第一章微型计算机基础知识3.pptVIP

学习方法 学习方法很重要 复习并掌握先修课的有关内容 课堂：听讲与理解、适当笔记 课后：认真复习、完成作业 实验：充分准备、勇于实践 3、计算机发展简史 1）机械计算机的诞生1614 年:苏格兰人John Napier发明了一种可以进行四则运算和方根运算的精巧装置。 …… 1890年:Herman Hollerith 设计了用于美国人口普查的机器。结果仅用6周就得出了准确的人口统计数据(如果用人工方法，大概要花10年时间)。 2）电子计算机时代 1906 年:美国人Lee De Forest 发明电子管，为电子计算机的发展奠定了基础。 …… 1946 年:第一台真正意义上的数字电子计算机：ENIAC诞生。 5、计算机的应用 数值计算 信息处理：数据库，管理信息系统，办公自动化系统 控制、自动化：过程控制，生产自动化 辅助分析、设计：CAD，CAM，CAI 仿真计算 网络应用 人工智能：模式识别、神经网络、专家系统、机器人等 新型计算机的研究： 神经网络计算机：从内部结构模拟人脑神经系统。 生物计算机：使用蛋白分子为材料的生物芯片。 光子计算机：用光子代替电子，用光连接代替金属导线连接，运算速度快千倍。 微型计算机简称μC或MC，是指以微处理器为核心， 配上存储器、 输入／输出接口电路及系统总线所组成的计算机(又称主机或微电脑)。当把微处理器、存储器和输入／输出接口电路统一组装在一块或多块电路板上或集成在单片芯片上，则分别称之为单板机、多板机或单片微型计算机。  微型计算机系统(Microcomputer system)简称μCS或MCS，是指以微型计算机为中心, 以相应的外围设备、电源和辅助电路(统称硬件) 以及指挥微型计算机工作的系统软件所构成的系统。 微型计算机的硬件组成 微处理器子系统 存储器 I/O设备和I/O接口 系统总线 系统总线 总线是指传递信息的一组公用导线 总线是传送信息的公共通道 微机系统采用总线结构连接系统功能部件 总线信号可分成三组 地址总线AB：传送地址信息 数据总线DB ：传送数据信息 控制总线CB ：传送控制信息 总线信号 地址总线AB 输出将要访问的内存单元或I/O端口的地址 地址线的多少决定了系统直接寻址存储器的范围 数据总线DB CPU读操作时，外部数据通过数据总线送往CPU CPU写操作时，CPU数据通过数据总线送往外部 数据线的多少决定了一次能够传送数据的位数 控制总线CB 协调系统中各部件的操作，有输出控制、输入状态等信号 控制总线决定了系统总线的特点，例如功能、适应性等 微型计算机的软件系统 IBM PC系列机系统 16位IBM PC系列机是32位微机的基础 硬件基本组成 16位和 32位PC机的基本部件相同 微处理器由运算器、控制器和内部寄存器阵列3部分组成。 运算器又称为算术逻辑单元ALU(Arithmetic Logic Unit),用来进行算术或逻辑运算以及位移循环等操作。 (一) 指令寄存器IR(Instruction Register) 存放从存储器取出的将要执行的指令。 通常，内部寄存器包括若干个功能不同的寄存器或寄存器组。 (二) 数据寄存器DR (三) 程序计数器PC(Program Counter) (四) 地址寄存器AR(Address Register) (五) 标志寄存器F(Flag Register)  存储器是微机的存储和记忆部件，用来存放程序和数据（包括原始数据、中间结果与最终结果）。在计算机内部，程序和数据都是用0、1二进制代码的形式来表示的。每一个0或1就叫做1位信息。  在计算机中，一般将８位二进制代码作为一个字节（Byte）,再用2个字节组成一个字（Word）来标识16位数据的长度。 假定CPU要读出存储器04H单元的内 (2)CPU发出“读”控制信号给存储器,指示它准备把被寻址的04H单元中的内容97H放到数据总线上;  假定CPU要把数据寄存器DR中的内26H写入存储器08H单元,则： (2) CPU把数据寄存器中的内容26H放到 数据总线上; 微机的工作过程就是执行程序的过程，而程序由指令序列组成,因此,执行程序的过程，就是执行指令序列的过程 , 即逐条地执行指令;由于执行每一条指令，都包括取指令与执行指令两个基本阶段,所以,微机的工作过程，也就是不断地取指令和执行指令的过程 。 在取指阶段,CPU从内存中读