微型計算機概述第一講課件

微機原理與接口技術(shù)

(文理大樓605)1關(guān)于《微機原理與接口技術(shù)》本課程是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的必修課，是計算機科學(xué)與應(yīng)用和電子專業(yè)的主修課程。本書以Intel8086/8088CPU為例系統(tǒng)講述了微型計算機的工作原理與接口技術(shù)，可幫助我們對計算機軟硬件系統(tǒng)有一個更深刻、更系統(tǒng)的了解，以進一步加深和促進本專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。2目標及要求通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)深入掌握微型計算機的工作原理以及微型機系統(tǒng)的組成。在深入理解理論知識的基礎(chǔ)上，通過實驗提高實踐技能。通過理論與實踐相結(jié)合，能獨立進行常用接口的設(shè)計，接口的連接、調(diào)試及運行，并能進行小型機系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計。3WhatcanIdo?心電監(jiān)護儀ADSLModemPDA(PersonalDigitalAssistant)出租車計程器生產(chǎn)線自動配送系統(tǒng)………

5如何學(xué)習(xí)本門課程？認真學(xué)習(xí)理論知識，養(yǎng)成做筆記的習(xí)慣。課下獨立認真按時完成作業(yè)。實驗課前認真預(yù)習(xí)，上好每一次實驗課。做到每次都能成功做出實驗結(jié)果，并對實驗結(jié)論進行總結(jié)。理論聯(lián)系實際：聯(lián)系實際問題，善于將所學(xué)知識解決身邊的問題。6本課程的主要內(nèi)容系統(tǒng)講述了微型機的發(fā)展、特點、構(gòu)成及接口等技術(shù)。具體內(nèi)容包括：

1、8086CPU編程結(jié)構(gòu)

2、指令系統(tǒng)(要求對所學(xué)匯編語言進行系統(tǒng)復(fù)習(xí))

3、存儲器及高速緩存技術(shù)4、微型計算機的常用接口部件5、外部設(shè)備接口技術(shù)等。71微型計算機的特點和發(fā)展1.1微型計算機的特點：體積小、重量輕；可靠性高、結(jié)構(gòu)靈活應(yīng)用面廣價格低廉91微型計算機的特點和發(fā)展微型機的發(fā)展是以微處理器的發(fā)展為標志的。101微型計算機的特點和發(fā)展1.2微型計算機的發(fā)展（1）Intel4004(1971，4位)在4040是在4004基礎(chǔ)上改進的一款通用微處理器，連同1972年生產(chǎn)的8位8008統(tǒng)稱為第一代微處理器。11Intel公司微處理器發(fā)展史Intel公司微處理器發(fā)展史1971年IntergratedElectron公司制成4004（四位）微處理器，進而研制出第一臺微型計算機。4004、4040、8008（位）稱為第一代微處理器1973-1977，Intel的8080/8085等為第二代微處理器1978年，Intel開發(fā)出16位8086/8088，1980年IBM公司使用8088成功開發(fā)了16位微型計算機IBM-PC。8088是繼8086推出的準16位微處理器，對外只有8根數(shù)據(jù)線引腳。13Intel公司微處理器發(fā)展史1982年又推出了80286，IBM以80286為cpu生產(chǎn)了著名的IBM-PC/AT微型計算機1985年Intel推出了32位的第四代微處理器80386。1989年推出了804861993年推出全新一代Pentium（Ｐ５）CPU。1996年第６代CPUPentiumPro1997年奔騰２代PentiumII199９年奔騰３PentiumIII2000年Ｐ４2001年推出了64位的Itanium（安騰）14龍芯產(chǎn)品15部分英特爾微處理器芯片80386PentiumPentium4返回178086和808818２微型機算計的分類2.1計算機的分類（１）按照價格與性能分：巨（超級），大，中，小，微，袖珍機，單片機（２）按照機器組成來劃分：位片式、單片式、多片式。單片機是最簡單的微型機，它僅由一塊超大規(guī)模集成電路組成，CPU、存儲器、I/O接口電路和總線制作在一塊很小的芯片上。使用簡單的開發(fā)裝置即可進行開發(fā)，方便快捷。在智能化儀表、家用電器和其它各種嵌入式系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。19國內(nèi)外CPU技術(shù)的發(fā)展簡介相關(guān)文獻的搜集:迅速崛起的中國CPU芯-為誰動熱門CPI型號全分析CPU設(shè)計與研發(fā)現(xiàn)狀213、微型計算機的系統(tǒng)組成運算器

