【教学课件】第一章微型计算机系统概述.ppt

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1、第一章第一章 微型计算机系统概述微型计算机系统概述本章学习目标了解微型计算机的发展、应用及其分类掌握计算机数据的表示掌握计算机的组成结构理解微型计算机的工作过程1、1 微型计算机的发展、应用及其分类微型计算机的发展、应用及其分类 1、1、1 微机计算机的发展微机计算机的发展1971年，美国年，美国Intel公司研究并制造了公司研究并制造了I4004微处理器芯微处理器芯片。该芯片能同时处理片。该芯片能同时处理4位二进制数，集成了位二进制数，集成了2300个晶个晶体管，每秒可进行体管，每秒可进行6万次运算，成本约为万次运算，成本约为200美元。它是美元。它是世界上第一个微处理器芯片，以它为核心组成

2、的世界上第一个微处理器芯片，以它为核心组成的MCS-4计算机，标志了世界计算机，标志了世界第一台微型计算机第一台微型计算机的诞生。的诞生。微机概念：微机概念：以大规模、超大规模构成的微处理器作为核以大规模、超大规模构成的微处理器作为核心，配以存储器、输入心，配以存储器、输入/输出接口电路及系统总路线所输出接口电路及系统总路线所制造出的计算机。制造出的计算机。划分阶段的标志：划分阶段的标志：以字长和微处理器型号。以字长和微处理器型号。第一代第一代4位和低档位和低档8位机位机Intel 4004第二代第二代中高档中高档8位机位机8080/8085、Z80、MC6800第三代第三代16位机位机Int

3、el 8086、Z8000、MC6800第四代第四代32位机位机80386、80486第五代第五代64位机位机Intel Pentium（1971-1973）（1974-1978）（1978-1981）（1981-1992）（1993后）后）特点：特点：1、速度越来越快。、速度越来越快。2、容量越来越大。、容量越来越大。3、功能越来越强。、功能越来越强。1、1、2 微型计算机的应用微型计算机的应用1、科学计算和科学研究、科学计算和科学研究 计算机主要应用于解决科学研究和工程技术中所提出计算机主要应用于解决科学研究和工程技术中所提出的数学问题（数值计算）。的数学问题（数值计算）。2、数据处理、数

4、据处理（信息处理）（信息处理）主要是利用计算机的速度快和精度高的特点来对数字主要是利用计算机的速度快和精度高的特点来对数字信息进行加工。信息进行加工。3、工业控制、工业控制 用单板微型计算机实现用单板微型计算机实现DDC级控制，用卫星计算机实级控制，用卫星计算机实现现SCC级监督管理控制，用高档微型计算机实现级监督管理控制，用高档微型计算机实现SCC或低层或低层MIS管理已屡见不鲜。管理已屡见不鲜。4 4、计算机辅助系统、计算机辅助系统 计算机辅助系统主要有计算机辅助教（计算机辅助系统主要有计算机辅助教（CAICAI）、计算机）、计算机辅助设计（辅助设计（CADCAD）、计算机辅助制造（）、计

5、算机辅助制造（CAMCAM）、计算机）、计算机辅助测试（辅助测试（CATCAT）、计算机集成制造（）、计算机集成制造（CIMSCIMS）等系统。）等系统。5 5、人工智能人工智能 人工智能主要就是研究解释和模拟人类智能、智能行人工智能主要就是研究解释和模拟人类智能、智能行为及其规律的一门学科，包括智能机器人，模拟人的为及其规律的一门学科，包括智能机器人，模拟人的思维过程，计算机学习等等。其主要任务是建立智能思维过程，计算机学习等等。其主要任务是建立智能信息处理理论，进而设计可以展现某些近似于人类智信息处理理论，进而设计可以展现某些近似于人类智能行为的计算系统。能行为的计算系统。1、1、3 微型

6、计算机的分类微型计算机的分类按应用对象分为：按应用对象分为：1、单片机：、单片机：又称单片微控制器又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功它不是完成某一个逻辑功能的芯片能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：它主要是将微处理器、部分存储器、输入输出接括的讲：它主要是将微处理器、部分存储器、输入输出接口都集成在一块集成电路芯片上，一块芯片就成了一台计口都集成在一块集成电路芯片上，一块芯片就成了一台计算机算机 2、单板机：、单板机：将计算机的各个部分都组装在一块印制电路将计算机的各个部分都组装在一块印制电路板上，包括微处理器板上，包括微处理

