第一章、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)培訓(xùn)講學(xué)

第一章微型計(jì)算機(jī)概述1.1關(guān)于微型計(jì)算機(jī)的簡單介紹1.2微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總線結(jié)構(gòu)1.1關(guān)于微型計(jì)算機(jī)的簡單介紹1.1.1微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

1.1.2微處理器發(fā)展簡況1.1.3微型計(jì)算機(jī)分類概述1.1.1微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的工作系統(tǒng)，它由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微處理器：中央處理器，即CPU微型計(jì)算機(jī)：指以微處理器為基礎(chǔ)，配以內(nèi)存儲(chǔ)器以及輸入輸出接口電路和相應(yīng)的輔助電路而構(gòu)成的裸機(jī)。把微型計(jì)算機(jī)集成在一個(gè)芯片上，即構(gòu)成單片機(jī)。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：由微型計(jì)算機(jī)，外圍設(shè)備，電源等，以及軟件而構(gòu)成的系統(tǒng)。運(yùn)算器控制器寄存器組內(nèi)存儲(chǔ)器總線輸入輸出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)1.1.2微處理器發(fā)展簡況此部份自學(xué)。1.1.3微型計(jì)算機(jī)的分類概述一、單片機(jī)二、單板機(jī)三、個(gè)人計(jì)算機(jī)1.2微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總線結(jié)構(gòu)1.2.1微處理器的典型結(jié)構(gòu)

微處理器包括運(yùn)算器、控制器、寄存器組三大部分,一般被集成在一個(gè)芯片上,如8088、8086等等,它是計(jì)算機(jī)的核心部件,具有計(jì)算、控制、數(shù)據(jù)傳送、指令譯碼及執(zhí)行等重要功能,它直接決定了計(jì)算機(jī)的主要性能。運(yùn)算器：運(yùn)算器的核心部件是算術(shù)邏單元ALU，所有的算術(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算都是由ALU完成的。

控制器：CPU的指揮機(jī)關(guān)，完成指令的讀入、暫存、譯碼和執(zhí)行。微處理器(CPU)

程序計(jì)數(shù)器PC指令寄存器IR處理器狀態(tài)字PSW堆棧指示器SP指令譯碼器ID控制邏輯工作寄存器地址寄存器數(shù)據(jù)寄存器

ALU控制器四、微處理器的典型結(jié)構(gòu)圖1-1微處理器的典型結(jié)構(gòu)圖1-2微型計(jì)算機(jī)的功能模塊1.2.2微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1.存儲(chǔ)器

用于存放程序代碼及有關(guān)數(shù)據(jù).地址譯碼器地址內(nèi)容0001020304FF00單元01單元02單元03單元FF單元11010011101000100010011010011101::11100001ABDB控制CB圖1-2a內(nèi)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器由若干存儲(chǔ)單元、地址譯碼器及相應(yīng)的控制電路組成。

存儲(chǔ)單元的內(nèi)容：存儲(chǔ)器由若干個(gè)單元組成，每個(gè)單元可存放8位二進(jìn)制信息（通常也用兩位十六進(jìn)制數(shù)表示），這就是它們的內(nèi)容。存儲(chǔ)單元的地址：為區(qū)分不同的單元，對這些單元分別編了號(hào)，這些編號(hào)即它們的地址。存儲(chǔ)器的讀寫操作：存儲(chǔ)器中的不同存儲(chǔ)單元，是由地址總線上送來的地址，經(jīng)過存儲(chǔ)器中的地址譯碼器譯碼，選中該單元，然后根據(jù)控制總線上的控制命令，進(jìn)行相應(yīng)的讀些操作總線：總線是微處理器、內(nèi)存儲(chǔ)器和I/O接口之間相互交換信息的公共通路?？偩€按其傳輸?shù)男盘?hào)分為：1．?dāng)?shù)據(jù)總線DB（DataBus）：數(shù)據(jù)總線用于CPU與其他部件之間傳送信息，是雙向的。

2．地址總線AB（AddressBus）：地址總線用于傳送CPU要訪問的存儲(chǔ)單元或I/O接口的地址信號(hào)。

3．控制總線CB（ControlBus）：控制總線是連接CPU的控制部件和內(nèi)存、I/O設(shè)備等，用來控制內(nèi)存和I/O設(shè)備的全部工作。六、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

