专题10计算机硬件技术基础ppt课件.ppt

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1、计算机硬件技术基础计算机科学与软件学院计算机基础教学部专题二微型计算机基础知识专题三MCS-51单片机硬件结构重点与要求重点：微型计算机的工作原理MCS-51单片机的硬件组成1、存储器结构2、CPU结构（运算器，布尔处理器）MCS-51单片机复位后的状态要求：分清MCS-51存储器结构思考题第一章1-19——1-21第二章2-1——2-20主要内容专题二微型计算机基础知识第一章微型计算机基础1.2.1微处理器、微机计算机、微型计算机系统1.2.2微型计算机的发展1.3微型计算机的组成及其工作原理1.6单片微型计算机的发展及应用专题三MCS-51单片机硬件结构第二章MCS

2、-51单片机的结构和工作原理MCS-51单片机存储结构小结1.2.2微型计算机的发展（P19)自学第一代微处理器（1971-1973）4/8位1200~2000管/片指令周期10~20usIntel4004/8008第二代微处理器（1974-1978）8位指令周期1usIntel8080/M6800Intel8085/Z80/M6809第三代微处理器（1978-1981）16位>2万管/片指令周期<0.5usIntel8086/80286第四代微处理器（1981至今）32位几百万管/片Intel80386~P41.微处理器的发展1)低档微型计算机的发展这类微机被广泛用于

3、仪器仪表、家电和过程控制等领域，成为它们不可缺少的组成部分。特别是单片微型计算机，以其功能强、价格低和精巧灵活等特点，深受欢迎，具有无限的生命力。2)32位和64位微型计算机的发展32位微型计算机的发展尚未停息，新产品还在继续涌现，尤其是软件的发展还有广阔的空间。64位微型计算机系统必将成为21世纪微型计算机发展的主流。3)多微处理器系统的发展多微处理器系统是多个微处理器并行运算的系统，使多微处理器系统的性能相当于大型机的水平，而价格只有后者的十分之一，可以预见其发展前景十分广泛。2.微型计算机的发展动向(P20)微型计算机主要应用在以下几方面：（1）科学计算（2）数据

4、处理（3）过程控制（4）CAD、CAM、CAA和CAI中的应用计算机辅助设计CAD（Computer—AidedDesign）计算机辅助制造CAM（Computer—AidedManufacturing）计算机辅助装配CAA（Computer—AidedAssemble）计算机辅助教学CAI（Computer—Aidedlnstruction）（5）多媒体系统和网络系统3.微型计算机的应用(P20)1.3微型计算机的组成及其工作原理(P21)1.3.1微型计算机的组成1、存储器（类型、结构、重要指标）2、微处理器MPU（结构图）3、I/O接口和外设4、地址、数据、控制总

5、线1.3.2微型计算机的基本原理1.3.1微型计算机的组成(P22)CBDBABMPU外设I/O接口RAMROM微型计算机RandomAccessMemoryReadOnlyMemory类型：ROM正常工作时只能读不能写的存储器PROM可编程ROM,厂家一次写入EPROM用户可编程可擦写ROM，紫外线擦除器EEPROM电可擦写可编程ROM，在线，读快/写慢FlashPEROM闪速可编程可擦写ROM1、存储器（类型、结构、重要指标）RAM正常工作时即可读又可写的存储器DRAM动态RAM，集成度高，外加刷新电路SRAM静态RAM，成本高、速度快iRAM全集成化RAM，DRA

6、M+刷新电路NVRAMSRAM+EEPROM，不挥发即不易失易失不易失ROM和RAM的主要区别：1、断电后ROM内的信息不丢失RAM中的信息立即丢失2、读/写方式不同ROM采用特殊方式写入信息，正常工作是只读方式RAM正常工作既能读又能写WR结构A0A1A2A30000B1111B………D7D0RD地址寄存器地址译码器存储阵列16×8输出数据寄存器1111B图l-216×8bitRAM的内部结构框图ROM和RAM芯片均有分四组引脚线：（ROM另有特殊的引脚线）1、地址线传送存储器的地址码，其根数决定存储单元个数即字数2、数据线传送对某一单元进行读/写的数据，双向决定一个

7、单元内存储二进制数的位数，即字长3、控制线传送读/写控制信号，以控制读/写操作4、电源线+5V和GED线存储器的两个重要指标存贮容量(位、字节）存储容量＝2地址线条数×数据线的条数bit＝字数×字长例：芯片27324KB即4K×8bit=32Kb地址线12根，数据线8根芯片21141K×4bit地址线10根，数据线4根问？27648KB地址线？根，数据线？根存取周期存储器从接到存储单元地址开始，到读出或写入数据为止所用的时间。存储单元个数2、微处理器MPU（P23）结构图累加器A控制信号程序计数器PC寄存器组PS指令寄存器IR指令译码器