7、器/存储器存储器/输入输出接口，还有简单的输入输出接口，还有简单的七段发光二极管显示器、小键盘、插座等。功能比单片机七段发光二极管显示器、小键盘、插座等。功能比单片机强，适于进行生产过程的控制。可以直接在实验板上操作，强，适于进行生产过程的控制。可以直接在实验板上操作，适用于教学。适用于教学。3、PC机（机（Personal Computer）:面向个人单独使用的一面向个人单独使用的一类微机，实现各种计算、数据处理及信息管理等。类微机，实现各种计算、数据处理及信息管理等。1 1、2 2 计算机中数据的表示和编码计算机中数据的表示和编码 计算机中的数据都是采用二进制形式存储和处理的，计算机中的数

8、据都是采用二进制形式存储和处理的，二进制数只有两个数字二进制数只有两个数字0 0和和1 1，这与我们日常生活中，这与我们日常生活中所使用的十进制数是不同的。所使用的十进制数是不同的。1 1、2 2、1 1 计算机中常用的进制数计算机中常用的进制数 人们最常用的数是十进制数，计算机中采用的是二人们最常用的数是十进制数，计算机中采用的是二进制数，同时有的时候为了简化二进制数据的书写，进制数，同时有的时候为了简化二进制数据的书写，也采用八进制和十六进制表示方法。下面将分别介也采用八进制和十六进制表示方法。下面将分别介绍这几种常用的进制。绍这几种常用的进制。1、十进制数、十进制数 十进制数是大家熟悉的

9、，用十进制数是大家熟悉的，用0 0，1 1，2 2，8 8，9 9十十个不同的符号来表示数值，它采用的是个不同的符号来表示数值，它采用的是“逢十进一，逢十进一，借一当十借一当十”的原则。的原则。2、二进制表示法、二进制表示法基数为基数为1010的记数制叫十进制；基数为的记数制叫十进制；基数为2 2的记数制叫做二的记数制叫做二进制。进制。二进制数的计算规则是二进制数的计算规则是“逢二进一，借一当二逢二进一，借一当二”。二进制表示数值方法如下：二进制表示数值方法如下：NB=Ki *2i 其中：其中：Ki=0 或或 1ni=-m例：二进制数例：二进制数1011.1表示如下：表示如下：(1011.1)

10、B=1*23+0*22+1*21+1*20+1*2-1运算规则：运算规则：加法运算：加法运算：0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 （逢二进一）（逢二进一）减法运算：减法运算：0-0=0 10-1=1（借位）（借位）1-0=1 1-1=0乘法运算：乘法运算：0*0=0 0*1=0 1*0 =0 1*1=1除法运算除法运算0/1=0 1/1=13、八进制表示法、八进制表示法八进制数是基数为八的计数制。八进制数主要采用八进制数是基数为八的计数制。八进制数主要采用0，1，2，7这八个阿拉伯数字。这八个阿拉伯数字。八进制数的运算规则为八进制数的运算规则为“逢八进一，借一当八逢八进一，借一当

11、八”。八进制表示数值方法如下：八进制表示数值方法如下：NO=Ki *8i 其中：其中：Ki=0、1、2、3、4、5、6、7ni=-m例：（例：（467.6)O=4*82+6*81+7*80+6*8-14、十六进制表示法、十六进制表示法基数为基数为16，用，用0-9、A-F 十五个字符来数值，逢十六十五个字符来数值，逢十六进一。进一。各位的权值为各位的权值为 16i。二进制表示数值方法如下：二进制表示数值方法如下：NH=Ki *16i 其中：其中：Ki=0 -9、A-Fni=-m例：（例：（56D.3)H=5*162+6*161+13*160+3*16-11 1、2 2、2 2 进制间的转换进制

12、间的转换1、二进制数和十进制数之间的转换、二进制数和十进制数之间的转换（1）、二进制数转换为十进制数）、二进制数转换为十进制数方法：按二进制数的位权进行展开相加即可。方法：按二进制数的位权进行展开相加即可。例例:11101.101=124+123+122+021+120+12-1+02-2+12-3=16+8+4+0+1+0.5+0.25+0.125=29.875（2）、十进制数转换为二进制数）、十进制数转换为二进制数方法：方法：A、将整数部分和小数部分分别进行转换，然后再把转、将整数部分和小数部分分别进行转换，然后再把转换结果进行相加。换结果进行相加。B、整数转换采用除、整数转换采用除2取余

