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归纳微机原理及应用 第1章 预备知识.ppt

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第1章微型计算机使用基础-PPT精品

第1章微型计算机使用基础-PPT精品

高等教育出版社
认识微型计算机——预备知识
5.输入设备 (1)键盘 (2)鼠标 (3)图像扫描仪
高等教育出版社
认识微型计算机——预备知识
6.输出设备 (1)显示器 (2)打印机 (3)绘图仪
高等教育出版社
认识微型计算机——任务描述
请到当地的计算机商店，了解一下当前微机的流行 配置，若有可能，向商店索取一些微机配置价格表， 填入下表中。 表1-1 微机配置价格表
第1章 微型计算机使用基础
1．1 微型计算机
高等教育出版社
认识微型计算机
预备知识 任务描述
课后思考
高等教育出版社
认识微型计算机——预备知识
1.微型计算机系统 微型计出版社
认识微型计算机——预备知识
2.中央处理器 中央处理器（简称CPU），是计算机系
统的核心，主要包括运算器和控制器两个部 件。
高等教育出版社
认识微型计算机——预备知识
3.内存储器 存储器是计算机的记忆部件（如图1-2
b所示），用于存放数据。
高等教育出版社
认识微型计算机——预备知识
4. 硬盘 外存又称辅助存储器（辅存）。外存储
器的容量一般都比较大，有的还可以移动， 便于不同计算机之间进行信息交流。
高等教育出版社
认识微型计算机——任务描述
完成下表
代次
起止年份
电子元件 电子元件图 应用领域
第一代
1946~1957
科学计算
第二代
1958~1964
第三代
1965~1970
第四代
1971~今
科学计算、 数据处理
科学计算、 数据处理、 过程控制
科学计算、 数据处理、 过程控制、 人工智能
微机原理及应用(第五版)PPT课件

微机原理及应用(第五版)PPT课件

微型计算机原理
• 第一章 微型计算机基础知识 • 第二章 微型计算机组成及微处理器功能结构 • 第三章 80X86寻址方式和指令系统 • 第四章 汇编语言程序设计 • 第六章 半导体存储器及接口 • 第八章 中断和异常 • 第九章 输入/输出方法及常用的接口电路
2021
1
第一章 微型计算机基础知识
X为负时:求[X]补是将[X]原的符号位不变,其余各位
变反加1.
求[X]反是将[X]原的符号位不变,其余各位
变反.
2021
微机原理及应8用
补码没有+0和-0之分;反码有+0和-0之分
[+0]补=00…..00=0 [-0]补=00…..00=0 [+0]反=00…..00=0 [-0]反=00…..00=111…..11
解: ①.设x=129,y=79则
[x]补=10000001B,[y]补=01001111B [-y]补=[y]变补=10110001B [x-y]补=[x]补+[-y]补=00110010B 最高位有进位,
结果为正[x-y]补= [x-y]原=00110010B x-y=50
②.设x=79,y=129则
• 二进制:数的后面加后缀B. • 十进制:数的后面加后缀D或不加. • 十六进制:数的后面加后缀H.
2021
微机原理及应5用
1.1.3 整数
1.无符号数
8、16、32位全部用来表示数值本身。
最低位LSB是0位，最高位MSB是7、15、31。
2.带符号整数
1).原码: 设X=+1011100B,Y=-1011100B
• 补码:优点:符号位和数值一起运算; 减法可以变成加法运算.
最新《微型计算机原理及应用》课件第 1 章 概述课件PPT

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1.1.6 奔腾II
Intel Pentium II处理器把MMX技术 （多媒体增强指令集）加至P6系列处理 器，并具有新的包装和若干硬件增强。 第一级数据和指令caches每个扩展至16 K字节，支持二级cache的尺寸为256 K字 节、512 K字节和1 M字节。
1.1.7 奔腾III
Pentium III处理器引进流SIMD扩展 （SSE）（单指令多数据）至X86系列结 构，允许同时在多个数据项操作一个微 指令 。SSE扩展把由Intel MMX引进的 SIMD执行模式扩展为新的128位寄存器 和能在包装的单精度浮点数上执行SIMD 操作。
先修课程
数字电路—本课程的内容涉及到软件和硬件的设 计。 后三章重点讲解硬件设计的相关理论知识。 在硬件设计 中，用到的基础知识是数字电路， 如锁存器、缓冲器等。
主要内容
第一章 概述 第二章 IA-32结构微处理器 第三章 8086指令系统 第四章 汇编语言程序设计 第五章 处理器总线时序和系统总线 第六章 存储器 第七章 输入和输出 第八章 中断
（1）Intel NetBurst微结构的第一个实现。 — 快速的执行引擎。 — Hyper流水线技术。 — 高级的动态执行。 — 创新的新cache子系统。
（2）流SIMD扩展2（SSE2）： — 用144条新指令扩展Intel MMX技 术和SSE扩展，它包括支持： • 128位SIMD整数算术操作。 • 128位SIMD双精度浮点操作。 • Cache和存储管理操作。 — 进一步增强和加速了视频、语音、 加密、影像和照片处理。
1.1.3 80486
Intel486处理器把Intel386处理器的指 令译码和执行单元扩展为五个流水线段， 增加了更多的并行执行能力，
第1章 概述微机原理与应用优秀课件

