微型计算机基础

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1、第1章微型计算机基础1.1微型计算机概述1.2微型计算机基础知识1.3单片微型计算机概述1.1微型计算机概述1.1.1基本概念1.1.2计算机基本构成1.1.3微型计算机基本构成1.1.4微型计算机的基本工作原理1.1.1基本概念1．微处理器微处理器也可称为中央处理器CPU，它主要由控制器和运算器组成。将控制器和运算器集成在同一块芯片上，这种具有中央处理器功能的大规模集成电路器件，被统称为“微处理器”。2．微型计算机微型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。3．单片机把微型计算机集成在一个

2、芯片上即构成单片微型计算机，简称单片机。4．单板机单板机是将CPU、存储器、I/O接口、中断系统等集中在同一块电路板上。5．微型计算机系统由微型计算机配以相应的外围设备及其他专用电路、电源、面板、机架以及足够的软件构成的系统叫做微型计算机系统。6．微型计算机开发系统微型计算机开发系统是一种具有专门用途的微型计算机系统，用来开发单片机应用系统，是单片机系统开发调试的工具。7．半导体存储器半导体存储器是一种以半导体电路作为存储媒体的存储器，按其功能分可分为只读存储器（ROM）和随机存储器(RAM)1.1.2计算机基本构

3、成1．硬件系统典型的计算机硬件有五大部分组成，即控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。图1-1计算机硬件结构框图（1）运算器运算器是对信息进行处理和运算的部件。经常进行的运算是算术运算和逻辑运算。核心是加法器。还有若干个通用寄存器或累加寄存器，用来暂存操作数和运算结果。（2）控制器控制器是整个计算机的指挥中心，它的主要功能是按照指令预先确定的操作步骤，控制整个计算机的各部件有条不紊地自动工作。（3）存储器存储器是用来存放程序和数据的部件，它是一个记忆装置，也是计算机能够实现“存储程序控制”的基础。（4）输入设

4、备输入设备的任务是把人们编好的程序和原始数据送到计算机中去，并且将它们转换成计算机内部所能识别和接收的信息方式。按输入信息的形态可分为字符输入、图形输入、图像输入及语音输入等。（5）输出设备输出设备的任务是将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机。目前最常用的输出设备是打印机、显示器等。2．软件系统计算机软件一般分为系统软件和应用软件两类。系统软件如操作系统、诊断程序、编译程序、语言处理程序、数据库管理程序等。它与具体的应用领域无关。应用软件是面向用户应用的功能软件，专门解决某个应用领域中的具体任务

5、。图1-2计算机软件系统1.1.3微型计算机基本构成微型计算机的结构特点是含有CPU，且采用总线结构。所谓总线是指连接多个部件的公共信息通路。按照在总线上传送信息的内容，可分为数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB。图1-3微型计算机的典型结构1.1.4微型计算机的基本工作原理微型计算机是通过按顺序执行存储器中的程序而工作的，下面结合一个例子说明微机的工作过程：MOVAL，08H；把数据08H送人累加器AL中ADDAL，12H；把AL中的内容与12H相加结果送人累加器中HLT；暂停上述指令用二进制代码表示，3条指

6、令共5个字节存放在存储器00H—04H5个单元中。图1-4指令在存储器中存放示意图微机的工作过程包括取指令阶段和执行阶段。图1-5微机工作过程示意图1.2微型计算机基础知识1.2.1数制及其转换1.2.2二进制算术与逻辑运算1.2.3微型计算机码制与编码1.2.1数制及其转换数制是一种科学的计数方法，是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。数码：数制中表示基本数值大小的不同数字符号。例如，十进制有10个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9；二进制有0和1两个数码。基数：数制所使用数码的个数。例如，二

7、进制的基数为2；十进制的基数为10。位权：数制中某一位上的1所表示数值的大小。例如，十进制的123，1的位权是100，2的位权是10，3的位权是1。1．十进制（Decimal）十进制数据是用0~9十个数码来表示的数。它的基数为10，进位规则是“逢10进1”，借位规则是“借1当10”，其位权是以10为底的幂。例如，十进制数2004.98可以表示为：2．二进制（Binary）二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2，进位规则是“逢2进1”，借位规则是“借一当二”，其位权是以2为底的幂。例如，二进制数1101

8、0.11可以表示为：3．十六进制（Hexadecimal）采用0、1、2、…9、A、B、C、D、E、F16个数码，它的基数为16，进位规则是“逢16进1”，借位规则是“借1当16”，其位权是以16为底的幂。例如，十六进制数2EB5.C9可以表示为：4．二进制数和十进制数间的转换（1）二进制数转换成十进制数二进制数转换成十进制数只要把欲转换数按权展开后相加即可