13、法：取余法：用用2不断地去除要转换的不断地去除要转换的数，直到商为数，直到商为0。再将每一步所得的余数，按逆序排列，。再将每一步所得的余数，按逆序排列，便可得转换结果。便可得转换结果。C、小数转换采用乘、小数转换采用乘2取整法：取整法：每次用每次用2与小数部分相乘，与小数部分相乘，取乘积的整数部分，再取其小数部分乘取乘积的整数部分，再取其小数部分乘2直到小部分为直到小部分为0。将所取整数顺序放在小数点后即为转换结果。将所取整数顺序放在小数点后即为转换结果。例：将（例：将（136）D转换为二进制数。转换为二进制数。2 136 余数（结果）余数（结果）低位低位 2 68 -0 2 34 -0 2

14、17 -0 2 8 -1 2 4 -0 2 2 -0 2 1 -0 0 -1 高位高位转换结果：（转换结果：（136）D=（10001000）B例：将（例：将（0.625)D转换为二进制数。转换为二进制数。0.625 *2 1.25 *2 0.5 *2 1.0 取整：取整：高位高位 低位低位转换结果：转换结果：(0.625)D =(0.101)B2、二进制数和八进制数、十六进制数间的转换、二进制数和八进制数、十六进制数间的转换（1）、二进制数到八进制数、十六进制数的转换）、二进制数到八进制数、十六进制数的转换A、二进制数到八进制数转换采用、二进制数到八进制数转换采用“三位化一位三位化一位”的方

15、的方法。法。从小数点开始向两边分别进行每三位分一组，向从小数点开始向两边分别进行每三位分一组，向左不足三位的，从左边补左不足三位的，从左边补0；向右不足三位的，从右边；向右不足三位的，从右边补补0。B、二进制数到十六进制数的转换采用、二进制数到十六进制数的转换采用“四位化一位四位化一位”的方法。的方法。从小数点开始向两边分别进行每四位分一组，从小数点开始向两边分别进行每四位分一组，向左不足四位的，从左边补向左不足四位的，从左边补0；向右不足四位的，从右；向右不足四位的，从右边补边补0。例：将例：将(1000110.01)B转换为八进制数和十六进制数。转换为八进制数和十六进制数。1 000 11

16、0.01 001 000 110.010 (1 0 6 .2)O二进制数到十六进制数的转换：二进制数到十六进制数的转换：（1000110.01）B =100 0110.01 0100 0110.0100(4 6 .4)H（2）、八进制、十六进制数到二进制数的转换）、八进制、十六进制数到二进制数的转换方法：采用方法：采用“一位化三位（四位）一位化三位（四位）”的方法。的方法。按顺序按顺序写出每位八进制（十六进制）数对应的二进制数，所写出每位八进制（十六进制）数对应的二进制数，所得结果即为相应的二进制数。得结果即为相应的二进制数。例：将例：将(352.6)o转换为二进制数。转换为二进制数。3 5

17、2 .6 011 101 010 110 =(11 101 010.11)B1、2、3 数的定点与浮点表示数的定点与浮点表示对对 R进制数进制数 NR=S*RE，可以有很多表示方法。，可以有很多表示方法。如：十进制数：如：十进制数：265.78 可以有：可以有：265.78、2657.8*10-1、0.26578*103 、2.6578*102等。等。1、定点数表示法、定点数表示法一般采用两种简单的约定：定点整数和定点小数。一般采用两种简单的约定：定点整数和定点小数。（1）、定点整数）、定点整数A、带符号整数：、带符号整数：某个某个N位二进制数，其最高位为符位二进制数，其最高位为符号位，其它号

18、位，其它N-1位为数值部分：位为数值部分：Nf Nn-2 Nn-3 N2 N1 N0符号位符号位 数值部分数值部分 小数点小数点 B、无符号整数：所有的数位都用来表示数值。、无符号整数：所有的数位都用来表示数值。Nn-1 Nn-2 Nn-3 N3 N2 N1 N0 数值部分数值部分 小数点小数点（2）、定点小数）、定点小数用最高位表示符号，其它用最高位表示符号，其它N-1位表示数值部分，将小数位表示数值部分，将小数点定在数值部分的最高位左边。点定在数值部分的最高位左边。Nf Nn-2 Nn-1 N2 N1 N0符号位符号位 数值部分数值部分 小数点小数点 2、浮点数表示、浮点数表示浮点数：小数

