微型计算机系统(全)

第2章 微型计算机系统的组成（15-20%）

2.1计算机系统概述

2.1.1 计算机系统的基本组成

目前计算机的基本体系结构和基本作用机制仍然沿袭着冯·诺伊曼的最初构思和设计，我们把这种计算机统称为冯氏机(Von Neumann Computer)：

（1）把计算机要执行的指令和要处理的数据都采用表示

（2）把要执行的指令和要处理的数据按照顺序编成程序存储到计算机部让它自动执行。存储程序控制原理是现代计算机运行的基本基础。

按照冯·诺伊曼的计算机设计原理，一个完整的计算机系统总的来说包括硬件系统及软件系统两部分，简称为硬件和软件。

2.1.2 计算机的硬件系统

计算机的硬件系统从表面上是由哪些看得见，摸得着的东西，如显示器、键盘、鼠标、机箱等。从理论上来看，计算机是由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备等五个基本部分组成。通常把没有软件的计算机称为“裸机”。 计算机的硬件组成示意图如图所示。

从图中我们可以看出计算机五个组成部分的工作过程：数据和程序在控制器的指挥下，由输入设备送入存储器；运算器运算时，从存储器取数据，运算完毕再将结果存入存储器或者传送到输出设备输出；从存储器中取出的指令由控制器根据指令的要求发出控制信号控制其他部件协调工作。

计算机各部件之间是用总线（BUS）连接。总线是传送数据，指令及控制信息的公共传输通道。总线由三部分组成：地址总线（AB总线），数据总线（DB总线），控制总线(CB总线)。

运算器（ALU）是对信息进行加工和处理（主要是算术和逻辑运算）的部件。运算器是由能进行简单算术运算（如加、减等）和逻辑运算（如与、或、非运算等）的运算部件及若干用来暂时寄存少量数据的寄存器、累加器等组成。

控制器（Controller）是计算机的神经中枢和指挥中心。它要根据用户通过程序所下达运算器 输入命令 存数 程 序

控制器 输入设备 输出设备 存储器 原始数据 运行结果

安徽大学江淮学院2013—2014学年第 1 学期

《微机原理及应用》期中考试试卷

（闭卷 时间100分钟）

院/系 计算机科学与电子技术 年级 11级 专业 电子信息工程（ ）姓名 学号

题 号 一 二 三 四 五 总分

得 分

一、填空题（每小题1分，共20分）

1、已知X、Y的真值分别为56D和-21D，[X+Y]补码为__________________(用二进制表示)。

2、8086CPU的外部数据总线有_______位，其内部的BIU和EU分开，所以______________和_____________可以重叠操作，提高了CPU的利用率。

3、若CS=7000H,则当前代码段可寻址的存储空间范围是从_________H 到__________H。

4、设堆栈指针SP的初值为2300H，AX=50ABH，BX=1234H，依次执行指令PUSH AX、PUSH BX及POP AX之后，SP=---________________，AX=______________。

5、8086的存储器读/写总线周期由__________个T状态组成，ALE信号在__________状态内有效，其作用是__________________________________________。

6、RESET信号有效后使 、 、 、 、 寄存器清零。

7、总线保持请求/总线保持响应是 、 。

8、已知AL=7BH，BL=38H，若执行ADD AL，BL后，CF=_____，OF=_____，PF=______。

二、单项选择题（在备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题后的表中。每小题1分，共30分）

1、运算器的主要功能是( )。

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-1 《微型计算机硬件系统》教案

《微型计算机硬件系统》教案

【教学目标】1.知识目标了解计算机硬件设备的功能及特点。

2.技能目标能够正确指认计算机硬件设备和区分常见的输入、输出设备。

3.情感目标通过分组学习的方式，培养学生的合作意识、研究探索精神，树立将来为祖国的科技发展做出贡献的信心。

【教学重点】计算机硬件设备的组成及各部件的名称与实物的对应

【教学难点】了解计算机硬件的功能及特点

【授课时间】一课时

【教学方法】讲解法、图片展示法、实物操作法、任务驱动法

【教学过程】

一、课程导入

同学们，你们好！希望我们今天一起学习后大家能有所收获。

通过上节课的学习，我们已经了解了计算机的基本工作原理和基本结构，知道了微型计算机是由硬件系统和软件系统组成的。计算机的硬件和软件相辅相成，缺一不可。下面就请大家和我一起去初步了解计算机的硬件系统。

二、新课讲授

首先让我们来看一看这节课的教学目标。(教师出示幻灯片展示)

那么，什么是硬件呢?

明确：通常，人们把能看得见摸得着的电子的或机械的部件称为硬件，它是计算机进行工作的物质基础。

提问：你所知道的计算机硬件都有哪些呢?(鼓励回答后，幻灯片出示硬件图片)

明确：人们习惯把微型计算机的硬件系统分为主机和外设两部分：(播放幻灯片并出示实物讲解)

(一)主机 百度文库 - 好好学习，天天向上

-2 主机是微机最主要的部件，通常人们又把CPU、内存、主板看成主机最主要的部件。

1、中央处理器(CPU)

中央处理器简称CPU，主要包括两个部件：运算器和控制器。运算器主要完成各种算术运算和逻辑运算，而控制器不具有运算功能，它只是读取各种指令，并对指令进行分析，进行相应的控制。CPU可以进行分析、判断和计算，并控制计算机各部分协调工作。CPU好比人的大脑，它是计算机的运算和控制中心，是整个计算机系统的核心部件，计算机完成任何任务，都需要通过CPU来实现。

微型计算机系统课程设计

题目：基于AT89C51单片机的波形发生器设计

课程设计的目的

1． 进一步熟悉和掌握51单片机的结构及工作原理及其汇编语言；

2． 掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。

3． 通过课程设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术，了解相关电路参数的计算方法。

4．掌握protel, keil等相关软件的应用；

5．通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。

6。通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使学生了解开发一单片机应用系统的全过程，为今后从事相应工作打下基础。

一． 设计内容

设计内容包括：硬件和软件设计两部分，硬件要求设计原理图，软件要求相应程序设计以及调试。

（三）简易波形发生器：采用0832芯片实现，实现矩形波、锯齿波、三角波等波形；幅值分为5V,2.5V；频率分为50Hz,100Hz; 显示部分为LED动态显示设计；并有键盘设计；

硬件设计：

1）最小系统设计：AT89C51单片机为本设计的控制器，包括外扩ROM，RAM各32 M（其大小由设计者自己设计），系统时钟电路、复位电路等构成的最小系统；

2）接口电路的设计：设计者扩展一个并行接口〔8155或8255〕，键盘设计由设计者根据需要设计键盘的数量，显示采用LED显示，

显示电路也根据显示的内容设计；

3）有开机显示状态（如显示888888）；显示可选择幅值，波形序号；

4) 采用0832芯片实现;

5）在完成基本设计功能同时可以增加功能。

软件设计： 1）主程序设计（包括初始化芯片，定时器，中断以及SP指针等）；

2）各功能子程序设计，矩形波、锯齿波、三角波等波形产生子程序、键盘子程序\显示子程序设计，定时，中断程序等；

三 程设计具体要求

a) 原理图设计

1． 原理图设计要符合项目的工作原理，连线要正确。

2． 图中所使用的元器件要合理选用，电阻，电容等器件的参数要正确标明。