微型计算机概述第一讲.ppt

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1、微机原理与接口技术微机原理与接口技术柳平增(文理大楼605)1关于微机原理与接口技术本课程是计算机科学与技术专业的必修必修课，是计算机科学与应用和电子专业的主修主修课程。本书以Intel8086/8088CPU为例系统讲述了微型计算机的工作原理与接口技术，可帮助我们对计算机软硬件系统有一个更深刻、更系统的了解，以进一步加深和促进本专业课程的学习。2目标及要求通过本课程的学习，应深入掌握微型计算机的工作原理以及微型机系统的组成。在深入理解理论知识的基础上，通过实验提高实践技能。通过理论与实践相结合，能独立进行常用接口的设计，接口的连接、调试及运行，常用接口的设计，接口的连接、调试及运行，并能进行

2、小型机系统的开发设计。并能进行小型机系统的开发设计。3What can I do?设计一个家庭用的水表、电表、煤气表抄表家庭智能监控系统一卡通系统数字流量计、血压计、温度计等电梯控制系统POS（point of sales)机告警设备汽车电子4What can I do?心电监护仪ADSL ModemPDA(Personal Digital Assistant)出租车计程器生产线自动配送系统 5如何学习本门课程？认真学习理论知识，养成做笔记的习惯。课下独立认真按时完成作业。独立认真按时完成作业。实验课前认真预习，上好每一次实验课实验课。做到每次都能成功做出实验结果，并对实验结论进行总结。理论联

3、系实际：联系实际联系实际问题，善于将所学知识解决身边的问题。6本课程的主要内容系统讲述了微型机的发展、特点、构成及接口等技术。具体内容包括：1、8086CPU编程结构编程结构 2、指令系统、指令系统(要求对所学汇编语言进行系统复习要求对所学汇编语言进行系统复习)3、存储器及高速缓存技术、存储器及高速缓存技术 4、微型计算机的常用接口部件、微型计算机的常用接口部件 5、外部设备接口技术等。、外部设备接口技术等。7第一章 微型计算机概述1、微型计算机的特点和发展2、微型机的分类3、微处理器、微型计算机和微型计算机系统4、微型计算机的应用81 微型计算机的特点和发展1.1 微型计算机的特点：微型计算

4、机的特点：体积小、重量轻；可靠性高、结构灵活 应用面广 价格低廉91 微型计算机的特点和发展微型机的发展是以微处理器微处理器的发展为标志的。101 微型计算机的特点和发展1.2 微型计算机的发展（1）Intel 4004(1971，4位)在4040是在4004基础上改进的一款通用 微处理器，连同1972年生产的8位8008统 称为第一代微处理器。11Intel4004和采用4004的计算器12Intel公司微处理器发展史Intel公司微处理器发展史1971年Intergrated Electron公司制成4004（四位）微处理器，进而研制出第一台微型计算机。4004、4040、8008（位）称

5、为第一代微处理器1973-1977，Intel的8080/8085等为第二代微处理器1978年，Intel 开发出16位8086/8088，1980年IBM公司使用8088成功开发了16位微型计算机IBM-PC。8088是继8086推出的准16位微处理器，对外只有8根数据线引脚。13Intel公司微处理器发展史1982年又推出了80286，IBM以80286为cpu生产了著名的IBM-PC/AT微型计算机1985年Intel推出了32位的第四代微处理器80386。1989年推出了804861993 年推出全新一代Pentium（）CPU。1996年第代CPUPentium Pro1997年奔腾

6、代Pentium II199年奔腾Pentium III2000年2001年推出了64位的Itanium（安腾）14龙芯产品15选用8086/8088微处理器的理由？8086/8088微处理器是Intel系列微处理器中具有代表性的16位微处理器，后续的80286、80386及Pentium微处理器等都是从8086/8088发展而来。8086设计中包含了cpu最关键最重要的技术，其主要技术在当今最先进的微处理器中仍被继承和应用，并在性能上对其保持兼容。所以深入了解所以深入了解8086/8088微处理器是进一步掌握微处理器是进一步掌握Intel系列各种微处理器的基础。系列各种微处理器的基础。16部

7、分英特尔微处理器芯片80386PentiumPentium 4返回返回178086和808818微型机算计的分类2.1 计算机的分类（）按照价格与性能分按照价格与性能分：巨（超级），大，中，小，微，袖珍机，单片机（）按照机器组成来划分按照机器组成来划分：位片式、单片式、多片式。单片机是最简单的微型机，它仅由一块超大规模集成电路组成，CPU、存储器、I/O接口电路和总线制作在一块很小的芯片上。使用简单的开发装置即可进行开发，方便快捷。在智能化仪表、家用电器和其它各种嵌入式系统中广泛应用。19微型机算计的分类（）按制造工艺：MOS型和双极型（）通常按微处理器的字长分 4位微处理器8位微处理器 16

8、位微处理器 32位微处理器 64位微处理器20国内外CPU技术的发展简介相关文献的搜集相关文献的搜集:迅速崛起的中国CPU芯-为谁动热门CPI型号全分析CPU设计与研发现状213、微型计算机的系统组成运算器运算器 控制器控制器寄存器组寄存器组 内部总线内部总线 内存储器内存储器 系统总线系统总线输入输出输入输出接口电路接口电路外部设备外部设备 软件软件微处理器微处理器微型计算机微型计算机微型计算机系统微型计算机系统223 微处理器、微型计算机和微型计算机系统微处理器、微型计算机和微型计算机系统23区分三个不同的概念3.1 微处理器3.2 微型计算机3.3 微型计算机系统243.1 微处理器3.

