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第1章 概述微机原理与应用优秀课件

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微机原理PPT(第一、二、三章)

微机原理PPT(第一、二、三章)

格雷码
相邻两个数之间只有一位不同，常用 于模拟量和数字量之间的转换以及误 差检测等场合。
03
微处理器结构与工作原理
微处理器内部结构剖析
微处理器基本组成
流水线技术
包括运算器、控制器、寄存器等基本 部件。
提高指令执行效率的关键技术之一。
指令执行过程
取指、译码、执行、访存、写回等阶 段。
指令系统概述及分类方法
实现不同进制数之间的转换。
计算机中数的表示方法
原码表示法
将最高位作为符号位，其余各位表示 数值本身。
反码表示法
正数的反码与其原码相同，负数的反 码是在其原码的基础上，符号位不变， 其余各位取反。
补码表示法
正数的补码与其原码相同，负数的补 码是在其原码的基础上，符号位不变， 其余各位取反后加1。
移码表示法
02
计算机中的数与编码
进制数及其转换方法
十进制数
以10为基数，采用0-9共10个 数字符号组成的数值表示方法
。
二进制数
以2为基数，采用0和1两个数字 符号组成的数值表示方法。
十六进制数
以16为基数，采用0-9和A-F共 16个数字符号组成的数值表示 方法。
进制数转换方法
包括整数部分和小数部分的转换 ，通过除基取余法和乘基取整法
微机原理ppt(第一、二 、三章)
目录 CONTENT
• 绪论 • 计算机中的数与编码 • 微处理器结构与工作原理 • 汇编语言程序设计基础 • 输入输出接口技术与应用 • 中断系统与定时/计数器应用
01
绪论
微机原理课程概述
课程性质
微机原理是一门研究微型计算机 基本组成、工作原理、接口技术
及其应用的课程。

微机原理及应用讲稿

微机原理及应用讲稿
1. 微型计算机的特点 主要特点如下: ⑴体积小、重量轻、功耗低 ⑵可靠性高、使用环境要求低 ⑶结构简单，系统设计灵活、使用方便 ⑷价格低廉 ⑸维护方便
2.微型计算机的分类
从不同角度可对微型机做不同的分类，这里 给出几种分类方法： （1）按微型机的组成，可分为位片机、单片机、 单板机及多板机等 （2）按处理器的字长，可分为4位、8位、16位、 32位及64位等 （3）按应用领域不同，可分为工控微机、商用 微机、家用微机等
第二节 8086/8088的内部寄存器
1.内部寄存器 在8086/8088微处理器中具有14个16位 可供编程人员访问的寄存器。 这14个16位寄存器按用途可分为数据寄 存器、段寄存器、指针寄存器、变址寄存 器、控制寄存器。
AH BH CH DH SP BP SI DI IP PSWH CS DS SS ES
VCC A15 A16/S3 A17/S4 A18/S5 A19/S6 SSO(HIGH) MN/MX RD HLDA(RQ/GT0) HLDA(RQ/GT1) WR(LOCK) IO/M(S2) DT/R(S1) DEN(S0) ALE(QS0) INTA(QS1) TEST READY REST
1983年，Intel推出了80286，内外数据总线 16位，地址线24位，可寻址16MB内存，主 频可达20MHz。 1985年， Intel推出了80386，内外数据总线 32位，地址线32位，可寻址4GB内存，带 Cache。 1989年， Intel推出了80486，内外数据总线 32位，集成了浮点运算器，主频可达 50MHz。
第二节 Intel 80X86系列微处理器
1978年，Intel推出了16位微处理器8086 8086的数据总线16位，地址总线20位， 主频可达8MHz。 一年后，Intel推出了准16位微处理器8088 8088与8086基本相同，只是8088的外部数据总 线为8位。主要是为兼容8位的外围接口芯片。 由8088构成的IBM PC曾风靡全球。