19、点在数据中的位置可以左右移动。浮点数：小数点在数据中的位置可以左右移动。N=S*R E在计算机内，存储的格式：在计算机内，存储的格式：Ef E(m位位)Sf S(n位位)阶码部分阶码部分 尾数部分尾数部分其中：其中：Ef：阶码，表示阶码的符号：阶码，表示阶码的符号 E：阶码，指出小数点的位置：阶码，指出小数点的位置 Sf：数码，数值的符号位：数码，数值的符号位 S：尾数，决定数值的精度：尾数，决定数值的精度1、2、4 机器数的表示机器数的表示机器数：数值数据在计算机中的编码。机器数：数值数据在计算机中的编码。机器数的真值：机器数所代表的实际数值。机器数的真值：机器数所代表的实际数值。常用的编码

20、方案：原码、反码、补码。常用的编码方案：原码、反码、补码。1、原码表示码、原码表示码原码：用最高位表示符号，其中：原码：用最高位表示符号，其中：0-正、正、1-负，负，其它位表示数值的绝对值。其它位表示数值的绝对值。定义：定义：X原原=X 0=X 1 定点小数定点小数 1+X -1 X =0X原原=X 0=X =2n-1 定点整数定点整数 2 n+1 +X -(2 n-1)=X =0例：求例：求X1=0.1011，X2=-0.1011的原码表示。（的原码表示。（8位）位）X1原原=X1 =01011000X2原原=1+X2 =11011000小数点位置小数点位置例：求例：求X1=1011，X2

21、=-1011的原码。（的原码。（8位）位）X1原原=00001011X2原原=10001011小数点位置小数点位置0的表示形式（的表示形式（8位）位）+0原原=00000000-0原原=10000000特点特点A、原码与真值的对应关系简单。、原码与真值的对应关系简单。B、0的编码不唯一，处理运算不方便。的编码不唯一，处理运算不方便。2、反码表示法、反码表示法反码：最高一位表示符号，数值位是对负数取反。反码：最高一位表示符号，数值位是对负数取反。+0反反=00000000 -0反反=1111111+1100111反反=01100111 -1100111反反=100110003、补码表示法补码表示

22、法正数的补码和原码相同。正数的补码和原码相同。负数的补码负数的补码=反码反码+1。例：求例：求0.1011和和-0.1011的补码。（的补码。（8位）位）0.1011补补=0.1011原原=01011000-0.1011补补=-1011000反反+1=10100111+1=101010000补补=+0补补=-0补补=000000001、2、5 计算机中常用的编码计算机中常用的编码1、ASCII码码 常用的编码方式为美国标准信息交换（常用的编码方式为美国标准信息交换（American Standard Card for Information Interchange，ASCII码）码）。2、BC

23、D码码 BCD码是一种用码是一种用4位二进制数字来表示一位十进制数字位二进制数字来表示一位十进制数字的编码，也成为二进制编码表示的十进制数（的编码，也成为二进制编码表示的十进制数（Binary Code Decimal），简称），简称BCD码。表码。表1-2示出了十进制数示出了十进制数0-15的的BCD码。码。BCDBCD码有两种格式码有两种格式：（1 1）压缩）压缩BCDBCD码格式（码格式（Packed BCD FormatPacked BCD Format）用用4个二进制位表示一个十进制位，就是用个二进制位表示一个十进制位，就是用0000B-1001B来表示十进制数来表示十进制数0-8。

24、例如：十进制数。例如：十进制数4256的压缩的压缩BCD码表示为：码表示为：0100 0010 0101 0110 B（2）非压缩）非压缩BCD码格式（码格式（Unpacked BCD Format）用用8个二进制位表示一个十进制位，其中，高四位无意个二进制位表示一个十进制位，其中，高四位无意义，我们一般用义，我们一般用xxxx表示，低四位和压缩表示，低四位和压缩BCD码相同。码相同。例如：十进制数例如：十进制数4256的非压缩的非压缩BCD码表示为：码表示为：xxxx0100 xxxx0010 xxxx0101 xxxx0110 B 1、3 微型计算机的一般概念 1、3、1 中央处理器的组成

