第1章微型计算机概述

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1、微机原理与接口技术任课教师：邓海琴办公室：A2楼5楼TEL：87190125E-Mail:Aseawater@yahoo.com.cn教材：《微机原理与接口技术》南京大学出版社课程性质：专业基础课学时：56学时理论课程+16学时实验课程课程特点：偏重硬件、软硬结合先修课程：数字电路、模拟电路学习目标：从理论上和实践上掌握微型计算机的基本组成、原理、接口技术，建立微型计算机应用系统的概念，具有微型计算机应用系统的初步开发能力。微机原理与接口技术参考教材：《微型计算机技术》田艾平、王力生、卜艳平编著清华大学出版社参考习题

2、集：《微机原理与接口技术习题与解析》温阳东、鲍远慧编著清华大学出版社微机原理与接口技术课程内容：第1章微型计算机概述第2章计算机内部数据的表示方法第3章微型计算机总线系统第4章Intel80x86系列微处理器第5章8086/8088指令系统第6章汇编语言程序设计第7章微型计算机存储器第8章微型计算机输入/输出接口技术第9章微型计算机中断技术第10章微型计算机并行接口技术第11章可编程定时/计数器第12章微型计算机串行接口技术第13章模拟输入输出技术第1章微型计算机概述1.1计算机的基本结构和工作原理1.2微型计算机系

3、统1.3微型计算机的发展历程与应用1.4微型计算机的基本特点与主要性能指标1.1计算机的基本结构和工作原理1.1.1计算机的基本结构1.1.2计算机的基本工作原理1.1.1计算机的基本结构1945年6月，美籍匈牙利科学家冯•诺依曼提出了在数字计算机内部的存储器中存放程序的概念，这是所有现代电子计算机的范式，被称为“冯•诺依曼结构”。按这一结构建造的电脑称为存储程序计算机，又称为通用计算机。冯•诺依曼结构计算机的主要特点包括：计算机由运算器、存储器、控制器和输入/输出五个部件组成。存储器以二进制形式存储指令和数据。存储

4、程序工作方式：存储器一维线性编址，按址存取，指令从存储器逐条取出，串行执行。冯·诺依曼计算机的基本结构1.1.2计算机的基本工作原理程序，是指完成某项任务的计算机指令序列。当要完成该项任务时，通过输入设备将指令序列和原始数据输入到计算机的内存储器中。计算机从内存中取出第一条指令，控制器按照指令的要求，从内存储器中取出数据进行指定的操作，然后再按地址把结果送到内存中去。接下来，再自动取出下一条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去，直至全部指令执行完毕。由此可见，计算机的工作方式取决于它的两个基本能力：一是能

5、存储程序，二是能自动执行程序。计算机是利用内存储器来存放所要执行的程序的，而控制器则依次从内存中取出程序的每条指令，加以分析和执行，直到完成全部指令序列为止。这就是计算机的存储程序控制方式的工作原理。这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯•诺依曼于1945年提出来的，故称为冯•诺依曼原理。1.2微型计算机系统微型计算机系统与传统的计算机系统一样，由硬件系统和软件系统两大部分组成的。硬件是组成计算机系统的各个物理部件的总称，它是计算机系统快速、可靠、自动工作的物质基础。软件是计算机系统中各类程序、有关文件以及所需数据的总称

6、。软件系统由系统软件和应用软件两大部分组成。系统软件是指管理、控制和维护计算机系统资源的程序集合，这些资源包括硬件资源和软件资源，并为用户提供一个友好的操作界面和工作平台。应用软件是指为了解决某些具体问题而编制的程序。它包括商品化的通用软件和专用软件，也包括用户自己编制的各种应用程序。1.2.1微型计算机硬件系统的基本组成微型计算机硬件系统包括微处理器、存储器、输入/输出接口与输入/输出设备，各部件通过系统总线进行数据传送。一、微处理器微处理器（MicroProcessorUnit，简称MPU），也称为中央处理器（C

7、entralProcessingUnit，简称CPU），由控制器、运算器和寄存器组三个主要部分组成，它是计算机的核心部件。控制器：控制器是计算机的指挥中心,它的作用是从存储器中取出指令,然后分析指令,发出由该指令规定的一系列操作命令,完成该指令所要求的操作。运算器：运算器又称算术逻辑单元(ArithmeticandLogicalUnit,ALU),是用二进制进行算术运算和逻辑运算的部件。寄存器组：寄存器组是CPU内部的若干个存储单元，用来存放参加运算的二进制数据以及保存运算结果。Intel的某些微处理器采用296引脚

8、的引脚栅格阵列（PGA）陶瓷封装技术运算器：CPU的核心，算术逻辑运算部件控制器：指挥、协调各部件工作寄存器组：暂存数据微处理器二、存储器计算机的存储器由内存储器（简称内存）和外存储器（简称外存）两部分组成。这里讲的存储器是指内存储器，它用来存放计算机的指令和数据。存储器以存储单元为单位线性编址,CPU按地址读/写存储单元中的内容,通常一个存储