《微机原理与应》课件

《微机原理与应》课件
《微机原理与应》ppt课 件
• 微机原理概述 • 微机硬件组成 • 微机指令系统 • 汇编语言程序设计 • 微机系统软件 • 微机发展趋势与展望
01
微机原理概述
微机定义与特点
总结词
微机原理的核心概念
详细描述
微机，也称为微型计算机，是一种体积小、结构紧凑的计算机系统。它具有高 效、可靠、灵活和低成本等特点，广泛应用于各个领域。
02
微机硬件组成
中央处理器
中央处理器（CPU）是微机的核心部件，负责执 行指令和处理数据。
CPU的性能指标包括时钟频率、指令集、核心数 等，时钟频率决定了微机的运算速度，指令集决 定了微机能够执行的操作，核心数决定了微机的 并行处理能力。
CPU由运算器和控制器组成，运算器负责进行算 术和逻辑运算，控制器负责控制指令的执行顺序 。
微机应用的发展趋势
总结词
更广泛、更深层次
详细描述
随着信息化和智能化的发展，微机的应用领域越来越广泛， 从传统的工业控制、办公自动化等领域，扩展到了智能家居 、物联网、云计算等更深层次的应用领域。
新一代微机的展望
总结词
更绿色、更安全、更可靠
详细描述
随着环保意识的提高和技术的不断发 展，新一代的微机将更加注重节能和 环保，同时也会更加注重安全和可靠 性，以满足各种复杂和严苛的应用需 求。
存储器的性能指标包括存取 速度、容量和可靠性等，存 取速度决定了微机的运行速 度，容量决定了微机能够存 储的数据量，可靠性决定了 存储器的稳定性和持久性。
输入输出设备
01
输入输出设备是微机中用于 输入和输出数据的部件。
02
常见的输入设备包括键盘、 鼠标、触摸屏、扫描仪等， 用于将用户输入的数据传输 给微机。

微机原理及其应用 PPT1

微机原理及其应用 PPT1
21
第一章：概述——微型计算机系统的基本组成和各部件功能
各种存储设备
22
第一章：概述——微型计算机系统的基本组成和各部件功能
各种接口卡
23
第一章：概述——微型计算机系统的基本组成和各部件功能
主板
24
第一章：概述——微型计算机系统的基本组成和各部件功能 主板
主板是机箱中最大的一块集成电路板，在它上面集成有CPU插座、内存插座、 扩展卡插座、输入输出系统、总线系统、电源接口等。主板是一个母体，其 他的部件或直接插接在主板上，或通过电缆电线连接在主机板上。 总线：是连接多个功能部件或多个装置的一组公共信号线，接在系统中的不 同位置。按所传送信息的不同类型，总线可以分为数据总线DB(Data Bus)、 地址总线AB(Address Bus)和控制总线CB(Control Bus)三种类型，通常称微型 计算机采用三总线结构。 地址总线(AB) ：是用来传送地址信息的信号线。地址总线的位数决定了CPU 可以直接寻址的内存空间的大小。地址总是从CPU发出的，所以地址总线是 单向的三态总线。单向指信息只能沿一个方向传送，三态指除了输出高、低 电平状态外，还可以处于高阻抗状态（浮空状态）。 数据总线(DB)：数据总线是CPU用来传送数据信息的信号线。数据总线是双 向三态总线，即数据既可以从CPU送到其它部件，也可以从其它部件传送给 CPU，数据总线的位数和处理器的位数相对应。 控制总线(CB)：控制总线是用来传送控制信号的一组总线。这组信号线比较 复杂，由它来实现CPU对外部功能部件（包括存储器和I/O接口）的控制及 接收外部传送给CPU的状态信号，不同的微处理器采用不同的控制信号。控 制总线有的为单向，有的为双向或三态，有的为非三态，取决于具体的信号 线。

第1章微机原理PPT课件

第1章微机原理PPT课件

2.第二代微处理器
8080/8085，Z80，6800/6802，6502
位数 集成度 时钟频率
平均指令执行时间
8
5000 2-4MHz
1-2μS
外围电路发展迅速，应用广泛。
.
6
3.第三代微处理器
70年代后期出现16位处理器，8086/8088，M68000，Z8000
位数 集成度 时钟频率
平均指令执行时间
例 将(10101)2，(72)8，(49)16转换为十进制数。 (10101)2=1×24＋0×23＋1×22＋0×21＋1×20=37 (72)8=7×81+2×80=58 (49)16=4×161＋9×160=73
.
31
2. 十进制数转换为二进制数
十进制数转换二进制数,需要将整数部分和小数部分分 开,采用不同方法进行转换,然后用小数点将这两部分连接 起来。
3. 16位微处理器
处理能力强，中高端应用。如Intel 8086/8088/80286，MCS96， 摩托罗拉龙珠系列，当前主流DSP(TMS320VC54X,BF535等)。
.
9
4.32位微处理器
主要中高端应用。
Intel 80386-P4，AMD Duron/Althlon,TM5800,VIA Eden,ARM系 列，MIPS R4000，SH3。
微型计算机系统
微处理器
算术逻辑部件（ALU） 累加器，寄存器 控制部件 内部总线
微型计算机 存储器（RAM/ROM）
输入/ 输出接口
系统总线
外围设备（显示器、磁盘控制器、键盘、执行器等）
系统软件
.
14
二 微处理器
微处理器（CPU）具有运算和控制能力，是微型计算机的核心。

