微机原理课件1-概述

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1、微机原理与接口技术第1章微型计算机概述教案第1章微型计算机概述1.1微型计算机1.2微机的软件基础1.3微机的结构特点微机——微型化的电子计算机电子计算机的基本组成存储器输入设备输出设备控制器运算器CPU数据流控制流微处理器、微机、微机系统◆微处理器（MP，Microprocessor），也称为CPU或MPU。微处理器是由算术逻辑部件（ALU）、控制部件（CU）、寄存器（R）组、片内总线等部分组成的大规模集成电路芯片。◆微型计算机（MC，Microcomputer，简称微机）是以微处理器为核心，配上大规模集成电路的半导体存储器、输入和输出接口电路，以及相应

2、的辅助电路。◆微型计算机系统（MCS，MicrocomputerSystem）是以微型计算机为主体，配上一定规模的系统软件和外部设备构成。微型计算机性能指标◆字长：微处理器并行处理的最大位数，有8/16/32位等，通常与微处理器的ALU、R、数据总线的位数一致。字长是微机分类的主要依据。◆存储容量：微机系统能够直接访问的存储单元字节数，即内存寻址的最大字节数。存储器字节数是由存储器地址的位数决定的，通常以KB，MB，GB（分别是210，220，230字节）为单位。◆运算速度：微机通常是以计算机的主频（MHz,106Hz）速度为运算速度单位。◆系统配置：系统

3、提供的人机联系手段（软/硬件配置越高档，工作效率越高）。◆性能/价格比：微机系统性能—价格比值的综合指标。微型计算机的组成硬件微型计算机微处理器ALU，CU，R，....内存储器ROM，RAMI/O接口并行I/O，串行I/O，....系统总线AB，DB，CB外围设备外部设备键盘，CRT，存储器，....过程通道A/D，D/A，开关量I/O，....电源软件系统软件监控程序，操作系统，编译程序，....程序设计语言机器语言，汇编语言，C语言，....应用软件软件包，数据库，....微机的分类及其应用微机的分类微机通常是以微处理器字长作为微机的分类标准。微机一

4、般分为4位、8位、16位、32位微机等。微机的应用特点◆形小、体轻、功耗低◆性能可靠◆价格便宜◆结构灵活，适应性强◆应用面广微机中的数制十进制二进制十六进制数码0~90，10~9，A~F基(或模)10216进位原则逢十进一逢二进一逢十六进一位权值10i2i16i位值规则通项公式N=∑Di×10ii=n-1~-mN=∑Bi×2ii=n-1~-mN=∑Hi×16ii=n-1~-m数制后缀符号D或者省略BH微机的有/无符号数表示◆无符号数是正数，无需符号表示，所有数位都是数值数位。n位无符号数N的数值范围是0≤N≤2n-1。◆有符号数的符号用一位二进制数码（正数

5、0，负数1）表示。原码（符号-绝对值）表示法：用其最高有效位作为数的符号位（Sf），其余位为数值位。n位原码的数值范围是-2n-1+1≤N≤2n-1-1。补码表示法：正数补码与原码表示相同，负数补码是将它对应的正数，连同符号位一起按位取反，再在最末数位上加1。n位补码的数值范围是-2n-1≤N≤2n-1-1。微机的基本运算◆计算机的基本运算有算术运算和逻辑运算，由算术/逻辑运算部件ALU完成。◆逻辑运算：有反（非）运算、与（∧）运算、或（∨）运算、异或（⊕）运算。对于多位二进制变量的逻辑运算是“按位”运算的，即各对应位分别进行逻辑运算。◆算术运算：计算机中

6、的四则运算最终简化为加/减法运算。ALU的核心电路是加法器，实现的是补码加法运算（不需要判断正/负号，符号位和数值位一起参加运算，能自动得到正确的补码结果，除非出现数值溢出错误）。［X±Y］补码=［X］补码+［±Y］补码微机的信息编码◆BCD码（BinaryCodedDecimal码）是十进制数的编码。0~9数字的BCD码分别对应0000~1001编码。计算机常用一个字节存放2位BCD码（压缩BCD码）。◆ASCII码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）是计算机的文字符号的信息编码。用7位编码，可表

7、示128（27）个字符。计算机常用一个字节存放一个ASCII码（D7位恒为0）。二进制数/码的示例D7~D016#数无符号数有符号数（补码）压缩BCD码ASCII码0110010064H10010064d011111117FH127127非法码1000000080H128-12880非法码1001010195H149-10795非法码111111110FFH255-1非法码非法码微机的指令系统◆8086/8088微机的指令系统有133条指令，分为六大类：1.数据传送类:MOV，PUSH，POP，XCHG，LEA等指令。2.算术运算类:加、减、乘、

8、除算术运算四组指令。3.逻辑运算和移位类:逻辑运算指令组，移位指令