接口串行I/O接口AB地址总线RAMDB数据总线CB控制总线ROM寄存器组24微型计算机的相关术语（1）字长

8、：指微处理器一次可以直接处理的二进制数码的位数它通常取决于微处理器内部通用寄存器的位数和数据总线的宽度。微处理器的字长有4位、8位、16位、32位和64位等等。8088称为准16位微处理器，而80386以上称为32位微处理器。25微型计算机的相关术语（2）主频：也称为时钟频率，用来表示微处理器的运行速度，主频越高表明微处理器运行越快，主频的单位是MHz和GH