微型計(jì)算機(jī)概述第一講課件

微機(jī)原理與接口技術(shù)

(文理大樓605)1關(guān)于《微機(jī)原理與接口技術(shù)》本課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的必修課，是計(jì)算機(jī)科學(xué)與應(yīng)用和電子專業(yè)的主修課程。本書以Intel8086/8088CPU為例系統(tǒng)講述了微型計(jì)算機(jī)的工作原理與接口技術(shù)，可幫助我們對(duì)計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)有一個(gè)更深刻、更系統(tǒng)的了解，以進(jìn)一步加深和促進(jìn)本專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。2目標(biāo)及要求通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)深入掌握微型計(jì)算機(jī)的工作原理以及微型機(jī)系統(tǒng)的組成。在深入理解理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)提高實(shí)踐技能。通過理論與實(shí)踐相結(jié)合，能獨(dú)立進(jìn)行常用接口的設(shè)計(jì)，接口的連接、調(diào)試及運(yùn)行，并能進(jìn)行小型機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)。3WhatcanIdo?心電監(jiān)護(hù)儀ADSLModemPDA(PersonalDigitalAssistant)出租車計(jì)程器生產(chǎn)線自動(dòng)配送系統(tǒng)………

5如何學(xué)習(xí)本門課程？認(rèn)真學(xué)習(xí)理論知識(shí)，養(yǎng)成做筆記的習(xí)慣。課下獨(dú)立認(rèn)真按時(shí)完成作業(yè)。實(shí)驗(yàn)課前認(rèn)真預(yù)習(xí)，上好每一次實(shí)驗(yàn)課。做到每次都能成功做出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行總結(jié)。理論聯(lián)系實(shí)際：聯(lián)系實(shí)際問題，善于將所學(xué)知識(shí)解決身邊的問題。6本課程的主要內(nèi)容系統(tǒng)講述了微型機(jī)的發(fā)展、特點(diǎn)、構(gòu)成及接口等技術(shù)。具體內(nèi)容包括：

1、8086CPU編程結(jié)構(gòu)

2、指令系統(tǒng)(要求對(duì)所學(xué)匯編語言進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)習(xí))

3、存儲(chǔ)器及高速緩存技術(shù)4、微型計(jì)算機(jī)的常用接口部件5、外部設(shè)備接口技術(shù)等。71微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和發(fā)展1.1微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)：體積小、重量輕；可靠性高、結(jié)構(gòu)靈活應(yīng)用面廣價(jià)格低廉91微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和發(fā)展微型機(jī)的發(fā)展是以微處理器的發(fā)展為標(biāo)志的。101微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和發(fā)展1.2微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展（1）Intel4004(1971，4位)在4040是在4004基礎(chǔ)上改進(jìn)的一款通用微處理器，連同1972年生產(chǎn)的8位8008統(tǒng)稱為第一代微處理器。11Intel公司微處理器發(fā)展史Intel公司微處理器發(fā)展史1971年IntergratedElectron公司制成4004（四位）微處理器，進(jìn)而研制出第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)。4004、4040、8008（位）稱為第一代微處理器1973-1977，Intel的8080/8085等為第二代微處理器1978年，Intel開發(fā)出16位8086/8088，1980年IBM公司使用8088成功開發(fā)了16位微型計(jì)算機(jī)IBM-PC。8088是繼8086推出的準(zhǔn)16位微處理器，對(duì)外只有8根數(shù)據(jù)線引腳。13Intel公司微處理器發(fā)展史1982年又推出了80286，IBM以80286為cpu生產(chǎn)了著名的IBM-PC/AT微型計(jì)算機(jī)1985年Intel推出了32位的第四代微處理器80386。1989年推出了804861993年推出全新一代Pentium（Ｐ５）CPU。1996年第６代CPUPentiumPro1997年奔騰２代PentiumII199９年奔騰３PentiumIII2000年Ｐ４2001年推出了64位的Itanium（安騰）14龍芯產(chǎn)品15部分英特爾微處理器芯片80386PentiumPentium4返回178086和808818２微型機(jī)算計(jì)的分類2.1計(jì)算機(jī)的分類（１）按照價(jià)格與性能分：巨（超級(jí)），大，中，小，微，袖珍機(jī)，單片機(jī)（２）按照機(jī)器組成來劃分：位片式、單片式、多片式。單片機(jī)是最簡(jiǎn)單的微型機(jī)，它僅由一塊超大規(guī)模集成電路組成，CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口電路和總線制作在一塊很小的芯片上。使用簡(jiǎn)單的開發(fā)裝置即可進(jìn)行開發(fā)，方便快捷。在智能化儀表、家用電器和其它各種嵌入式系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。19國內(nèi)外CPU技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)介相關(guān)文獻(xiàn)的搜集:迅速崛起的中國CPU芯-為誰動(dòng)熱門CPI型號(hào)全分析CPU設(shè)計(jì)與研發(fā)現(xiàn)狀213、微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)組成運(yùn)算器

