微型计算机原理与接口技术

四、微型计算机系统工作过程
计算机的工作过程就是执行程序的过程，程序是指令序列的集合。 计算机系统的体系结构本质上是冯 • 诺依曼计算机，即遵循存储
程序的工作原理
存储程序原理：
➢ 将计算过程描述为由许多条指令按一定顺序组成的程序，并 放入存储器保存
➢ 指令按其在存储器中存放的顺序执行； ➢ 由控制器控制整个程序和数据的存取以及程序的执行。
➢CPU一次可以同时传送和处理的二
进制➢数外码设的扩位展数能力
➢内存容量 ➢运算速度 ➢存取周期
➢现在➢普软遍件采配用单置位情时况间内执行指令的条 数指作令为／➢运秒性算）能速作价度为格指 计比标 量， 单并 位以MIPS（百万条
➢环境适应性指标
➢存储器进行一次读出或写入操作所 需的时间称为存取周期
⁞
➢1MB=1024KB; FFFFEH
➢1GB=1024MB; FFFFFH
➢1TB=1024GB
存储器
➢内存的分类：
随机存取存储器（RAM，Random Access Memory)： 可读写，断电消失。
只读存储器（ROM, Read Only Memory）： 其中信息只能被CPU随机读取，而不能由CPU任 意写入。断电后信息不丢失。
首个微型计算机
二、微型计算机的发展概况——3
提高微型计算机系统的整体性能主要从两个方面着手： 1、提高芯片的集成度 2、发展系统集成技术：多处理机并行处理技术
各种类型的 微处理器
➢Intel 4004
➢Intel 8008
➢Motorola 6800
➢Intel 8086
➢Intel 80286
作业
1、复习数制与编码、逻辑电路的相关知 识； 2、查阅近年来的微型计算机发展情况， 了解摩尔定律的主要内容； 3、微型计算机系统由几部分组成？各个 部分的完成怎样的功能？
一、计算机的分类：按功能、体积和价格等分类
功能
嵌入式计算机和单片机
专用计算机系统
微型机
个人台式机、笔记本等PC机
弱
小型机
中型 机
服务于生产生活中的各 类高性能计算机
强
大型
机
巨
型
机
主要用于科学计算仿真等
“天河”系列计算机
➢“天河二号”目前运算速度世界第一。
wk.baidu.com
二、微型计算机的发展概况——1
计算机的发展历史可以概括为：
一．第一代 电子管计算机(1946-1958) 二．第二代 晶体管计算机(1958-1965) 1.第三代 集成电路计算机(1965-1970) 2.第四代 以后 大规模、超大规模集成电路计算机（1970年以后）
二、微型计算机的发展概况——2
微机的发展历史：
第一阶段 的四位机时期（1971～1973年） 第二阶段 是八位机时期（1973～1977年） 第三阶段 是16位机时期（1978～1983年） 第四阶段 32位微型计算机发展时期（1983～1999年） 第五阶段 64位机、多处理机时期（2000年1以97后7）年 我国研制的
冯 • 诺依曼机的工作过程
➢程序计数 ➢地址 器PC
➢内存中的程序 ➢指令1
➢取出
➢指令2
┇
➢指令n
➢操作数
➢CPU ➢分析 ➢获取操作数 ➢执行 ➢存放结果
┇
➢14
五、微机的➢指主微要型性计算能机指系标统所采用的CPU芯
片型号，它决定了微机系统的档次
➢CPU类型 ➢字长
➢可靠性、可维护性和兼容性
内存
一个字节为8位二进制数
00000H
➢内存容量
内存单元的内容 00001H 00002H
8086共有20根地址线， 寻址空间为220个存储单元，即1MB的空间
内存地址
⁞ F0000H A6H
➢存储单元的地址和内容
➢1B=8b；
F0001H
➢内存的操作：读操作、写操作➢1KB=210B=1024B;
➢Intel 80386
➢Intel 80486
➢Intel Pentium
➢Intel Pentium II
➢Intel Pentium III
➢Intel Pentium IV
二、微型计算机的发展概况——4
未来的计算机发展方向： 巨型化：指功能巨型化。 微型化：指体积的微小化。 网络化 智能化
六、课程目标
本课程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。
目的是使学生从理论和实践上掌握微型计 算机的基本组成、工作原理、指令系统及常用 接口技术，建立微机系统整体概念，使学生具 备微机应用系统软、硬件开发的初步能力。
小结
了解计算机的分类情况和微型计算 机的发展概况，
掌握微型计算机系统的基本组成， 理解微型计算机系统工作过程， 熟悉微机的主要性能指标。
三、微型计算机系统的组成
微
硬件系统
型
计
算
机
系
统
软件系统
主机
➢CPU ➢存储器
运算器 控制器
➢总线 ➢输入/输出接口
外部设备（I/O设备、外存）
系统软件
管理、控制和维护计算机硬软资源的软件
应用软件：
用户为解决实际问题而编制的专用程序或软件
三、微型计算机系统的组成
硬件组织结构：
中央处理机 CPU
总线控制 逻辑
➢存储器 ➢接 口
外部 存储器
系
统
➢接 口
➢I/O设备
总
线 ➢I/O子系统
处理器结构
总线
微 处 存储器 理 器
存储器
I/O接口
➢AB地址总线
➢I/O设备 ➢DB数据总线 ➢CB控制总线
➢总线：由一组导线和相关控制电路组成，是各种公共信号线的集合，用 于微机系统各部件之间的信息传递。
存储器
存储器以字节为内存的基本存储单元