微机原理第1章 概述ppt课件.ppt

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1、第一章微型计算机系统概论1.1微型计算机概述1.2微型计算机的组成和结构1.3微型计算机的工作原理1.4微型计算机内信息的表示1.1微型计算机概述1.1.1微型计算机系统的三个层次1.1.2微型计算机的常用术语和指标1.1.3微型计算机的发展微型计算机系统的三个层次运算器控制器寄存器组内存储器总线输入输出接口电路外部设备软件微处理器微型计算机微型计算机系统微型计算机系统的三个层次－－微处理器严格讲，微处理器≠CPUCPU：由算术逻辑部件(ALU)和控制部件两大主要部分组成，实现运算功能和控制功能微处理器除算术逻辑部件和控制部件以外，还包含一组

2、寄存器（Registers）以及高速缓冲存储器（Cache）等特殊的存储器。微型计算机系统的三个层次－－微型计算机以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制作的只读存储器（ROM）、读写存储器（RAM）、输入／输出接口电路及系统总线等所组成的计算机，称为微型计算机。将这些组成部分集成在一片超大规模集成电路芯片上，称为单片微型计算机，简称单片机。微型计算机系统的三个层次－－微型计算机系统以微型计算机为中心，配以相应的外围设备以及控制微型计算机工作的软件，就构成了完整的微型计算机系统。微型计算机如果不配有软件，通常称为裸机软件分为系统软件和应用软件

3、两大类。微型计算机系统的三个层次微型计算机系统硬件微型计算机（主机）微处理器(CPU)软件外围设备运算器控制器存储器(内存)RAMROM外部设备辅助设备输入设备(键盘、扫描仪、语音识别仪…)输出设备(显示器、打印机、绘图仪、…)辅助存储器(磁带、磁盘、光盘)输入/输出接口(PIO、SIO、CTC、ADC、DAC…)(I/O接口)总线(AB、DB、CB)系统软件(操作系统，编辑、编译程序，故障诊断,监控程序…)应用软件(科学计算，工业控制，数据处理…)程序设计语言(机器语言、汇编语言、高级语言)电源电路时钟电路微型计算机的常用术语和指标1．位和

4、字节位（bit）是计算机所能表示的最小的数据单位，取值只能为0或1的一个二进制数值位,可缩写成b。字节（byte）由8个位(二进制位)组成，通常用作计算存储容量的单位。字节可记作B。K是kelo的缩写，1K=1024=210；M是mega的缩写，1M=1024K=220；G是giga的缩写，1G=1024M=230；T是tera的缩写，1T=1024G=240，P是Peta的缩写，1P=1024T=250。微型计算机的常用术语和指标2．字长字长是微处理器与存储器、I/O接口间一次传送二进制数据的位数（总线宽度）。微处理器的字长有1位、4位、8

5、位、16位和32位特别注意：微机中的“字”与“字长”不是一个概念但在单片机和某些其他微处理器课程中“字”与“字长”相等。几个需要重点中我的概念微型计算机的常用术语和指标3．运算速度CPU的主频，MHZ，GHZMIPS：MillionsofInstructionPerSecond主频为25MHz的80486其性能大约是20MIPS，主频为400MHz的PentiumII的性能为832MIPS微型计算机的常用术语和指标4．内存容量主存储器所能存储信息的总量。B5．指令系统1.1.3微型计算机的发展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

6、的集成度每隔18个月就会翻一番，芯片的性能也随之提高一倍------摩尔定律1.1微处理器发展概述1.第一代微处理器Intel4004、Intel4040—4位微处理器Intel8008—低档8位微处理器2.第二代微处理器Intel8080、MC6800、6501、6502—8位微处理器Intel8085、Z80、MC6809—高档8位微处理器指令比较完善，有了中断与DMA汇编、BASIC，FORTRAN、PL/M后期配备CP/M操作系统Intel4004Intel8008Intel80853.第三代微处理器Intel8086、Z8000、M

7、C68000—16位-8086数据总线16位、地址总线20位Intel8088—准16位-外部数据总线8位，内部数据总线16位-IBMPC、IBMPC/XTIntel80286、MC68010—高档16位-数据总线16位，地址总线24位-IBMPC/AT-实地址模式、虚地址保护模式-虚地址模式可寻址16MB物理地址和1GB的虚拟地址空间4.第四代微处理器Intel80386—32位微处理器-数据总线32位，地址总线32位-实地址模式、虚地址保护模式、虚拟8086模式-虚地址模式可寻址4GB(232)物理地址和64TB(246)的虚拟地址空间I

8、ntel80486—32位微处理器-80386+80387+8KB的Cache-部分采用RISC技术、突发总线技术-使用时钟倍频技术5.第五代微处理器Pentium