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微机原理和接口技术-1-1绪论-微机发展史zq-PPT课件

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微机原理与接口技术课件PPT

微机原理与接口技术课件PPT

汇编语言的优点
汇编语言具有高效、可移植性、 可维护性等优点，适用于编写操 作系统、编译器等关键软件。
汇编语言的缺点
汇编语言编写复杂，容易出错， 且可移植性较差，需要针对不同 的计算机体系结构进行修改。
高级语言
01
高级语言的定义
高级语言是一种抽象程度更高的 编程语言，它使用更接近自然语 言的语法和语义。
实验提供参考。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
串行接口的数据传输速率比并行 接口慢，但只需要一根数据线， 因此成本较低。
03
串行接口的常见标准包括RS-232 、RS-422和USB。
04
中断控制器
中断控制器是微机中的一 种重要组件，它负责管理 计算机系统中断的处理。
中断控制器可以管理硬件 设备的中断请求，例如键 盘、鼠标和计时器等。
ABCD
并行接口通常用于连接打印机、磁盘驱动器等高速设备， 因为这些设备需要快速传输大量数据。
并行接口的常见标准包括ECP、EPP和USB。
串行接口
01
串行接口是一种数据传输方式， 它通过单个数据线逐位传输数据 。
02
串行接口通常用于连接鼠标、调 制解调器等低速设备，因为这些 设备不需要快速传输大量数据。
语音识别和图像处理
利用微机原理与接口技术，可以实现语音识 别和图像处理等功能，提高办公自动化水平 。
在家用电器中的应用
1 2 3
智能家居控制
微机原理与接口技术可以用于智能家居控制，实 现家用电器的远程控制和自动化控制。
电视和音响设备控制
通过微机原理与接口技术，可以实现电视和音响 设备的智能控制，提供更加便捷和智能的娱乐体 验。

《微机原理与接口技术》课件 第1章

《微机原理与接口技术》课件 第1章
1971年，美国Intel公司研制了世界上第一个微处理 器芯片Intel 4004，世界第一台微型计算机MCS-4就此诞 生，从而开创了微型计算机发展的新时代。
第一代（1971年—1972年） 4位和低档8位微处理器。典型产品有 Intel 4004（左上图）和Intel 8008（左下 图）微处理器，以及由它们组成的MCS4和MCS-8微型计算机。
(1011.11)2＝1×23＋0×22＋1×21＋1×20＋1×2-1＋1×2-2 ＝(11.75)10
(154.01)8＝1×82＋5×81＋4×80＋0×8-1＋1×8-2 ＝(108.015625)10
(1CB.D)16＝1×162＋12×161＋11×160＋13×16-1 ＝(459.8125)10
② 转换为十六进制数
【例1-4】 将(207.54)8和(E4.2A)16转换成二进制数 。 ① 八进制数转换 为二进制数
② 十六进制数转换 为二进制数
1.3.3 数值在计算机中的表示
1．定点数
定点整数
定点小数
2．浮点数
N—尾数 P—阶码
3．定点数在计算机中的常用编码方法
原码 正：最高位为0，其余各位为数值本身 负：最高位为1 ，其余各位为数值本身
1.1.4 微型计算机系统组成
微型计算机系统主要由硬件和软件两部分组成。
实训1-1 观察微型计算机内部结构
观察主机背面的连线和接口
打开主机箱，观察主机箱内电脑的主要部件
主板（母板或系统板）
CPU 双核心处理器
内存储器（主存储器）
DDR2 内存单元的地址和内容 内存容量和存储空间
内存的操作
计算机工作原理图
1.1.2 电子计算机的发展历程

微机原理与接口技术PPT第1章 导论

微机原理与接口技术PPT第1章 导论
微机原理与接口技术
主讲教师：孙 恩 岩 办公地点：图书馆810室 电子邮箱：sunenyan418418@ 课堂教学：48学时 实验教学：16 学时（7次实验）
选 用 教 材
参 考 教 材
参 考 教 材
学习特点
难点：
● 抽象，前后联系 ● 理论与实践相结合
● 指令多，难以记忆
要求： ● 有问题及时解决，勿产生堆积 ● 重视实验
010 SP ! ” # $ % & ’ ( ) * + ， － · /
011 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 : ； ＜ = ＞ ？
100 @ A B C D E F G H I J K L M N O
101 P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ↑ _
110 、 a b c d e f g h i j k l m n o
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
000 NUL SOH STX ETX EOT ENQ ACK BEL BS HT LF VT FF CR SO SI
001 DLE DC1 DC2 DC3 DC4 NAK SYN ETB CAN EM SUB ESC FS GS RS US
存储器
• 存储器是存放程序和数据的部件，它是一个记忆装置， 是计算机能够实现存储程序工作原理的基础。
• 程序和数据以二进制存储，字节为单位进行访问
• 存储单元的地址
位（bit） 指计算机能表示的最基本最小的单位 字节（byte） 相邻的8位二进制数称为一个字节1 Byte = 8 bit 字 字是CPU内部进行数据处理的基本单位。 字长 字长是每一个字所包含的二进制位数。常与

