微型计算机的基本概念..

（2）按组装方式可以把微机分为单板机和多板机 单板机是指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 座等其他外部设备。 多板机是指将CPU、存储器、I/O接口电路和总线 接口等组装在一块主机板（即微机主板）上，再通过 系统总线和其它多块外设适配板卡连接键盘、显示器、 打印机、软/硬盘驱动器及光驱等设备。
单片微机原理及 应用
2018/10/10 1
教
材
• 严海蓉，薛涛等，嵌入式微处理器原理与应用----基于ARM Cortex-M3微控制器(STM32系列)，清华大学出版社，2014 年12月 第1版。 • 参考书目: • [1]吴常玉，曹孟娟，王丽红.ARM Cortex-M3与Cortex-M4权 威指南（第3版），清华大学出版社，2015 • [2]武奇生，白璘等，基于ARM的单片机应用及实践---STM32案例式教学，机械工业出版社，2014年6月第1版 • [3]喻金钱，喻斌，STM32F系列ARM Cortex-M3核微控制器 开发与应用，清华大学出版社，2011 • [4]杨光祥，梁华，朱军，STM32单片机原理与工程实践（第 1版），武汉理工大学出版社，2013 2018/10/10 2
2018/10/10
6
引 言
2018/10/10
7
第1章 微型计算机基础
§1计算机发展历程
§2微型计算机结构、总线、计算机工作原理 §3计算机中的编码及运算基础
2018/10/10
8
§1 计算机发展历程
2018/10/10
9
§1计算机发展历程
1.1 计算机的发展 第一代计算机是电子管计算机。
（3）按外形可以把微机分为台式机、笔记本
课程目的和基本要求
• 本课程要求学生掌握计算机中的数值概念，包括各类数据 编码与存储方式；通过学习微型计算机的基本原理和组成 结构，使学生掌握微型计算机的工作原理，对计算机建立 从软件到硬件、从宏观到微观的正确认知；了解ARM系列 处理器内核的发展历程和技术特点；通过课程学习，掌握 Cortex-M3的体系结构，了解其先进技术及对性能的影响， 掌握其操作模式、寄存器内容及功能。深入掌握 STM32F10X单片机的内部结构、核心技术、功能部件、 内部资源以及编程方法，掌握其接口技术；通过应用实例 的讲解与讨论，让学生进一步巩固所学知识，提高分析和 设计技能，并促进综合素质的培养。
第五代计算机是人工智能计算机。
这一代的核心设计思想是突破冯· 诺伊曼体系结构。 遗憾的是，迄今为止，还没有出现一台真正意义上的第 五代计算机。
ห้องสมุดไป่ตู้
1.2 微机的发展与分类
1. 微机的分类 （1）按结构分可以把微机分成单片机和多片机
单片机是把中央处理器、随机存取存储器、只读 存储器、输入/输出端口等主要计算机功能部件都集 成在一块集成电路芯片上的微型计算机。 多片机是指将中央处理器、随机存取存储器、只 读存储器、输入/输出端口、总线等主要计算机功能 部件，采用微焊接、封装等工艺分别用一块芯片集成， 然后再组装起来的微型计算机。
2018/10/10 4
• • •
•
•
成绩评定
• 开卷考试(带教材与手写笔记) • 笔 试(60)+ • 平时成绩(10)+ • 上机考试(20)+ • 实验报告(10)
2018/10/10
5
引言
• 问题引入
假设要设计一个电力监测的信息采集与传输终端 ，实现以下功能: (1)多种信号的数据采集 (2)数据效验，帧结构制定 (3)数据本地存储 (4)液晶（LCD）屏显示相关信息 (5)通过3G/GPRS网络与后台主机通信 (6)按键实现人机交互
计算机发展史1946年2月宾夕法尼亚大学的莫奇利和艾克特研 制成功世界上第一台计算机——电子数字积分计算机ENIAC。 ENIAC预示着科学家将从奴隶般的计算中解脱出来。但是 ENIACA存在两大缺点： 一、没有严格意义上的存储器； 二、用布线接板进行控制。
1945年3月，冯· 诺伊曼起草了一份关 于“离散变量自动电子算机EDVAC的设计 报告，对ENIAC作了两项重大的改进：
一是在计算机内采用二进制，大大简化了计算机的 结构和运算过程； 二是把程序和数据一起存贮在计算机内，使得计算 机的全部运算成为真正的自动过程。
第二代计算机是晶体管计算机。 1956年，美国贝尔实验室用晶体 管代替真空管，制成了世界上第一台 全晶体管计算机（数值计算和处理）。 第三代计算机是中小规模集成 电路计算机（60-70年代BASIC，开 始处理图像、文字）。 第四代计算机是大规模集成电 路计算机。
2018/10/10 3
课程主要内容
• • （1）讲解微型计算机的基本原理、组成结构、先进技术，各类进制数的转换方 法、定点数与浮点数的存储格式、无符号数和带符号数的编码方法、ASCII码、 BCD码、汉字编码的基本技术。 （2）ARM家族介绍，讲解微型计算机的基本原理与组成结构，学习单片微型计 算机发展，简要介绍嵌入式系统基本概念、Cortex-M3内核的技术基础和功能特 性。 （3）讲解Cortex-M3体系结构，包括微处理器核结构、处理器的操作模式及状态。 讲授Cortex-M3的寄存器、总线矩阵和系统地址映射方法。 （4）讲解STM32F10X的电源、时钟及复位电路，包括电源电路、时钟树结构、 复位电路和启动设置。 （5）讲解STM32F10X的最小系统与开发环境。主要内容包括：STM32F10X最 小系统运行条件、STM32F10X最小系统设计规范、STM32F10X程序下载的几种 方法，以实例为基础介绍STM32开发的基本要求和编程技能。 （6）讲解STM32F10X的功能部件与内部资源，主要内容包括：电源控制、实时 时钟RTC、GPIO、中断和事件、高级定时控制器TIM1、通用定时控制器TIMx、 USART收发器、模拟／数字转换ADC等。 （7）应用实例：讲述基于STM32的工程设计实例，以交通灯控制等内容为基础， 针对设计要求讲解应用需求分析、硬件构成，软件设计方法等。