精品课件-微机原理及单片机应用技术(王维新-第1章 概述

精品课件-微机原理及单片机应用技术(王维新-第1章 概述

电子元件
7
第一代（1946---1957年） • 电子管式 • 机器语言 • 速度几千次
到几万次/秒 • 应用范围：
科学计算.
8
第二代（1958-1964年）晶体管计算机 • 晶体管式 • 高级语言 • 体积小 • 速度几十万次/ 秒 • 应用范围扩大：数据处理, 自动控制
9
第三代（1965-1970年） • 中、小规模集成电路 • 体积更小 • 速度几十万次/ 秒~几百万次/秒 • 操作系统 • 应用范围扩大：企业管理, 辅助设计
18
1.2.2 微型计算机系统的组成
存储器
输
运算器
输
入
接
接
出
设
口
控制器
口
设
备
备
微处理器芯片
输入输出接口芯片
微型计算机
微计算机硬件结构
19
系统软件：对电脑的软硬件资源进行管理，为用户提供各种服 务，是用户与硬件之间沟通的桥梁，用来启动、运行、管理和 维护计算机硬件和应用软件，是保障计算机系统正常运作的基 础环境。 程序设计语言：将用户语言编译成计算机可以识别的机器语言 ，主要有机器语言、汇编语言和高级语言。 应用软件：为解决各种应用问题而编制的应用软件。
为了区别3种不同数制，约定 数后加B表示二进制数 带D或不带字母符号表示十进制数 带H表示十六进制数
27
十进制、二进制、十六进制数之间的关系表
十进制 0 1 2 3 4 5 6 7
二进制 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7
→ 1 1111 1100 0111B → 0001 1111 1100 0111B = 1FC7H

72《微机原理与应用》第1章概述PPT课件

20
内存单元的地址和内容
每个单元都对应一个地址，以实现对 单元内容的寻址。
单元内容 38F04H 10110110
内存地址
21
内存容量
内存所含存储单元的个数，以字节为 单位
内存容量的大小依CPU的寻址范围而定 （即CPU地址信号线的位数）
22
内存操作
读：将内存单元的内容取入CPU，原单 元内容 不改变；
➢ 控制器 • 产生整个指令系统所需的全部操作的控制
信号。
14
➢ 输入 设备 通过I/O接口将程序和数据输入内存。
➢ 输出 设备 CPU通过I/O接口将运行结果及程序、数 据送到输出 设备上。
➢ I/O接口 • 是CPU与输入 输出设备进行数据交流的中
介电路。
15
1.微型机的硬件结构
➢ 以CPU为中心，加上只读存储器（ROM）读写存储器（RAM） I/O接口电路和系统总线缓冲器组成。
26
➢ 总线（BUS） • 是连接CPU与存储器I/O接口的公共导线。
采用总线结构是微型计算机的结构特点 之一。总线可分为三类：
27
➢ 地址总线（address bus） • 它传输地址信息，用于寻址存储单元和
I/O端口。用“AB”表示； ➢ 数据总线（data bus） • 用于传输数据。用“DB”表示； ➢ 控制总线（control bus) • 它向系统各部件发出（或接收）控制信
地址总线 AB
存
I/O
输
I/O
输 I/O
储
接入接出接C器
口
设
备
口
设
口
备
P
数据总线 DB
U
控制总线 CB
AB: Address Bus，DB: Data Bus，CB: Control Bus 17