微机原理及接口技术第章.ppt

微机原理及接口技术第章.ppt
发展到以大规模集成电路为主要部件的 第四代，产生了微型计算机
1971年，Intel公司设计了世界上第一 个微处理器芯片Intel4004 ，开创了一 个全新的计算机时代
10
1.1.1 微型计算机的发展
第1代：4位和低档8位微机
4004→4040→8008
第2代：中高档8位微机
Z80、I8085、M6800， Apple-II 微机
处 理 器 子 系 统
15
系
系统总线BUS
地址总线AB
统 总1.
微处理器子系统
线2. 存储器
数据总线DB 控制总线CB
形
成3. I存/O储设器 备和II/O/接O口接口
4. 系统总线
I/O设备
图1.1 微型计算机的系统组成
系统总线
总线是指传递信息的一组公用导线 总线是传送信息的公共通道 微机系统采用总线结构连接系统功能部件 总线信号可分成三组
课程介绍
2
章节目录
计划学时
第1章 微型计算机系统概述 第2章 指令系统 第3章 汇编语言程序设计
第4章 微处理器外部特性 第5章 半导体存储器及其接口 第6章 基本输入输出接口
3.5+/3 0.5/6 10
6/6 6/6 6/6
课程内容
3
章节目录（续） 计划学时
第7章 中断控制器
8/7
第8章 定时计数控制器
地址总线 AB：传送地址信息(单向) 数据总线 DB：传送数据信息(双向) 控制总线 CB：传送控制信息(每根单向/双向)
16
总线信号
地址总线 AB
输出将要访问的内存单元或I/O端口的地址 地址线的多少决定了系统直接寻址存储器的范围

微机原理及接口技术课件一

微机原理及接口技术课件一

汇编语言的产生
由于计算机硬件结构复杂 ，为了更方便地控制硬件 ，汇编语言应运而生。
汇编语言的特点
汇编语言具有高度的可移 植性、可读性和可维护性 ，同时能够直接访问计算 机硬件，执行效率高。
汇编语言的语法规则
指令格式
每条汇编指令都有特定的格式， 包括操作码和操作数。操作码指 明指令的功能，操作数指明操作
指令的格式包括操作码和地址码 两部分，操作码表示指令的操作 类型，地址码表示操作数所在内 存单元的地址。
寻址方式
寻址方式是指确定操作数所在内 存单元地址的方式，包括隐含寻 址、立即寻址、直接寻址、间接 寻址、变址寻址和相对寻址等。
指令集
指令集
指令集是计算机硬件所能执行的全部指令的集合，包括算术运算、逻辑运算、数 据传送、控制转移等指令。
微机原理及接口技术 课件一
目录
• 微机原理概述 • 微机的硬件结构 • 微机的指令系统 • 汇编语言程序设计 • 微机的中断系统 • 微机的输入输出技术
微机原理概述
01
微机的基本概念
01
微机
微型计算机的简称，是一种体积小、结构紧凑、性能强 大、易于扩展的计算机系统。
02
微机的特点
高集成度、低功耗、高性能、低成本等。
程序出口
程序出口是程序的结束点，通常 使用标签来表示。
05 微机的中断系统
中断的基本概念
中断是微处理器在执行程序过程中，遇到突发异常事件或外部请求时， 暂时停止当前工作，转去处理突发事件或响应外部请求，处理完毕后再 返回到原程序继续执行的过程。
中断是实现多任务并发、实时控制、异常处理等的重要手段。
的对象。
寻址方式
操作数可以是立即数、寄存器、内 存单元等，寻址方式包括隐含寻址 、直接寻址、间接寻址等。

微机原理与接口技术 (1)

