微型计算机概述.pptx

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1、1-1 1-1 计算机的结构和工作原理计算机的结构和工作原理一、计算机的基本结构一、计算机的基本结构1、计算机硬件系统运算器运算器输出设备输出设备控制器控制器输入设备输入设备存储器存储器指令流指令流控制命令控制命令数据流数据流第1页/共28页2 2、计算机的软件组成、计算机的软件组成 计算机的软件包含计算机的软件包含系统软件系统软件和和应用软件应用软件两部分。两部分。系统软件系统软件应用软件应用软件操作系统操作系统系统应用软件系统应用软件存储器管理存储器管理进程管理进程管理设备管理设备管理文件管理文件管理用户界面用户界面GUIGUI网络软件网络软件编译系统编译系统系统维护程序系统维护程序工具软

2、件工具软件系统增强软件系统增强软件办公办公数据库数据库图形图像图形图像游戏游戏娱乐娱乐第2页/共28页二、计算机工作原理二、计算机工作原理 输入设备输入设备运算器运算器输出设备输出设备控制器控制器存储器存储器程序原始数据处理结果如：计算63+56+36+14的和MOV A,#63ADD A,#56ADD A,#36ADD A,#14第3页/共28页三、微型计算机的结构特点及分类三、微型计算机的结构特点及分类 1、结构特点：、结构特点：采用微处理器作为采用微处理器作为CPU 采用总线实现系统连接采用总线实现系统连接 所所谓谓总总线线，就就是是一一组组用用于于信信息息公公共共传传输输的的信信号号线

3、线，连连在在总总线线上上的的所所有有部部件件均均能能使使用用的的公公共共线线路路，但但使使用用必必须须是是分分时时的的。按按传传输输信信息息方方向向，总总线线分分为为只只能能单单方方向向传传输输信信息息的的单单向向总总线线和和可可以以双双向向传传送送信信息息的的双双向向总总线线。按按传传输输信信息息类类别别，总总线线分分为为传传输输数数据据信信息息的的数数据据总总线线（Data Data Bus Bus,DB,DB）、传传输输地地址址信信息息的的地地址址总总线线（Address Address Bus Bus，AB AB）和传输控制信息的和传输控制信息的控制总线控制总线（Control Bus

4、,CBControl Bus,CB）。）。第4页/共28页2、微型计算机的分类：、微型计算机的分类：微型计算机系统微型计算机系统 单板微型计算机单板微型计算机 单片微型计算机单片微型计算机第5页/共28页这种计算机系统通常由多块印刷电路板制成：这种计算机系统通常由多块印刷电路板制成：多板机多板机 主板显卡声卡存储器接口网卡输入输出接口内存条CPU第6页/共28页CPUCPU芯片内存条存储器接口存储器芯片输入输出接口输入输出接口芯片定时计数器芯片A/D、D/A芯片单板机 印 刷 电 路 板第7页/共28页 单单 硅硅 晶晶 片片 CPU存储器控制电路定时器时钟电路I/O口单片机第8页/共28页（

5、1）体积小，重量轻；体积小，重量轻；（2）可靠性高，运行速度快，抗干扰能力强；可靠性高，运行速度快，抗干扰能力强；（3）控制功能强，使用灵活，性价比高；控制功能强，使用灵活，性价比高；（4）易扩展，易于开发；易扩展，易于开发；（5）受集成度限制，片内存储器容量较小，一般受集成度限制，片内存储器容量较小，一般 内内ROM在在8KB以下，内以下，内RAM在在256B以内。以内。四、单片微型计算机简介四、单片微型计算机简介单片机特点：单片机特点：第9页/共28页以单片机为核心的应用系统广泛应用于：以单片机为核心的应用系统广泛应用于：家用电器；家用电器；工业过程控制；工业过程控制；仪器仪表；仪器仪表；

6、智能武器；智能武器；航空、汽车等领域。航空、汽车等领域。第10页/共28页单片机技术的应用遍布国民经济与人民生活的各个领域第11页/共28页单片机系统的组成单片机系统的组成CPUABDBCB存储器存储器接口部件接口部件键盘键盘显示器显示器数码管数码管打印机打印机定时计数器定时计数器第12页/共28页单片机系统硬件部分软件部分单片机芯片外围器件CPU内存中断控制逻辑通用接口运算器寄存器组控制器并行I/O口串行UART定时/计数器8255A、8155(并口)ADC0809、DAC08328253(timer)8251(串口)2764、6264指令系统应用程序第13页/共28页1-2 1-2 数制及

7、数码数制及数码一、数制一、数制1、常用数制、常用数制（1）十进制数：）十进制数：1985=1000+900+80+5 =1103+9102+8101+5100 特点：特点：有有0 9 十个不同的符号。十个不同的符号。逢十进一。逢十进一。一般用下脚标一般用下脚标 D 表示，如表示，如 1985D,或无下脚标。或无下脚标。第14页/共28页 （2）二进制数：特点：有0，1两个不同的符号。逢二进一。二进制数的下脚标为B 例如：对于整数，1001B=123+022+021+120=9D 对于小数，0.101B=12-1+02-2+12-3=0.625D 二进制数每一位的权是：以小数点分界，.24,23