《微机原理讲 》课件

01
输标02入题
总线分为数据总线、地址总线和控制总线三类，数据 总线用于传输数据，地址总线用于传输地址信息，控 制总线用于传输控制信号。
03
总线的发展经历了多个阶段，从早期的ISA总线到现 在的PCIe总线，带宽和速度得到了极大的提升。
04
总线的带宽和速度直接影响着微机的性能和数据传输 速率。 Nhomakorabea03
云计算
微机作为云计算基础设施的 重要组成部分，未来将在云 计算领域发挥更加重要的作 用。
工业自动化
随着工业自动化程度的不断 提高，微机在工业自动化领 域的应用前景广阔，如智能 制造、自动化检测等。
感谢您的观看
THANKS
《微机原理讲》ppt课件
目录
• 微机原理概述 • 微机的硬件结构 • 微机的软件系统 • 微机的应用 • 微机的发展趋势
01
微机原理概述
微机的基本概念
微机
微机的组成
微型计算机的简称，是一种体积小、 功耗低、价格便宜、性能适中的计算 机系统。
微机由中央处理器、存储器、输入输 出设备等部分组成，通过总线连接在 一起。
01
汇编语言
汇编语言是一种低级语言，与机 器语言对应，通过助记符表示指 令。
高级语言
02
03
常见高级语言
高级语言是一种更接近自然语言 和数学表达式的编程语言，易于 编写和维护。
常见的高级语言有C、C、Java和 Python等。
数据库管理系统
数据库管理系统定义
数据库管理系统是一种软件，用于创建、使用和维护 数据库。
网络化
随着互联网的普及，微机的网络功能越来 越重要，通过网络连接可以实现远程控制 、数据传输等功能。