25、中央处理器的组成中央处理器（中央处理器（CPU）由）由运算器运算器和和控制器控制器组成。组成。1、运算器：计算机中加工和处理数据的功能部件。、运算器：计算机中加工和处理数据的功能部件。功能功能：（：（1）、对数据进行加工处理，主要包括算术和）、对数据进行加工处理，主要包括算术和逻辑运算，如加、减、乘、与、或、非运算等。逻辑运算，如加、减、乘、与、或、非运算等。（2）、暂时存放参与运算的数据和中间结果。）、暂时存放参与运算的数据和中间结果。ALU数据寄存器1#数据寄存器2#存存储储器器外外设设2、控制器、控制器控制和指挥计算机内各功能部件协同动作，完成计算机控制和指挥计算机内各功能部件协同动作，

26、完成计算机程序功能。程序功能。由程序计数器（由程序计数器（IP）、指令寄存器（）、指令寄存器（IR）、指令译码器）、指令译码器（ID）和时序信号发生器组成。）和时序信号发生器组成。（1）、程序计数器（）、程序计数器（IP）：程序指令所在单元地址。）：程序指令所在单元地址。（2）、指令寄存器（）、指令寄存器（IR）：保存当前正在执行的一条）：保存当前正在执行的一条指令。指令。（3）、指令译码器（）、指令译码器（ID）：将指令的操作码翻译成机）：将指令的操作码翻译成机器能识别的命令信号。器能识别的命令信号。（4）、时序信号发生器：根据指令译码器（）、时序信号发生器：根据指令译码器（ID）产生）产生

27、的命令信号产生具体的控制信号。的命令信号产生具体的控制信号。3.3.寄存器陈列寄存器陈列 包括一组通用寄存器组和专用寄存器。通用寄存器包括一组通用寄存器组和专用寄存器。通用寄存器用于暂存参加运算的一个操作数，例如数据寄存器用于暂存参加运算的一个操作数，例如数据寄存器可以用来存放可以用来存放8 8位或位或1616位的二进制操作数。这些操位的二进制操作数。这些操作数可以是参加操作的数据，操作的中间结果，也作数可以是参加操作的数据，操作的中间结果，也可以是操作数的地址，大部分算术和逻辑运算指令可以是操作数的地址，大部分算术和逻辑运算指令都可以使用这些数据寄存器。专用寄存器通常有指都可以使用这些数据寄

28、存器。专用寄存器通常有指令指针令指针IPIP或程序计数器或程序计数器PCPC和堆栈指针和堆栈指针SPSP等等 1、3、2 微型计算机的组成微型计算机的组成ABDBCBCPU 存储器存储器I/O接口接口外外设设（微型计算机组成框图）（微型计算机组成框图）1、微处理器、微处理器微处理器（微处理器（CPU）是大规模集成电路技术做成的芯片，）是大规模集成电路技术做成的芯片，芯片内集成有控制器、运算器和寄存器等相关部件，芯片内集成有控制器、运算器和寄存器等相关部件，完成对计算机系统内各部件进行统一协调和控制。完成对计算机系统内各部件进行统一协调和控制。2、存储器、存储器功能：存放程序和数据。功能：存放程

29、序和数据。存储器存储器内存（主存）内存（主存）外存（辅存）外存（辅存）RAMROMSRAMDRAMROMEPROME2PROM软盘、软盘、硬盘、硬盘、光盘光盘3、I/O设备和设备和I/O接口接口（1）、）、I/O设备：微机配备的输入设备：微机配备的输入/输出设备（外设）。输出设备（外设）。标准输入标准输入/输出设备（控制台）：键盘和显示器输出设备（控制台）：键盘和显示器（CRT）。）。I/O设备设备输入设备输入设备输出设备输出设备键盘键盘鼠标鼠标扫描仪、数码相机扫描仪、数码相机显示器显示器打印机打印机绘图仪绘图仪（2）、）、I/O接口：连接外设备和系统总线，完成信号接口：连接外设备和系统总线，

30、完成信号转换、数据缓冲、与转换、数据缓冲、与CPU进行信号联络等工作。进行信号联络等工作。显示器卡：完成显示器与总线的连接。显示器卡：完成显示器与总线的连接。声卡：完成声音的输入声卡：完成声音的输入/输出。输出。网卡：完成网络数据的转换。网卡：完成网络数据的转换。扫描卡：连接扫描仪到计算机。扫描卡：连接扫描仪到计算机。调制解调器卡：模拟信号与数字信号相互转换。调制解调器卡：模拟信号与数字信号相互转换。键盘接口、打印机接口等。键盘接口、打印机接口等。232接口：串行数据接口。接口：串行数据接口。USB接口：通用串行接口。接口：通用串行接口。4、系统总线、系统总线（1）、总线：）、总线：传递信息的