控制器寄存器組內(nèi)部總線

內(nèi)存儲(chǔ)器系統(tǒng)總線輸入輸出接口電路外部設(shè)備軟件微處理器微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)223微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)233.1微處理器3.1.1微處理器的構(gòu)成與功能

微處理器是微型計(jì)算機(jī)的核心，它的性能決定了整個(gè)微型機(jī)的各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)。（1）微處理器(Microprocessor)的構(gòu)成一般也稱為CPUCPU主要包括算術(shù)邏輯部件累加器和通用寄存器組程序計(jì)數(shù)器（指令指針）、指令寄存器和譯碼器時(shí)序和控制部件253.1微處理器3.1.2微處理器(CPU)的功能可以進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算可保存較少量數(shù)據(jù)能對(duì)指令進(jìn)行譯碼并執(zhí)行規(guī)定的動(dòng)作；能和存儲(chǔ)器、外設(shè)交換數(shù)據(jù)提供整個(gè)系統(tǒng)所需要的定時(shí)和控制可以響應(yīng)其他部件發(fā)來的中斷請(qǐng)求263.2微型計(jì)算機(jī)

微型計(jì)算機(jī)由CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口電路和系統(tǒng)總線構(gòu)成。微型計(jì)算機(jī)27CPU總線包含三種不同功能的總線：

1.數(shù)據(jù)總線DB(databus)：傳輸數(shù)據(jù) 2.地址總線AB(addressbus)：傳送地址信息3.控制總線CB(controlbus)：傳輸控制信號(hào)學(xué)習(xí)CPU及每一個(gè)接口部件，可從三總線分析入手。29

（1）地址總線AB（AddressBus）

微處理器數(shù)據(jù)總線寬度地址總線寬度最大存儲(chǔ)器容量808616201MB80888201MB8018616201MB80286162416MB80386SX162416MB80386DX32324GB8048632324GBPentium64324GBPentiumPro643664GBPentiumⅡ643664GBPentiumⅢ643664GBPentiumⅣ643664GB30（2）數(shù)據(jù)總線DB（DataBus）

數(shù)據(jù)總線是CPU和存儲(chǔ)器、CPU和I/O接口之間傳送信息的數(shù)據(jù)通路，數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)姆较驗(yàn)殡p向傳輸。數(shù)據(jù)總線的寬度越寬，CPU傳輸數(shù)據(jù)信息的速度越快，8086CPU數(shù)據(jù)總線為16位，PentiumPro的數(shù)據(jù)總線64位。

31（3）控制總線CB（ControlBus）

CPU的控制總線按照傳輸方向分為兩種，一種是由CPU發(fā)出的控制信號(hào)，用以對(duì)其他部件的讀控制、寫控制等，另一種則是其他部件發(fā)向CPU的，反過來實(shí)現(xiàn)對(duì)CPU的控制，在兩種方向的控制信號(hào)中前者多于后者。323.3微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以微型計(jì)算機(jī)為主體，配上系統(tǒng)軟件和外設(shè)之后，就成了微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

（1）系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)和一系列系統(tǒng)實(shí)用程序，為用戶使用計(jì)算機(jī)提供了方便。（2）外設(shè)用來使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入輸出。

334微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用范圍廣闊：科學(xué)計(jì)算信息處理過程控制儀器、儀表控制家用電器和民用產(chǎn)品控制34微型機(jī)開發(fā)實(shí)例35微型機(jī)開發(fā)實(shí)例36微型機(jī)開發(fā)實(shí)例37作業(yè)布置思考題：

1、微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間有何不同？