微机原理与接口技术 (1)
讲课内容
4. 课后作业 5.
简述微处理器的发展概况，从集成度、 性能等方面比较各代处理器的特点 ？
简述冯·诺伊曼型计算机的基本组成 ？ 简述计算机硬件与软件的关系 ？
简述微型计算机的主要性能指标 ？
请举例说明微型计算机在生活、生产 中的应用 ？
上机实验
时钟
退出
第1章 微型计算机系统概述
上机实验
目标要求 1. 2.
1.1 微型计算机概况
目标要求 讲课提纲 讲课内容 课后作业 上机实验
1.1.2 微型计算机的特点及分类
微型计算机的分类
按微处理器的字长：可分为4位、8位、16位、 32位、64位微处理器
按微型计算机的组装形式：可分为单片、单板、 多板微型计算机等
按应用领域 ：可分为控制用、数据处理用微型 计算机等
按微处理器的制造工艺 ：可分为MOS型器件和 双极型器件两大类
时钟
退出
第1章 微型计算机系统概述
1.2 微型计算机系统的组成
目标要求 讲课提纲 讲课内容 课后作业
1.2.1 硬件系统
微型计算机各组成部分
运算器 存储器 控制器 输入设备 输出设备
微型计算机的总线结构
上机实验
时钟
退出
第1章 微型计算机系统概述
微型计算机的发展 计算机的发展趋势
时钟
退出
第1章 微型计算机系统概述
1.1 微型计算机概况
目标要求 讲课提纲 讲课内容 课后作业
1.1.2 微型计算机的特点及分类
微型计算机的特点
体积小、重量轻、耗电省 可靠性高 系统设计灵活、使用方便 价格低廉 维护方便
上机实验 时钟
退出
第1章 微型计算机系统概述

微机原理与接口技术PPT教学课件

二、存储器容量
存储容量是衡量微型计算机中存储能力的 一个指标，它包括内存容量和外存容量。内存 容量分最大容量和装机容量，外存容量是指磁 盘机和光盘机等容量。
③ 各种服务性程序，如机器的调试、故障检查和 诊断程序、杀毒程序等。
④ 各种数据库管理系统，如SQL Sever、Oracle、 Foxpro等。
2020/12/11
13
1.1 微型计算机及其特点
应用软件是用来为用户解决某种应用问题 的程序及相关的文件和资料。常见应用软件主 要有以下几种: ① 用于科学计算方面的数学计算软件包、统计软 件包。 ② 文字ห้องสมุดไป่ตู้理软件包（如WPS、Office ）。 ③ 图像处理软件包（如Photoshop、动画处理软 件3DS MAX）。 ④ 各种财务管理软件、税务管理软件、工业控制 软件、辅助教育等 。
一、微型计算机系统
微型计算机系统由硬件（Hardware）系统和 软件（Software）系统两大部分组成。
硬件系统是指微机的物理实体，由电子部件 和机电装置组成，包括主机箱内的MPU、RAM、 ROM、I/O接口、系统总线及控制电路、外围硬 件设备等。
具体由五大功能部件组成，即：运算器、控 制器、存储器、输入设备和输出设备。其中运算 器和控制器统称为微处理器（MPU）或中央处理 器（Contol Processing Unit，CPU）。
通过本章学习内容，会对微型计算 机概况有一个较全面的了解，为后续 内容的学习指明方向。
2020/12/11
3
1.1 微型计算机及其特点
1.1.1 微型计算机系统简介
一、微型计算机系统
微型计算机系统简称为MCS（micro computer system），它以微型计算机为核心， 再配备以相应的外围设备、辅助电路和电源 （统称硬件）及指挥微型计算机工作的系统软 件，便构成了一个完整的系统。

精品课件-微型计算机原理及接口技术-第1章

西安电子科技大学 计算机学院
微机原理及接口技术
本课程的内容 以8086/8088 CPU构成的微机系统为例，介绍微机系统的组
成、工作原理。 为实现特定的任务，如何对上述微机系统进行功能扩展。
2
为什么要学习这门课？
通过本课程的学习，希望同学们能够 1. 了解一种具体的计算机（微机） 2. 初步掌握(或了解)以下技能： 根据工程需要，选择合适的微处理器(或单片机)，通过增加适 当的外围芯片，构成应用系统，使它们能够按照设计意图稳定、 可靠地工作(包括硬件和软件两方面)。
13
Altair 8800 Computer with 8 inch floppy disk system
This is an original copy of 8K BASIC on paper tape for the MITS Altair 8800 cwormiptutteenr.byThBeilBlASGIaCteisn,tePrapurletAelrlewna,sand14
皓龙6200是全球首款16核x86处理器。
24
1.2 微处理器概述 二、计算机的两个发展方向
1. 高速度、功能强的巨型机和大型机 军事、尖端科学
2. 价格低廉的超小型机和微型机 开拓应用领域、占领更大市场
25
IBM Blue Gene
26
BlueGene/L 27
28
西安电子科技大学 计算机学院
48
1.2 微型计算机的组成 1.2.2 微型计算机的工作过程
【例】Y=10+20，结果送266单元 MOV AL,10 ADD AL,20 MOV [266],AL HLT
49
1.2 微型计算机的组成 1.2.2 微型计算机的工作过程