第1章 概述微机原理与应用优秀课件


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。
返回本节
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
返回本章首页
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。
返回本节
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
返回本节
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。
微机原理及应用第1章预备知识

微机原理及应用第1章预备知识


十六进制与十进制、二进制的相互转换 1）十六进制与十进制的相互转换与二进制与十进制
的相互转换类似；
十六进制转化为十进制：每一位乘上 16n 相加。
例如： 0F23H 3160 2161 F162
（3 32 15 256）10 （3875）10
十进制转化为十六进制： ①将十进制整数部分“除16取余”，直到商数为0 ②将十进制小数部分“乘16取整”，直到小数部分为0
(4 0.75)10 (4.75)10
2）十进制转换成二进制 方法：对十进制的整数部分和小数部分分别进行转换 a.对于十进制的整数部分，除2取余（直到商数=0） b.对于十进制的小数部分，乘2取整（直到小数部分
等于0为止）
例如， (301.625)10 (?)2 首先将整数 (301)10 部分转换为二进制，再将将小数 部分 (0.625)10 转换为二进制 。
(301.625)10 (100101101.101)2
4. 八进制记数法 用0、1、2、……、7这8个符号来表示。目前的计 算机很少采用八进制。
5. 十六进制记数法 十六进制中的16个符号分别是：0、1、……、9、
A、B、C、D、E、F。 A~F相当于10~15。 十六进制数一般在其后加字符‘H’来标记。 若以A~F开头，则应在前面加0，如0F3H。
任何二进制数均可表示成以 2n为因子的代数式的和.
例如： (10)2 0 20 1 21 (2)10
3. 二进制数与十进制数的相互转换 1）二进制转换成十进制 就是将二进制数中的每一位bn乘上相应的因子2n后， 再相加。
例如：
(100.Leabharlann 1)2 0 20 0 21 1 22 1 21 1 22
8421码就是BCD码中的一种，用4位二进制来表示一位 十进制数
微机原理第一章微机基础知识精品PPT课件

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3. 微控制器（MCU-McroController Unit） 即MPU+MEM+I/O接口+BUS集成在一个芯片上，
又称单片机
MCU+适当外设和相应的软件，可构成微控制系统，用在 自控、仪器仪表、通信设备、家电、儿童玩具等嵌入式应 用领域。
北京邮电大学计算机科学与技术学院 周 锋
16
三、微机系统
微机原理与接口技术
1
教学计划
• 课堂教学：64学时 • 上机实验：6次（每次一个单元：3.5小时） • 课外作业：8 ~ 10次 • 期中考查：第9周 • 期末考试：第18周 • 成 绩：平时作业10%，期中考查10%，
上机试验10%，期末考试70%。 • 辅导答疑：待定
北京邮电大学计算机科学与技术学院 周 锋
4
教材及参考书
• 《 微机原理与接口技术 》王玉良 戴志涛 杨紫珊 编著，北京邮电大学出版社
• 《 微机原理与接口技术考研指导 》王玉良 杨紫珊 编，北京邮电大学出版社
• 《微机原理与接口技术》雷丽文等编著，电子工业 出版社
• 《微机原理与接口技术学习指导与实验》雷丽文 等编，电子工业出版社
北京邮电大学计算机科学与技术学院 周 锋
5
第一章 微机基础知识
北京邮电大学计算机科学与技术学院 周 锋
6
本章主要介绍： • 微机的基本概念、组成、工作原理、特点 • 计算机内的信息表示和运算
北京邮电大学计算机科学与技术学院 周 锋
7
第一节 微机的基本组成
北京邮电大学计算机科学与技术学院 周 锋
8
一、微机的基本硬件构成
❖ 微机的基本硬件由下列几部分组成：
2
教学计划（续）
微型计算机原理及应用知识点总结

微型计算机原理及应用知识点总结

第一章计算机基础知识一、微机系统的基本组成1.微型计算机系统由硬件和软件两个部分组成。

(1)硬件:①冯●诺依曼计算机体系结构的五个组成部分：运算器，控制器，存储器，输入设备，输入设备。

其特点是以运算器为中心。

②现代主流的微机是由冯●诺依曼型改进的，以存储器为中心。

③冯●诺依曼计算机基本特点：核心思想：存储程序；基本部件：五大部件；信息存储方式：二进制；命令方式：操作码（功能）+地址码（地址），统称机器指令；工作方式：按地址顺序自动执行指令。