對微機(jī)而言，總線可以分為以下四類：

片內(nèi)總線——這種總線是微處理器的內(nèi)總線，在微處理器內(nèi)用來連接ALU、CU和寄存器組等邏輯功能單元。這種總線沒有具體標(biāo)準(zhǔn)，由芯片生產(chǎn)廠家自己確定。片總線（片間總線）——微處理器、存儲(chǔ)器芯片、I/O接口芯片等之間的連接總線。片間總線通常包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。內(nèi)總線——內(nèi)總線是微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)連接各插件板的總線。內(nèi)總線有不同的總線標(biāo)準(zhǔn)，如S-100總線(IEEE-696標(biāo))，STD總線，IBM-PC（ISA、ESA、VSA、PCI）總線標(biāo)準(zhǔn)等，采用不同總線標(biāo)準(zhǔn)的功能板無法連接在一起。

1.2.3用三類總線構(gòu)成的微機(jī)系統(tǒng)片總線，內(nèi)總線，外總線。

CPU

MI/O片總線I/O接口板外部設(shè)備內(nèi)總線外總線作業(yè)：1.1,1.5課堂練習(xí)1、（）和（）合在一起稱為中央處理器。2、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，多個(gè)系統(tǒng)部件之間信息傳送的公共通道稱為（）。就其傳送的信息的性質(zhì)而言，在公共通道上傳送的信息包括（）、（）和（）信息。運(yùn)算器控制器總線數(shù)據(jù)地址控制3、采用2的補(bǔ)碼形式表示的8位二進(jìn)制整數(shù)，其可表示的數(shù)的范圍為（）A、-128～+127 B、-128～+128C、-127～+128 D、-127～+127A計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示與運(yùn)算數(shù)據(jù)分類數(shù)值數(shù)據(jù)、字符數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)表示字符數(shù)據(jù)的表示：ASCII碼、漢字內(nèi)碼數(shù)值數(shù)據(jù)的表示：1）原碼、反碼、補(bǔ)碼2）BCD碼數(shù)的表示可采用原碼，反碼，補(bǔ)碼等。在計(jì)算機(jī)中，數(shù)的表示為2進(jìn)制補(bǔ)碼形式。原碼：用最高位表示符號(hào)位，0正1負(fù)。其余位表示數(shù)的絕對值。如56的原碼表示為：00111000-56的原碼表示為：10111000反碼：用最高位表示符號(hào)位，0正1負(fù)。正數(shù)的反碼與其原碼相同，而負(fù)數(shù)的反碼為其原碼取反（除符號(hào)位）。如56的反碼表示為：00111000-56的反碼表示為：11000111補(bǔ)碼：用最高位表示符號(hào)位，0正1負(fù)。正數(shù)的補(bǔ)碼與其原碼相同，而負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為其原碼（除符號(hào)位外）按位取反，末位加1。如56的補(bǔ)碼表示為：00111000-56的補(bǔ)碼表示為：11001000十進(jìn)制數(shù)化成二進(jìn)制數(shù)的方法：除2倒取余，直到商為0時(shí)止。二進(jìn)制數(shù)化成十六進(jìn)制數(shù)的方法：4位二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)1位十六進(jìn)制數(shù)。十六進(jìn)制01…9ABCDEF二進(jìn)制00000001…10011010101111001101111011114、把十進(jìn)制數(shù)100，-23表示成8位二進(jìn)制數(shù)，或2位十六進(jìn)制數(shù)。100→01100100B→64H-23→11101001B→E9H例1：有一個(gè)二進(jìn)制代碼10010101B1）如果表示的是二進(jìn)制數(shù)，其真值=2）如果表示的是某數(shù)的補(bǔ)碼，其真值=3）如果表示的是某數(shù)的原碼，其真值=4）如果表示的是某數(shù)的反碼，其真值=5）如果表示的是BCD碼，其真值=149-107-21-10695例2：求6-9=？（設(shè)機(jī)器字長為8位）[6]原=[6]反=[6]補(bǔ)=0000011