控制器寄存器組內(nèi)部總線

內(nèi)存儲器系統(tǒng)總線輸入輸出接口電路外部設(shè)備軟件微處理器微型計算機微型計算機系統(tǒng)223微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)233.1微處理器3.1.1微處理器的構(gòu)成與功能

微處理器是微型計算機的核心，它的性能決定了整個微型機的各項關(guān)鍵指標。（1）微處理器(Microprocessor)的構(gòu)成一般也稱為CPUCPU主要包括算術(shù)邏輯部件累加器和通用寄存器組程序計數(shù)器（指令指針）、指令寄存器和譯碼器時序和控制部件253.1微處理器3.1.2微處理器(CPU)的功能可以進行算術(shù)和邏輯運算可保存較少量數(shù)據(jù)能對指令進行譯碼并執(zhí)行規(guī)定的動作；能和存儲器、外設(shè)交換數(shù)據(jù)提供整個系統(tǒng)所需要的定時和控制可以響應(yīng)其他部件發(fā)來的中斷請求263.2微型計算機

微型計算機由CPU、存儲器、輸入輸出接口電路和系統(tǒng)總線構(gòu)成。微型計算機27CPU總線包含三種不同功能的總線：

1.數(shù)據(jù)總線DB(databus)：傳輸數(shù)據(jù) 2.地址總線AB(addressbus)：傳送地址信息3.控制總線CB(controlbus)：傳輸控制信號學(xué)習(xí)CPU及每一個接口部件，可從三總線分析入手。29

（1）地址總線AB（AddressBus）

微處理器數(shù)據(jù)總線寬度地址總線寬度最大存儲器容量808616201MB80888201MB8018616201MB80286162416MB80386SX162416MB80386DX32324GB8048632324GBPentium64324GBPentiumPro643664GBPentiumⅡ643664GBPentiumⅢ643664GBPentiumⅣ643664GB30（2）數(shù)據(jù)總線DB（DataBus）

數(shù)據(jù)總線是CPU和存儲器、CPU和I/O接口之間傳送信息的數(shù)據(jù)通路，數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)姆较驗殡p向傳輸。數(shù)據(jù)總線的寬度越寬，CPU傳輸數(shù)據(jù)信息的速度越快，8086CPU數(shù)據(jù)總線為16位，PentiumPro的數(shù)據(jù)總線64位。

31（3）控制總線CB（ControlBus）

CPU的控制總線按照傳輸方向分為兩種，一種是由CPU發(fā)出的控制信號，用以對其他部件的讀控制、寫控制等，另一種則是其他部件發(fā)向CPU的，反過來實現(xiàn)對CPU的控制，在兩種方向的控制信號中前者多于后者。323.3微型計算機系統(tǒng)以微型計算機為主體，配上系統(tǒng)軟件和外設(shè)之后，就成了微型計算機系統(tǒng)。

（1）系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)和一系列系統(tǒng)實用程序，為用戶使用計算機提供了方便。（2）外設(shè)用來使計算機實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入輸出。

334微型計算機的應(yīng)用微型計算機應(yīng)用范圍廣闊：科學(xué)計算信息處理過程控制儀器、儀表控制家用電器和民用產(chǎn)品控制34微型機開發(fā)實例35微型機開發(fā)實例36微型機開發(fā)實例37作業(yè)布置思考題：

1、微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)之間有何不同？