(2)软件:系统软件：操作系统、数据库、编译软件应用软件：文字处理、信息管理（MIS）、控制软件二、微型计算机的系统结构大部分微机系统总线可分为3类：数据总线DB(Data Bus)，地址总线AB(Address Bus)，控制总线CB(Control Bus)。

总线特点：连接或扩展非常灵活，有更大的灵活性和更好的可扩展性。

三、工作过程微机的工作过程就是程序的执行过程,即不断地从存储器中取出指令,然后执行指令的过程。

★例：让计算机实现以下任务：计算计算7+10=？程序：mov al,7Add al,10hlt指令的机器码：（OP）0000011100000100（OP）00001010（OP）基本概念：1.微处理器、微型计算机、微型计算机系统2.常用的名词术语和二进制编码（1）位、字节、字及字长（2）数字编码（3）字符编码（4）汉字编码3.指令、程序和指令系统习题：1.1，1.2，1.3，1.4，1.5第二章8086／8088微处理器一、8086／8088微处理器8086微处理器的内部结构：从功能上讲，由两个独立逻辑单元组成，即执行单元EU和总线接口单元BIU。

执行单元EU包括：4个通用寄存器（AX，BX，CX，DX，每个都是16位，又可拆位，拆成2个8位）、4个16位指针与变址寄存器（BP，SP，SI，DI）、16位标志寄存器FLAG（6个状态标志和3个控制标志）、16位算术逻辑单元(ALU)、数据暂存寄存器；EU功能：从BIU取指令并执行指令；计算偏移量。

微机原理及应用-PPT课件

微机原理及应用-PPT课件

2
第一章 微型计算机基础
2、二进制数的运算规则 算术运算与逻辑运算； 3、编码--用以在计算机中表示信息；
ASCII码;
汉字编码;
数的编码。
BCD码 数符(“ + ”、“ – ”号)的编码 原码、反码与补码
3
第一章 微型计算机基础
4、补码--为简化有符号数运算而引入的编码。
地址总线上的地址 = （ 49420 ） H ，数据总线传输 的数据=（0508）H。
Байду номын сангаас14
选择题 1 、设 SS=2000H ， SP=0100H ， AX=2107H ，执行 指 令 PUSH AX 后 ， 数 据 21H 的 存 放 地 址 是 （ B ）。 A：200FEH B：200FFH C：20191H D：20192H 2 、若显示器的最高分辨率为 1280×1024 、 32 位真 色彩，所需最小缓存为（ C ）。 A：2MB B：4MB C：5MB D：6MB
7
第二章重点
8086/8088 CPU内部结构
执行部件； 总线接口部件； 内部寄存器及其作用； 标志寄存器及各位含义。
8
第二章重点
存储空间及存储器组织 (1)存储容量； (2)分段管理； (3)物理地址与逻辑地址；
(4)物理地址的计算；
(5)高位库、低位库及其寻址方式。
堆栈及其操作方式(LIFO)
19
重点内容--寻址方式
I/O空间寻址 (1) 直接I/O寻址(长格式指令)；
(2) 间接 I/O 寻址 ( 短格式指令 ,DX 是唯一的寻址 寄存器)。
20
重点内容--指令系统
指令类型与功能 1、数据传送类--寻址方式运用最多,注意源操作 数与目的操作数的组合关系； 2 、 算术与逻辑运算及移位类--运算类指令影响 标志位； 3、串操作类--固定寻址,源与目的操作数可同为 存储器操作数；
72《微机原理与应用》第1章概述PPT课件