微机原理第1章概述PPT课件

7
X86系列微型计算机的发展
第一代：8086/8088（1978年-1981年） •1978年--8086
采用了3m工艺，集成了29,000个晶体管，工作频率 为4.77 MHz。它的寄存器和数据总线均为16位，地址 总线为20位，从而使寻址空间达1MB。同时，CPU的 内部结构也有很大的改进，采用了流水线结构，并设 置了6字节的指令预取队列 •1979年--8088 除了它的数据总线为8位以外，其余均与8086相同。 8088采用8位数据总线是为了利用当时现有的8位设备 控制芯片。由于8088内部支持16位运算，而与I/O之间 传输为8位，故8088称为准16位微处理器。 •1981年8月，IBM公司推出以8088为CPU的世界上第一台 16位微型计算机IBM 5150 Personal Computer，即著名的 IMB PC。
参考教材
微型计算机系统原理及应用 （第五版）
周明德 主编
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
从过时的8086芯片学起的原因
•IA-32结构是完全兼容的
•8088/8086是Intel 80x86系列芯片的基础
•1975年4月，MITS公司推出了以8080为CPU的世界上第一 台个人计算机Altair 8800。值得一提的是，Altair 8800的 BASIC语言解释器是Bill Gates编写的 •1976年： Intel 8080 Intel公司生产的最后一种8位通用微 处理器，
8085的工作频率提高到5MHz，指令系统的指令数上 升到246条。
•构造一个小型系统,要采用8086(8088)
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第五阶段（20世纪90年代开始）：RISC（精 简指令集计算机）技术的问世使微型机的体 系结构发生了重大变革。
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1.2 微型计算机的特点和应用范围 1.2.1 微型计算机的特点 1.2.2 微型机的应用范围
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1. 2.1 微型计算机的特点
1．体积小、重量轻、价格低廉 2．简单灵活、可靠性高、使用环境要求不高 3．功耗低
计算机（Computer）又称电脑，是20世纪最重要的科技 成果。
计算机是一种能够自动地、高速地、精确地进行信息处 理的现代化电子设备，是一种帮助人类从事脑力劳动 （包括记忆、计算、分析、判断、设计、咨询、诊断、 决策、学习与创作等思维活动）的工具。
1944年哈佛大学和IBM公司合作,在美国首次制造出了现 代计算机的雏形——马克Ⅰ。
在二进制计数系统中，表示数据的数字符号只 有两个，即0和1；大于1的数就需要两位或更多 位来表示；以小数点为界向前诸位的位权依次是 20，21，22，…，向后依次为2-1，2-2，2-3，…； 一个二进制数也可以通过各位数字与其位权之积 的和来计算其大小。
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1.4.2 二进制与十进制的互化
一个二进制的数向十进制转化十分简单，只要 把它按位权展开相加即可。来自图1-1 计算机系统组成
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1.3.2 微型计算机的硬件组成
微型计算机的硬件组成部分主要有微处理器 （CPU）、存储器、I/O设备和系统总线。见图 1-2所示。系统总线包括地址总线AB、数据总线 DB和控制总线CB组成。在微机中，各功能部件 之间通过系统总线相连，这使得各个部件的之间 的相互关系变为面向系统总线的单一关系。一个 部件只要满足总线标准，就可以连接到采用这种 总线标准的系统中。
图1-2 微型计算机的功能模块
1-3 微型计算机的组成
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1.4 微型计算机中的数的编码和字符的表示
1.4.1 二进制 1.4.2 二进制与十进制的互化 1.4.3 八进制和十六进制 1.4.4 有符号数的表示方法 1.4.5 定点数与浮点数 1.4.6 计算机中的编码
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1.4.1 二进制
1942年美国物理学家毛希利（John·Mauchely）提出了一 个名曰“高速电子管计算装置”的现代计算机制造方案。 该机于1946年正式交付使用，取名ENIAC——电子数字 积分机和计算机。
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1.1.2 微型计算机的发展
第一阶段（1971~1973）：典型的微型机以 Intel 4004和Intel 4040为基础。微处理器和存储 器采用PMOS工艺，工作速度很慢。微处理器的 指令系统不完整；存储器的容量很小，只有几百 字节；没有操作系统，只有汇编语言。主要用于 工业仪表、过程控制或计算器中。
第三阶段（1978~1981）：以16位和准32位微 处理器为基础，如Intel公司的8086、Motorola的 68000和Zilog的Z8000。微处理器采用短沟道高 性能NMOS工艺。在体系结构方面吸纳了传统小 型机甚至大型机的设计思想，如虚拟存储和存储 保护。
第四阶段（20世纪80年代）：80年代初，IBM 公司推出开放式的IBM PC，这是微型机发展史 上的一个重要里程碑。IBM PC采用Intel 80x86 （当时为8086/8088、80286、80386）微处理器和 Microsoft公司的MS DOS操作系统并公布了IBM PC的总线设计。
第1章 概述微机原理与应用
1.1 计算机和微型计算机的发展概况 1.1.1 计算机的发展 1.1.2 微型计算机的发展
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1.1.1 计算机的发展
✓第一代电子计算机称为电子管计算机。 ✓第二代计算机称为晶体管计算机，其主要逻辑元件采 用的是晶体管。 ✓第三代计算机的内存储器采用了半导体存储器，可靠 性和存取速度有了明显的改善。 ✓第四代计算机以采用大规模和超大规模集成电路为标 志。 ✓关于第五代计算机人们正在进行着多方面的探索。
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1.4.3 八进制和十六进制
例1.3 将八进制数327转成二进制形式。 3→011 2→010 7→111
即 (327)8= (011010111)2
例1.4 将二进制数11010001转化成八进制 形式。
001→1 010→2 011→3 即 (11010001)2= (321)8
例1.5 将十六进制数3A2F转为二进制形式。 3→0011 A→1010 2→0010 F→1111
即 (3A2F)16= (0011101000101111)2
例1.6 将二进制110011011转化成十六进制形 式。
例如： (1011)2=1×23+0×22+1×21+1×20=(11)10
十进制数转化为二进制数时，整数和纯小数的 转化方法不同，而一个既有整数部分又有小数部 分的数，则须分成整数和小数两部分分别转化。
例1.1 将十进制数47转化为二进制形式。 即 (47)10=(101111)2
例1.2 将十进制数0.625转化为二进制形式。 即：(0.625)10= (0.101)2
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1.2.2 微型机的应用范围
1．科学计算 2．数据处理 3．办公自动化 4．过程控制 5．辅助系统 6．仿真
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1.3 微型计算机的基本组成
1.3.1 计算机系统组成 1.3.2 微型计算机的硬件组成
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1.3.1 计算机系统组成
计算机系统是一个复杂的工作系统，它由硬件 系统和软件系统组成。所谓计算机的硬件系统， 通俗地说就是构成计算机的看得见摸得着的部件， 即构成计算机的硬设备。例如：计算机的主机、 显示器、键盘、磁盘驱动器等。
第二阶段（1974~1977）：以8位微处理器为基 础，典型的微处理器有Intel 8080/8085、Zilog公 司的Z80及Motorola公司的6800。微处理器采用 高密度MOS（HMOS）工艺，具有较完整的指 令系统和较强的功能。存储器容量达64KB，配 有荧光屏显示器、键盘、软盘驱动器等设备，构 成了独立的台式计算机。配有简单的操作系统 （如CP/M）和高级语言。