31、一组公用导线。传递信息的一组公用导线。（2）、系统总线：）、系统总线：从处理器引出的若干信号线，从处理器引出的若干信号线，CPU通过它们与存储器或通过它们与存储器或I/O设备进行信息交换。系统总线设备进行信息交换。系统总线分为：分为：（A）、地址总线：）、地址总线：传递地址信息的总线，即传递地址信息的总线，即AB。CPU在地址总线上输出将要访问的内存单元或在地址总线上输出将要访问的内存单元或I/O端口端口的地址，该总线为单向总线。的地址，该总线为单向总线。内存容量的计算：内存容量的计算：16条地址线可访问条地址线可访问 216=64 KB。20条地址线可访问条地址线可访问 220=1 MB。1

32、K=1024B 1M=1024 KB 1G=1024 MB （B）、数据总线：）、数据总线：传递数据信息的总线，即传递数据信息的总线，即DB。在在CPU进行进行读操作读操作时，时，内存或外设的数据通过数据总线内存或外设的数据通过数据总线送往送往CPU；在在CPU进行进行写操作写操作时，时，CPU数据通过数据通过数据总线送往内存数据总线送往内存或外设或外设，数据总线是，数据总线是双向总线双向总线。（C）、控制总线：）、控制总线：传递控制信息的总线，即传递控制信息的总线，即CB。控制总线的方向：控制总线的方向：一部分一部分是从是从CPU输出：通过对指令的译码，由输出：通过对指令的译码，由CPU内部

33、内部产生，由产生，由CPU送到存储器、输入送到存储器、输入/输出接口电路和其它输出接口电路和其它部件。如时钟信号、控制信号等。部件。如时钟信号、控制信号等。另一部分另一部分是由系统中的部件产生，送往是由系统中的部件产生，送往CPU，如：中断，如：中断请求信号、总线请求信号、状态信号。请求信号、总线请求信号、状态信号。控制总线的部件（总线主控设备）：控制总线的部件（总线主控设备）：CPU 和和 DMA 控制器。控制器。被总线控制的部件（总线控制设备）：被总线控制的部件（总线控制设备）：存储器存储器 和和 I/O设备。设备。总线的使用特点：总线的使用特点：1、在某一时刻，只能由一个总线主控设备来控

34、制总线，、在某一时刻，只能由一个总线主控设备来控制总线，其它总线主控设备此时必须放弃对总线的控制。其它总线主控设备此时必须放弃对总线的控制。2、在连接系统的各个设备中，在某一时刻只能有一发、在连接系统的各个设备中，在某一时刻只能有一发送者发送信号，但可以有多个设备从总线上同时获得送者发送信号，但可以有多个设备从总线上同时获得信号。信号。3、通过总线插槽来接口板连接。、通过总线插槽来接口板连接。1 1、3 3、3 3 微型计算机系统的组成微型计算机系统的组成一个微型计算机系统包括一个微型计算机系统包括硬件系统硬件系统和和软件系统软件系统。硬件和。硬件和软件的结合，才能使计算机正常工作运行。软件的

35、结合，才能使计算机正常工作运行。计算机硬件系统计算机硬件系统是一个为执行程序建立物质基础的物理是一个为执行程序建立物质基础的物理装置，称为硬件或裸机。装置，称为硬件或裸机。计算机软件系统计算机软件系统指为运行、管理、应用、维护计算机所指为运行、管理、应用、维护计算机所编制的所有程序及文档的总和。编制的所有程序及文档的总和。依据功能的不同，软件分为依据功能的不同，软件分为系统软件系统软件和和应用软件应用软件两大类。两大类。1、3、4 微型计算机的工作过程微型计算机的工作过程在进行计算前，应做如下工作：在进行计算前，应做如下工作：（1）、用助记符号指令（汇编语言）编写程序（源程序）；）、用助记符号