《微机原理与接口技术》课件第1章


14
E
7
0000 0111
15
F
8421BCD 0000 1000 0000 1001 0001 0000 0001 0001 0001 0010 0001 0011 0001 0100 0001 0101
第1章 微型计算机概论
2. 字符编码 ASCII码(American Standard Code for Information Interchange)是国际通用的字符编码标准。ASCII码采用7位 二进制数编码表示128个字符，见表1-3，其中34个起控制作 用的编码称为功能码，其余的94个符号称为信息码，供书写 程序和描述命令之用。在确定某个字符的ASCII码时，先确 定该字符在表中所对应的行与列，列对应高位码d6d5d4，行 对应低位码d3d2d1d0，高位码与低位码的组合就是该字符的 ASCII码。
处理器非常稳定。由于微型计算机硬件平台开放，易于扩 展，适应性强，因此微处理器的配套应用芯片和软件丰富， 更新也很快。此外，微型计算机还具有体积小、重量轻、耗 电省、维护方便及造价低廉等特点。
第1章 微型计算机概论
3. 微型计算机的应用 科学计算是微型计算机应用的主要领域，其应用包括卫 星发射控制、航天飞机制造、高层建筑设计、机械产品设 计、生物信息学研究、基因测序、医学病理分析与处理等。 过程控制是微型计算机在工业应用中的重要领域，其应用包 括大型工业锅炉控制、铁路调度控制、数控机床控制，以及 由上、下位微型计算机构成的分布式工业生产自动控制系统 等。嵌入式系统的发展和应用使工业控制的应用领域更加广 泛，市场应用前景更加广阔。 低档的微型计算机在仪器仪表和家电的智能控制方面的 应用，取代了过去的硬件逻辑电路对仪器仪表和家电的控 制，用程序的重复执行以及循环控制，可以做到电路最省、 控制更佳，并可通过修改程序来修改控制方案，因而灵活多 变，可靠性高。

微机原理和接口技术-1-1绪论-微机发展史zq-PPT课件


11
2015.9 Zuo
华中科技大学计算机学院
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
世界上第一台电子数字计算机－电子数字积分计算机 ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)， 由美国宾夕法尼亚大学于1946年研制成功并投入使用。
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
第三代电子计算机—— IBM S/360
S/360极强的通用性适用于各方面的用户，它具有 “360度”全方位的特点，并因此得名。 开发S/360被称为“世纪豪赌”，IBM为此投入了 50亿美元的研发费用，远远超过制造原子弹的“曼 哈顿计划”的20亿美元。
计 算 兼 容 性
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2015.9 Zuo
华中科技大学计算机学院
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
第四代计算机
从1970年至今的计算机基本上都属于第四代计算机， 它们都采用大规模和超大规模集成电路。随着技术的 进展，计算机开始分化成通用大型机、巨型机、中型 机、小型机和微型机、单片机。 微型计算机（Microcomputer）与其他机型计算机的 区别：其中央处理器（CPU）采用了大规模、超大规 模集成电路技术，而其他类型计算机的CPU由相当多 的分离元件电路或集成电路所组成。称微型计算机的 CPU为微处理器（MPU：Micro Processing Unit）。
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2015.9 Zuo
华中科技大学计算机学院
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
1.2 微型计算机的发展概况
第一代（1971-1973年）：4位和低档8位微处理器时代
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教材: 周荷琴、吴秀清。微型计算机原理与接口技 术（第4版）。中国科学技术大学出版社，2019
郑学坚等。微型计算机原理及应用（第4版）。清 华大学出版社，2019 钱晓捷等。16／32位微机原理、汇编语言及接口 技术(第2版）。机械工业出版社，2019
沈美明等。IBM-PC汇编语言程序设计(第2版)。清 华大学出版社，2019
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2015.9 Zuo
华中科技大学计算机学院
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
世界上第一台电子数字计算机－电子数字积分计算机 ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)， 由美国宾夕法尼亚大学于1946年研制成功并投入使用。
华中科技大学计算机学院
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2015.9 Zuo
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
课前的话 —— 计算机系列课程之间的联系
计算机概论与上机操作 （对 21 世纪公民要求） 程序设计与算法语言 （ BASIC FORTRAN PASCAL C 计算机组成原理 （所有计算机的共性） 微机原理及应用 （特定机型介绍，单片机或 8086 PC 机，怎样应用计算机） 等，怎样使用计算机）
1. 计算机的发展简史
类型 第一代
第二代
时期 主要器件 重 要 特 征 水银延迟线；速度低，体积大，价格 1946- 电子管 昂贵，可靠性差；机器语言，汇编语 1958
19581964
晶体管
言，用于科学计算(定点运算) 磁芯；速度提高，体积缩小，可靠性 提高；算法语言，操作系统，从科学 计算扩大到数据处理(浮点运算)， FORTRAN、ALGOL-60、COBOL 半导体；体积小，可靠性大大提高， 速度达几MIPS，机种多样化，“小型 计算机” 出现，软件技术和外设发展 迅速，应用领域不断扩大 速度提高至GIPS乃至TIPS水平，多 机并行处理和计算机网络迅速发展。 “微型计算机” 出现
差 分 1642 法 PASCAL 加法机 机
人类历史上第一台机械式计算机
1673年 德 G.Leibnitz乘法机器
同时还提出了“可以用机械代替人进行繁琐重复的计算 工作”的伟大思想。
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1821 Babbage
2015.9 Zuo
华中科技大学计算机学院
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
Pass: stu123456
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2015.9 Zuo
华中科技大学计算机学院
第1章 绪论
华中科技大学计算机学院
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
本章主要内容
1.1 微型计算机的发展概况 1.2 微型计算机系统 1.3 计算机数据格式
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2015.9 Zuo
华中科技大学计算机学院
控制之路
＋
数据处理之路
汇编语言程序设计 单片机技术 /微机接口 软件技术基 础
＋
数据结构 操作系统 数据库理论 软件工程 计算机网络
华中科技大学计算机学院