9、1.1 微处理器的构成与功能微处理器的构成与功能 微处理器是微型计算机的核心，它的性能决定了整个微型机的各项关键指标。（1）微处理器(Microprocessor)的构成 一般也称为CPUCPU主要包括算术逻辑部件主要包括算术逻辑部件累加器和通用寄存器组累加器和通用寄存器组程序计数器（指令指针）、指令寄存器和译码器程序计数器（指令指针）、指令寄存器和译码器时序和控制部件时序和控制部件253.1 微处理器3.1.2 微处理器微处理器(CPU)的功能的功能u可以进行算术和逻辑运算u可保存较少量数据u能对指令进行译码并执行规定的动作；u能和存储器、外设交换数据u提供整个系统所需要的定时和控制u可以响

10、应其他部件发来的中断请求263.2 微型计算机 微型计算机由CPU、存储器存储器、输入输出接口输入输出接口电路和系统总线系统总线构成。微型计算机273.2 微型计算机 总线总线:总线是指传递信息的一组公用导线。总线是指传递信息的一组公用导线。它将多个功能部件连接起来，是传送信息的公它将多个功能部件连接起来，是传送信息的公共通道，能为多个功能部件分时共享，总线共通道，能为多个功能部件分时共享，总线（BUS）包括地址总线、数据总线和控制总线）包括地址总线、数据总线和控制总线三种。三种。CPU通过三种总线连接存储器和I/O接口，构成了微型计算机。总线上能同时传送二进制信息的位数称为总线的宽度。28C

11、PU总线包含三种不同功能的总线：1.数据总线数据总线DB(data bus)：传输数据传输数据 2.地址总线地址总线AB(address bus)：传送地址信息传送地址信息 3.控制总线控制总线CB(control bus)：传输控制信号传输控制信号 学习CPU及每一个接口部件，可从三总线分析入手。29（1）地址总线）地址总线AB（Address Bus）微处理器微处理器数据总线宽度数据总线宽度地址总线宽度地址总线宽度最大存储器容量最大存储器容量80868086161620201MB1MB808880888 820201MB1MB8018680186161620201MB1MB80286802

12、861616242416MB16MB80386SX80386SX1616242416MB16MB80386DX80386DX323232324GB4GB8048680486323232324GB4GBPentiumPentium646432324GB4GBPentium ProPentium Pro6464363664GB64GBPentium Pentium 6464363664GB64GBPentium Pentium 6464363664GB64GBPentium Pentium 6464363664GB64GB30（2）数据总线）数据总线DB（Data Bus）数据总线是数据总线是CP

13、U和存储器、和存储器、CPU和和I/O接口之间传送接口之间传送信息的数据通路，数据总线传输的方向为双向传输。信息的数据通路，数据总线传输的方向为双向传输。数据总线的宽度越宽，数据总线的宽度越宽，CPU传输数据信息的速度越快，传输数据信息的速度越快，8086 CPU数据总线为数据总线为16位，位，Pentium Pro的数据总的数据总线线64位。位。31（3）控制总线）控制总线CB（Control Bus）CPU的控制总线按照传输方向分为两种，一种是由CPU发出的控制信号，用以对其他部件的读控制、写控制等，另一种则是其他部件发向CPU的，反过来实现对CPU的控制，在两种方向的控制信号中前者多于后

14、者。323.3 微型计算机系统 以微型计算机为主体，配上系统软件和外设之后，就成了微型计算机系统。（1）系统软件包括操作系统和一系列系统实 用程序，为用户使用计算机提供了方便。（2）外设用来使计算机实现数据输入输出。334 微型计算机的应用 微型计算机应用范围广阔：科学计算信息处理过程控制仪器、仪表控制家用电器和民用产品控制34微型机开发实例35微型机开发实例36微型机开发实例37作业布置思考题：思考题：1、微处理器、微型计算机和微型计算机系统之 间有何不同？2、CPU在内部结构上有哪几部分组成？简述 CPU的主要功能。3、CPU总线从功能上可分为哪几类？简述各 类总线的功能。4、简述国内外微处理器(CPU)的最新发展。38附件:龙芯笔记本39福珑2F6003迷你电40本节课到此结束谢谢大家!41