微机原理与接口技术第1章 微型计算机系统概述.ppt

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1、第一章微型计算机系统概述本章学习目标了解微型计算机的发展、应用及其分类掌握计算机数据的表示掌握计算机的组成结构理解微型计算机的工作过程1、1微型计算机的发展、应用及其分类1、1、1微机计算机的发展1971年，美国Intel公司研究并制造了I4004微处理器芯片。该芯片能同时处理4位二进制数，集成了2300个晶体管，每秒可进行6万次运算，成本约为200美元。它是世界上第一个微处理器芯片，以它为核心组成的MCS-4计算机，标志了世界第一台微型计算机的诞生。微机概念：以大规模、超大规模构成的微处理器作为核心，配以存储器、输入/输出接口电路及系

2、统总路线所制造出的计算机。划分阶段的标志：以字长和微处理器型号。第一代4位和低档8位机Intel4004第二代中高档8位机8080/8085、Z80、MC6800第三代16位机Intel8086、Z8000、MC6800第四代32位机80386、80486第五代64位机IntelPentium（1971-1973）（1974-1978）（1978-1981）（1981-1992）（1993后）特点：1、速度越来越快。2、容量越来越大。3、功能越来越强。1、1、2微型计算机的应用1、科学计算和科学研究计算机主要应用于解决科学研究和工程技术中

3、所提出的数学问题（数值计算）。2、数据处理（信息处理）主要是利用计算机的速度快和精度高的特点来对数字信息进行加工。3、工业控制用单板微型计算机实现DDC级控制，用卫星计算机实现SCC级监督管理控制，用高档微型计算机实现SCC或低层MIS管理已屡见不鲜。4、计算机辅助系统计算机辅助系统主要有计算机辅助教（CAI）、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）、计算机集成制造（CIMS）等系统。5、人工智能人工智能主要就是研究解释和模拟人类智能、智能行为及其规律的一门学科，包括智能机器人，模拟人的思维过程，计算

4、机学习等等。其主要任务是建立智能信息处理理论，进而设计可以展现某些近似于人类智能行为的计算系统。1、1、3微型计算机的分类按应用对象分为：1、单片机：又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：它主要是将微处理器、部分存储器、输入输出接口都集成在一块集成电路芯片上，一块芯片就成了一台计算机2、单板机：将计算机的各个部分都组装在一块印制电路板上，包括微处理器/存储器/输入输出接口，还有简单的七段发光二极管显示器、小键盘、插座等。功能比单片机强，适于进行生产过程的控制。可以直接在实验板上操

5、作，适用于教学。3、PC机（PersonalComputer）:面向个人单独使用的一类微机，实现各种计算、数据处理及信息管理等。1、1、4机器数的表示机器数：数值数据在计算机中的编码。机器数的真值：机器数所代表的实际数值。常用的编码方案：原码、反码、补码。1、原码表示码原码：用最高位表示符号，其中：0----正、1----负，其它位表示数值的绝对值。定义：[X]原=X0〈=X〈1定点小数1+X-1〈X〈=0[X]原=X0〈=X〈=2n-1定点整数2n+1+X-(2n-1)〈=X〈=0例：求X1=0.1011，X2=-0.1011的原码表示

6、。（8位）[X1]原=X1=01011000[X2]原=1+X2=11011000小数点位置例：求X1=1011，X2=-1011的原码。（8位）[X1]原=00001011[X2]原=10001011小数点位置0的表示形式（8位）[+0]原=00000000[-0]原=10000000特点A、原码与真值的对应关系简单。B、0的编码不唯一，处理运算不方便。2、反码表示法反码：最高一位表示符号，数值位是对负数取反。[+0]反=00000000[-0]反=1111111[+1100111]反=01100111[-1100111]反=10011

7、0003、补码表示法正数的补码和原码相同。负数的补码=反码+1。例：求0.1011和-0.1011的补码。（8位）[0.1011]补=[0.1011]原=01011000[-0.1011]补=[-1011000]反+1=10100111+1=10101000[0]补=[+0]补=[-0]补=000000001、1、5计算机中常用的编码1、ASCII码常用的编码方式为美国标准信息交换（AmericanStandardCardforInformationInterchange，ASCII码）。2、BCD码BCD码是一种用4位二进制数字来表示一

8、位十进制数字的编码，也成为二进制编码表示的十进制数（BinaryCodeDecimal），简称BCD码。表1-2示出了十进制数0-15的BCD码。BCD码有两种格式：（1）压缩BCD码格式（P