计算5.9 Zuo
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
教材及参考资料
华中科技大学计算机学院
第三代
1964- 中、小规模 1971 集成电路 1971- 中、大及超
大规模集成 电路
第四代
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2015.9 Zuo
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
各时代代表机型
时代
第一代 第二代
机型
ENIAC 1946 十进制 EDVAC 1949 二进制和“存储程序” 103（M-3） 1957~59 TRADIC 1954 IBM 7090 1958 DJS-21,108,X-2,441B
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2015.9 Zuo
华中科技大学计算机学院
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
课程要求及说明
闭卷考试
补考靠不住 ！！！
考试重点（知识点）在课堂、练习和作业中体现
（听课记笔记、作业要认真） 上机很重要，是掌握汇编语言的关键 课件可下载: Email: zq_teachaliyun
微机原理与接口技术
授 课：左琼 时 间：2019年秋
华中科技大学计算机学院
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
课程目标: 微机原理与接口技术
问题：
•计算机？ •微型计算机 •微机组成？ •工作原理？ •接口？ •接口技术？
微机原理与接口技术是学习和掌握微机 硬件知识和汇编语言程序设计的入门课 程： – 微型计算机（Intel 8086 16位机）的 基本原理(部件及之间的关系、工作 原理与逻辑实现) – 汇编语言程序设计 – 微型计算机接口技术 建立微型计算机系统的整体概念，形成 微机系统软硬件开发的初步能力，提高 利用微机解决实际问题的能力。
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
1.1 微型计算机的发展概况
1. 计算机的发展简史 2. 微型计算机的发展概况
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2015.9 Zuo
华中科技大学计算机学院
微机原理与接口技术 – 生物医学工程
Chapter1 绪论
1. 计算机的发展简史
寄 用 1888 美 赫尔曼存 · 霍勒斯制表机 , 1943 年 英年 “巨人”计算机 于 器 航 用电气控制技术取代了纯机械装置 二战期间，破译密码用 ， 海 1944年 美 艾肯的MARK-I, 早 和 是世界上最早的通用型自动机电式计算机之一 期 天 英 最古老的计算工具 程 文 序 1938年 德 朱斯 Z系列计算机 —— 春秋时期 算筹 设 1500年 意 计 达芬奇手稿 Z-1第一台二进制计算机 德 —— 机械式计算机 最古老的计算器 萌 ——公元600年左右 算盘 芽
产地
美.宾州大学 英.剑桥大学 中科院计算所 美国贝尔实验室 IBM 中国
第三代
第四代
IBM360/370系列 CDC6000/7600,STAR-100,CRAY-1 NOVA,PDP-11 DJS-130/200 微型机 APPLE, IBM-PC VAX系列 长城0520, …………….
IBM CDC 美 中国 APPLE ， IBM DEC 中国