微机原理与接口技术-第1章概述

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1、微机原理与接口技术课程简介课程名称：微机原理与汇编语言课程性质：必修行课时间：16周×4学时学分：5课程目标微机原理是学习和掌握微机硬件知识和汇编语言程序设计的入门课程，包括以下几个方面的内容：微型计算机的基本工作原理汇编语言程序设计微型计算机接口技术通过该课程的学习，同学们应建立微型计算机系统的整体概念，形成微机系统软硬件开发的初步能力。课程安排1微型计算机基础2微处理器结构及基本原理3存储器系统480X86指令系统和寻址方式5汇编语言程序设计6输入/输出系统7中断系统8常用的可编程接口芯片9总线10人机交互设备及其接口课程考核期末考试：60%上机考核：20%平时考核：20%（课

2、堂表现+作业）最终成绩=期末考试+上机考核+平时考核微型计算机基础概论第一章主要内容1.1微型计算机概述1.2微型计算机系统的组成1.3微型计算机中信息的表示1.4小结1.1微型计算机概述1946年，第一台电子数字计算机ENIAC研制成功。1981年，IBM公司进入微型计算机领域并推出IBM-PC之后，计算机的发展进入了一个新的时代——微型计算机时代。一、电子计算机的发展：电子管计算机（1946-1956）晶体管计算机（1957-1964）中小规模集成电路计算机（1965-1970）超大规模集成电路计算机（1971-今）二、电子计算机按其性能分类：大中型计算机/巨型计算机（Main

3、frameComputer）小型计算机（Minicomputer）微型计算机（Microcomputer）单片计算机（Single-ChipMicrocomputer）电子计算机的发展历程微型计算机的发展是以微处理器的发展来表征的微处理器的集成度每隔18-24个月就会翻一番，芯片的性能也随之提高一倍------摩尔定律IntelCPU的发展见下页表代发表年份字长(bits)型号线宽(m)晶体管数(万个)时钟频率(MHz)速度(MIPS)一197119724840048008500.20.3<10.05二197488080200.52-40.5三19781982168086/808

4、8802862-32.9134.77-108-20<11-2四198519893280386804861-227.512012-3325-666-1220-40五199332Pentium0.6-0.833060-200100-200六1995199619971999200132P/ProP/MMXPIIPIIIP40.60.60.35.25-.13.18-.135504507508503000133-200166-233233-450450-12001300-3000>300七2002？64Itanium？0.08CPU:2.5KCache:30K800(20条指令/时钟周期)>

5、3000微型计算机的分类按处理器（CPU）的字长分类4位微型计算机8位微型计算机16位微型计算机32位微型计算机按照微型计算机的利用形态分类单片微型计算机单板微型计算机位片式微型计算机微型计算机系统微型计算机系统的主要技术指标字长字长是指计算机内部一次可以处理的二进制数的位数。主频主频是微型计算机中CPU的时钟频率。通常是指计算机中时钟脉冲发生器所产生的时钟信号的频率，单位为MHz。主存储器容量存储器容量指的是存储设备可容纳二进制信息的最大字节数。微型计算机系统的主要技术指标存取周期微型计算机内主存完成一次读/写操作所需要的时间称为存储器的存取时间，连续进行两次读/写所需的最短时间

6、称为存储器的存取周期。运算速度计算机的运算速度一般用每秒所能执行的指令条数来表示。单位用MIPS(百万条指令/秒)。常用计算方法有：根据不同类型指令出现的频度，乘上不同的系数，求得统计平均值，得到平均运算速度。以执行时间最短的指令（如加法指令）为标准来估算速度。直接给出CPU的主频和每条指令的执行所需的时钟周期。主频一般以MHz为单位。微型计算机系统的层次微型计算机系统的层次结构图微型计算机系统的层次微处理器CPU，包含算术逻辑单元、控制单元、累加器、寄存器组、内部总线等微型计算机CPU配上存储器、输入输出接口、系统总线，组成的小系统微型计算机系统以微型计算机为主体，配上外围设备、

7、电源、系统软件和应用软件微型计算机技术的发展趋势多级流水线结构把大的顺序操作分解成若干段，使之在时间上重叠芯片上存储管理技术高速缓存与CPU集成在同一芯片内虚拟存储技术主内存与辅助存储器之间的调度管理并行处理的哈佛结构采用多个内部数据/地址总线，将数据与指令缓存访问分开RISC结构——精简指令系统1.2微型计算机系统的组成硬件系统I/O设备CPU运算器控制器存储器RAMROMI/O接口AB地址总线DB数据总线CB控制总线8255、8250（8251）8253、8259