8、,22,2 1,2 0 .2-1,2-2,2-3,第15页/共28页 （3）十六进制数：有0 9，A,B,C,D,E,F 共十六个不同的符号。逢十六进位。用下脚标“H”表示十六进制数。例：327 H=3162+2161+7160 =807D 3AB.11H =3162+A161+B160+116-1+116-2 =939.0664 D 第16页/共28页2、数制的转换（1）二进制转换为十进制数 方法:按权展开。111.101B=122+12 1+12 0+1 2-1+0 2-2 +1 2 3 =4+2+1+0.5+0.125 =7.625D（2）十进制数转换为二进制数 方法：整数部分除二取余，

9、小数部分乘二取整第17页/共28页45 余数余数 22 111051211001222222即即 45=（101101）2例例1、将十进制数、将十进制数45转换成二进制数。转换成二进制数。第18页/共28页例例2：十进制小数部分的转换：十进制小数部分的转换:乘二取整乘二取整0.68752最高位最高位 取取 1 1.37500.375 2取取 0 0.750 2取取 1 1.500.5 2最低位最低位 取取 1 1.0从上至下写成从左至右从上至下写成从左至右10110.6875D=0.B第19页/共28页二进制数转换成八进制数与上述类似。二进制数转换成八进制数与上述类似。（3）十六进制数与二进制

10、数之间的转换）十六进制数与二进制数之间的转换:十六进制数转换为二进制：9 A B .7 C 5 H 1001 1010 1011.0111 1100 0101B 二进制数转换十六进制数:0001 1011 1110 0011.1001 0111 1000B1 B E 3 .9 7 8H第20页/共28页第21页/共28页二、数码二、数码1、机器数与真值、机器数与真值 机器数：机器数：机器中数的表示形式，其位数通常为机器中数的表示形式，其位数通常为8的倍数的倍数。机器中，数的符号用机器中，数的符号用“0”、“1”表示。最高位作符号位，表示。最高位作符号位，“0”表示表示“+”，“1”表示表示“-

11、”。真值：真值：机器数所代表的实际数值。机器数所代表的实际数值。举例举例:一个一个8位机器数与它的真值对应关系如下：位机器数与它的真值对应关系如下：真值：真值：X1=+84=+1010100B X2=-84=-1010100B 机器数：机器数：X1机机=01010100 X2机机=11010100第22页/共28页 2 2、机器数的编码及运算、机器数的编码及运算 对带符号数而言，有原码、反码、补码之分，计算机内一般使对带符号数而言，有原码、反码、补码之分，计算机内一般使用补码。用补码。（1）原码）原码 正正数数的的符符号号为为用用0表表示示，负负数数的的符符号号为为用用1表表示示；数数值值位位

12、表表示示数数的绝对值，这样的机器数叫原码。的绝对值，这样的机器数叫原码。如，如，+3原原=00000011B -3原原=10000011B0有两种表示方法：有两种表示方法：00000000 +0 10000000 -0原码最大、最小的表示：原码最大、最小的表示：+127、-127 第23页/共28页（2）反码）反码规规定定正正数数的的反反码码等等于于原原码码；负负数数的的反反码码为为负负数数原原码码的的符符号号位位不不变，数值位按位取反。变，数值位按位取反。如：如：+4反反=+4原原=00000100 B-5反反=10000101反反=11111010 B 反码范围：反码范围：-127 +12

13、7 两个两个0：+0 00000000 B -0 11111111 B 第24页/共28页运用补码可使减法变成加法。运用补码可使减法变成加法。规定：正数的补码等于原码。规定：正数的补码等于原码。负数的补码求法：反码负数的补码求法：反码+1如如 设设X=-0101110 B ，则则X原原=10101110 B则则X补补=X反反+1=11010001+00000001=11010010 B8位补码的范围位补码的范围 128 +127。0 的个数：只一个，即的个数：只一个，即00000000 而而10000000 B是是-128的补码（规定）。的补码（规定）。（3）补码）补码第25页/共28页8位机器数表示的真值第26页/共28页（4）补码的运算）补码的运算当当X0时，时，X补补=X反反=X原原 X补补补补=X原原X补补+Y补补=X+Y 补补 X-Y 补补=X+（-Y）补补=X补补+-Y补补 例：已知例：已知 X=52 Y=38 求求X-Y 方法1：减法：X-Y=52-38=14 0 0 1 1 0 1 0 0 -）0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 方法方法2：加法加法 52补补：0 0 1 1 0 1 0 0 -38补补：+）1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 第27页/共28页感谢您的观看！第28页/共28页