36、指令（汇编语言）编写程序（源程序）；（2）、用汇编软件（汇编程序）将源程序汇编成计算机能识别）、用汇编软件（汇编程序）将源程序汇编成计算机能识别的机器语言程序；的机器语言程序；（3）、将数据和程序通过输入设备送入存储器中存放。）、将数据和程序通过输入设备送入存储器中存放。完成完成5+6=？的程序：？的程序：MOV A，05H /B0H 05H ；把；把05送入累加器送入累加器AADD A，06H /04H 06H ；06与与A中内容相加，中内容相加，结果存入累加器结果存入累加器AHLT /F4H ；停止所有操作。；停止所有操作。1、取指令阶段的执行过程：（设程序从、取指令阶段的执行过程：（设程

37、序从00H开始存放）开始存放）（1）、将程序计数器（）、将程序计数器（PC或或IP）的内容送地址寄存器）的内容送地址寄存器AR。（2）、程序计数器）、程序计数器PC的内容自动加的内容自动加1变为变为01H，为取下一条指令，为取下一条指令作好准备。作好准备。（3）、地址寄存器）、地址寄存器AR将将00H通过地址总线送至存储器地址译码通过地址总线送至存储器地址译码器译码，选中器译码，选中00H单元。单元。（4）、）、CPU发出发出“读读”命令。命令。（5）、所选中的）、所选中的00单元的内容单元的内容B0H读至数据总线读至数据总线DB上。上。（6）、经数据总线）、经数据总线DB，读出的，读出的B0

38、H送至数据寄存器送至数据寄存器DR。（7）、数据寄存器）、数据寄存器DR将其内容送至指令寄存器将其内容送至指令寄存器IR中，经过译码中，经过译码CPU“识别识别”出这个操作码为出这个操作码为“MOV A，05H”指令，于是控制器指令，于是控制器发出执行这条指令的各种控制命令。发出执行这条指令的各种控制命令。PCARALUABDRIRIDPLA00H100H200 B0H01 05H02 04H03 06H04 F4H34读命令读命令B0H56B0H7控制信号控制信号（取第一条指令操作示意图）（取第一条指令操作示意图）2、执行指令阶段的执行过程：、执行指令阶段的执行过程：（1）、将程序计数器（）

39、、将程序计数器（PC或或IP）的内容送地址寄存器）的内容送地址寄存器AR。（2）、程序计数器）、程序计数器PC的内容自动加的内容自动加1变为变为02H，为取下一条指，为取下一条指令作好准备。令作好准备。（3）、地址寄存器）、地址寄存器AR将将01H通过地址总线送至存储器地址译通过地址总线送至存储器地址译码器译码，选中码器译码，选中01H单元。单元。（4）、）、CPU发出发出“读读”命令。命令。（5）、所选中的）、所选中的01H单元的内容单元的内容05H读至数据总线读至数据总线DB上。上。（6）、经数据总线）、经数据总线DB，读出的，读出的05H送至数据寄存器送至数据寄存器DR。（7）、由控制码

40、计算机已知到读出的是立即数，并要求将它）、由控制码计算机已知到读出的是立即数，并要求将它送入累加器送入累加器A中，所以数据寄存器中，所以数据寄存器DR通过内部总线将通过内部总线将05H送入送入累加器累加器A中。中。PCARALUABDRIRIDPLA02H101H200 B0H01 05H02 04H03 06H04 F4H34读命令读命令05H567控制信号控制信号05H（执行第一条指令操作示意图）（执行第一条指令操作示意图）习习 题题1.1.微型计算机按照字长和微处理器芯片作为每个阶段微型计算机按照字长和微处理器芯片作为每个阶段的标志，将微型计算机分为哪几个阶段？的标志，将微型计算机分为哪

41、几个阶段？2.2.计算机的特点是什么？主要有哪些应用领域？计算机的特点是什么？主要有哪些应用领域？3.3.计算机是由哪几部分组成的？阐述每部分的作用。计算机是由哪几部分组成的？阐述每部分的作用。4.4.画图说明计算机执行指令画图说明计算机执行指令ADD AL ADD AL ，06H 06H 的工作的工作过程。过程。5.5.将下列各十进制数转换成为二进制数（最多保留将下列各十进制数转换成为二进制数（最多保留6 6位小数）位小数）（1 1）221 221 （2 2）12.375 12.375 （3 3）123.25 123.25 （4 4）1231236.以十六进制形式，给出下列十进制数对应的以十六进制形式，给出下列十进制数对应的8位二进位二进制补码表示。制补码表示。（1）46 （2）-46 （3）-128 （4）1277.给出下列十进制数对应的压缩和非压缩给出下列十进制数对应的压缩和非压缩BCD码形式。码形式。（1）58 （2）1624