微机原理与接口技术第01章-微型计算机概论课件.ppt

1、第一章第一章 导论导论微机的产生和发展微机的产生和发展微机的特点和分类微机的特点和分类微机的系统组成微机的系统组成微机的工作过程微机的工作过程1.1 微机的产生与发展微机的产生与发展电子计算机电子计算机 社会需求社会需求 电子器件电子器件 微型计算机微型计算机 电子计算机的一个分支，以微处理器为核心电子计算机的一个分支，以微处理器为核心1946产生了第一台电子数字计算产生了第一台电子数字计算机机ENIAC微型计算机的发展历程微型计算机的发展历程第一第一阶段（阶段（197119719711973 3年年)主要主要是是4 4位和位和低档低档8 8位位微型机微型机。（40044004、8008800

2、8）第二第二阶段阶段(197(1973 3-197-1977 7年年)主要主要是中是中高档高档8 8位位微型机微型机（80808080）第三第三阶段阶段(1978-198(1978-1983 3年年)主要主要为为1616位位微型机微型机（80868086、80888088）第四第四阶段阶段(198(1983 3-199-1992 2年年)主要主要为为3232位位高档微型机高档微型机。（8038680386、8048680486）第五第五阶段阶段(1993(1993年年至今至今)主要主要为为6464位位高档微机高档微机。（PentiumPentium、PentiumPentiumIIII、Cel

3、eron、PentiumPentiumIIIIII 、PentiumPentiumIVIV ）返回返回 返回 返回 返回 返回 返回2022/7/278 返回2022/7/279 返回2022/7/2710 返回2022/7/2711 返回2022/7/2712 返回2022/7/27131.2 微机的特点和分类微机的特点和分类1.2.1 微机的特点微机的特点体积小，功耗低体积小，功耗低更新快，生命力强更新快，生命力强品种多、产量多品种多、产量多价格逐渐下降价格逐渐下降用途广用途广结构灵活，性能可靠结构灵活，性能可靠2022/7/27141.2.2 微机的分类微机的分类1.按微机的组成分类按微

4、机的组成分类 位片机位片机单片机单片机单板机单板机多板机多板机2.按处理器字长分类按处理器字长分类4位机位机8位机位机16位机位机32位机位机64位机位机2022/7/27151.2.3 主要技术性能指标主要技术性能指标字长字长存储器容量存储器容量运算速度运算速度系统配置系统配置性价比性价比 返回2022/7/27161.3 微机系统组成和基本结构微机系统组成和基本结构 三个基本概念三个基本概念微处理器微处理器 也叫也叫CPU或中央处理器或中央处理器微型计算机微型计算机 CPU+内存内存+I/O接口接口+系统总线系统总线微型计算机系统微型计算机系统 微型计算机微型计算机+外围设备等外围设备等+

5、软件系统软件系统完整的计算机系统应由计算机硬件和计算机软件组完整的计算机系统应由计算机硬件和计算机软件组成，缺一不可成，缺一不可2022/7/2717微机系统组成示意图微机系统组成示意图2022/7/2718计算机的五大组成部件计算机的五大组成部件输入设备输入设备运算器运算器控制器控制器存储器存储器输出设备输出设备 将运算器和控制器做在一个芯片上，称将运算器和控制器做在一个芯片上，称CPU2022/7/2719CPU在在主机主机箱内有箱内有一块面积较大一块面积较大的的印刷电路印刷电路板叫板叫主板主板，它它上面上面有有一块面积一块面积比比名片名片还小的还小的集成电路芯片集成电路芯片，这这就是微机

6、就是微机的的微处理器微处理器CPUCPU，芯片上标芯片上标有有生产厂生产厂家家和和型号型号。所以人们习惯所以人们习惯以以CPUCPU编号编号来来表示微机表示微机的等级。的等级。比如比如 PC-586 (Pentium586)PC-586 (Pentium586)、PP、PIII PIII、PIV PIV等等主要生产厂家有主要生产厂家有 INTEL、AMD、Cyrix。2022/7/2720CPU的组成的组成运算器：主要进行算术和逻辑运算，主要包括算术逻辑部件等部件控制器：发布各种操作命令、控制信号等,主要包括，指令寄存器、指令译码及机器周期编码器、定时及操作控制部件寄存器组：通用寄存器组、程序

7、计数器及状态标志寄存器、指示器和变址寄存器、段寄存器组等总线接口部件：指令流字节队列缓冲器、存储器地址形成部件等。2022/7/2721存储器存储器内存储器：随机读写存储器(RAM)只读存储器(ROM)外存储器软磁盘硬磁盘光盘2022/7/2722存储层次结构图存储层次结构图2022/7/2723输入输出接口输入输出接口I/O接口连接到接口连接到I/O设备设备CPU数据输入、输出是并行的，外部设备可能要数据输入、输出是并行的，外部设备可能要求串行数据，需要信号转换。求串行数据，需要信号转换。外部外部I/O设备的结构不同设备的结构不同有数字式、模拟式等有数字式、模拟式等有有CMOS电路、电路、T

8、TL电路电路2022/7/2724总线总线 计算机传送信息的一组信号线计算机传送信息的一组信号线单向总线：只能向一个方向传送信息的总线单向总线：只能向一个方向传送信息的总线地址总线地址总线双向总线：能向两个方向传送信息的总线双向总线：能向两个方向传送信息的总线数据总线数据总线控制总线控制总线2022/7/2725微型计算机结构图微型计算机结构图 返回2022/7/27261.4 微机的工作过程微机的工作过程指令执行过程示意图指令执行过程示意图2022/7/2727计算机计算机的的工作工作过程过程例：两个数相加在计算机中是如何实现的例：两个数相加在计算机中是如何实现的在数字电路中实现两个数的加法在数字电路中实现两个数的加法 加法器A(0)B(1)C(1)2022/7/2728加法器ABC或运算译码器复杂运算的数字电路示意图复杂运算的数字电路示意图2022/7/2729加法器AB或运算译码器运算地址内容0010110000010000111102000001000300001000041010001005000010010611110100IP计算机执行命令的原理图计算机执行命令的原理图2022/7/2730