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
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全为0时，结果才为0. 最新.
15
7. 二进制异或
符号“ ”
00 0 01 1 11 0
相异或的两位中只要不相同，结果就为1；否则结果 就为0.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
8. 逻辑门电路 （1）非门
A1 Y Y A 最新.
功能：二进制求反
A
Y
0
1
1
0
16
（2）与门
A &Y
B YAB
（3）或门
A ≥1 Y
B YAB
(01 1110 0101.1011 11)2 = 1E5.B3H
最新.
12
1.2 算术逻辑运算
1. 二进制加法
0+0=0
0+1=1 1+1=0 有进位 “逢二进一”
2. 二进制减法
0-0=0
1-0=1
1-1=0
0-1=1 有借位 “借一当最新二. ”
13
3. 二进制乘法
0×0=0 1×0=0 1×1=1
例如：(96.625)10 = (?)16最新.
9
16
96
16
6
0
所以(96)10 = 60H
0.625×16=10.000
余数：0 (第0位) 余数：6 (第1位)
取整：A (第1位)
所以(0.625)10 = 0.AH
所以(96.625)10 = 60.AH
最新.
10
2）十六进制与二进制的相互转换 十六进制中的16个符号与二进制数有以下对应关系：
最新.
8
十六进制与十进制、二进制的相互转换
1）十六进制与十进制的相互转换与二进制与十进制 的相互转换类似；
十六进制转化为十进制：每一位乘上 16n 相加。
例如： 0F23H 3160 2161 F162
（3 32 15 256）10
（3875）10
十进制转化为十六进制： ①将十进制整数部分“除16取余”，直到商数为0 ②将十进制小数部分“乘16取整”，直到小数部分为0
第1章 预备知识
最新.
1
1.1 数与数制
1.十进制记数法
十进制中有0、1、2、……、9一共10个符号，无论多 大的数，都用这10个符号来表示。
正是由于表示数量的符号有10个，才被称为十进制记 数法。
任何十进制数均可表示成以 10n为因子的代数式的和。
例如：
(3758)10
=8 100
5 101
最新.
4. 二进制除法
0÷1=0 1÷1=1 1÷0 溢出 0÷0 溢出
最新.
14
5. 二进制与
逻辑乘，符号“∧”
0∧0=0 0∧1=0 1∧1=1 相与的两位中只要有一位是0，结果就为0；只有两 位全为1时，结果才为1.
6. 二进制或
逻辑加，符号“∨”
0∨0=0 0∨1=1 1∨1=1
相或的两位中只要有一位是1，结果就为1；只有两位
7 102
3103
2
(275.368)10 =5100 7 101 2102 310-1 610-2 810-3
注意n的变化规律：对于整数部分来说，n是自右向左 从0开始依次增加；而对于小数部分来说，n是自左向 右从-1开始依次递减。
2. 二进制记数法
同理，二进制中只有2个符号，分别是0和1。在二进制 中，0或1均被称为比特(bit)或位。
任何二进制数均可表示成以 2n为因子的代数式的和.
最新.
3
例如： (10)2 0 20 1 21 (2)10
3. 二进制数与十进制数的相互转换 1）二进制转换成十进制 就是将二进制数中的每一位bn乘上相应的因子2n后， 再相加。
例如：
(100.11)2 0 20 0 21 1 22 1 21 1 22
十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7
二进制 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
十六进制 8 9 A B C D E F
二进制 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
通过表可发现，每个十六最新进. 制数可用4位二进制表示11
10 0
11 0
最新.
00 1
18
（6）三态门 G为控制端，导通三态门
最新.
5
首先将整数部分 (301)10 转换为二进制：除2取余，
直到商数为0
(301)10 (100101101)2
2
301
2
150
余数：1 (第0位) 低
2
75
2 37
2 18
29
24
余数：0 (第1位) 余数：1 (第2位) 余数：1 (第3位) 余数：0 (第4位) 余数：1 (第5位)
22
(0.625)10 (0.101)2
(301.625)10 (100101101.101)2
最新.
7
4. 八进制记数法
用0、1、2、……、7这8个符号来表示。目前的计 算机很少采用八进制。
5. 十六进制记数法 十六进制中的16个符号分别是：0、1、……、9、
A、B、C、D、E、F。 A~F相当于10~15。 十六进制数一般在其后加字符‘H’来标记。 若以A~F开头，则应在前面加0，如0F3H。
(4 0.75)10
(4.75)10
最新.
4
2）十进制转换成二进制 方法：对十进制的整数部分和小数部分分别进行转换
a.对于十进制的整数部分，除2取余（直到商数=0）
b.对于十进制的小数部分，乘2取整（直到小数部分 等于0为止）
例如， (301.625)10 (?)2 首先将整数 (301)10 部分转换为二进制，再将将小数 部分 (0.625)10 转换为二进制 。
因此，十六进制到二进制转换就是将十六进制数 的 每 一位转化为对应的4位二进制；而二进制到十六进制的 转换就是以小数点为界，每4位二进制数为一组，每一 组用相应的十六进制数表示。
例如： 3C6FH = (0011 1100 0110 1111)2
(0111100101.101111)2 = (?)H
最新.
功能：二进制与
AB Y 01 0 10 0 11 1 00 0
功能：二进制或
AB Y
01 1
10 1
11 1
00 0
17
（4）与非门
A &Y
B YAB
（5）或非门
A ≥1 Y B
YAB
功能：二进制先与后取反 AB Y 01 1 10 1 11 0 00 1
功能：二进制先或后取反
AB Y
01 0
余数：0 (第6位)
21 0
余数：0 (第7位)
最新.
余数：1 (第8位)
高 6
其次将小数部分 (0.625)10 转换为二进制，乘2取整， 直到小数部分为0.
0.625×2=1.250 0.250×2=0.500 0.500×2=1.000
取整：1 (第1位) 高 取整：0 (第2位) 取整：1 (第3位) 低