计算机原理第1章微型计算机概述教学案例.ppt

微型计算机原理与接口技术
(第三版)
中国铁道出版社
杨立邓振杰荆淑霞制作《微型计算机原理与接口技术》
课程简介2.课程教学安排
总学时：80～90学时；其中实验：20～30学时
考试形式：笔试+实践操作
3.教材特点
该教材体现出注重面向应用型人才的专业技能和实用技术的培养特点，融合了微型计算机的硬件和软件知识，树立了微型计算机体系结构的基本概念。
3.教材的主要模块
对微型计算机基础知识和典型微处理器的介绍；
以典型指令讲解指令系统和寻址方式；
介绍汇编语言程序的基本结构和典型的顺序、分支、循环、子程序设计；
介绍目前常用的各种微机总线及其接口技术；
介绍半导体存储器及其接口技术；
介绍基本输入/输出接口技术；
讲解可编程DMA控制器8237A及其应用；以8259A中断控制器介绍中断控制接口技术；
介绍8237A可编程DMA控制器；
讨论可编程并行接口芯片8255A及其应用；
讨论串行通信与可编程串行输入/输出接口芯片8251及其应用；
讨论可编程定时器/计数器接口芯片8253及其应用；
介绍常用的键盘、鼠标、CRT、打印机、扫描仪等人机交互设备及其接口；
介绍D/A及A/D转换器的有关知识及其应用。本章主要教学内容
微处理器的产生和发展、微处理器系统
微型计算机的特点、分类及性能指标
微型计算机系统的基本结构和系统组成
计算机中常用数制及其转换
无符号数和带符号数的表示方法
ASCII码、BCD码、汉字编码的概念和应用本章教学目的及要求
熟悉微处理器的产生和发展，掌握微型计算机的分类、性能指标；
掌握计算机的基本结构及工作原理；
掌握计算机中常用的数制及其转换、带符号数的表示、字符编码和汉字编码的基本知识。1-1-1微处理器的产生和发展
微处理器诞生于20世纪70年代初，将传统计算机的运算器和控制器等部件集成在一块大规模集成电路芯片上作为中央处理部件，简称为微处理器（Microprocessor）。微型计算机是以微处理器为核心，配上存储器、接口电路等芯片构成。微型计算机以其体积小、重量轻、价格低廉、可靠性高、结构灵活、适应性强和应用面广等一系列优点，占领了世界计算机市场并得到广泛的应用，成为现代社会中不可缺少的重要工具。按照微型计算机的CPU字长和功能划分，它经历了以下6代的演变。
第一代：4位和8位低档微处理器
第二代：8位中高档微处理器
第三代：16位微处理器
第四代：32位微处理器
第五代：超级32位Pentium微处理器
第六代：新一代64位微处理器Merced1-1-2微型计算机的分类
1.按照CPU的字长来分类
可分为4位、8位、16位、32位、64位等微型计算机。
2.按照微型计算机的利用形态来分类
可分为单片微型计算机、单板微型计算机、位片式微型计算机、微型计算机系统等。1-1-3微型计算机的特点与性能指标
1.微型计算机的特点
（1）功能强
（2）可靠性高
（3）价格低
（4）适应性强
（5）体积小、重量轻
（6）维护方便2.微型计算机的性能指标
（1）位（Bit）：在计算机中是指一个二进制位，由“0”和“1”两种状态构成，若干个二进制位的组合可以表示出计算机中的各种信息。
（2）字长：是指微处理器内部寄存器、运算器、内部数据总线等部件之间传输数据的宽度或位数，它是微处理器数据处理能力的重要指标。字长（二进制数的位数）应该是字节的整数倍，如16位、32位、64位等，字长越长，精度越高，主存容量也越大。
（3）字节（Byte）：这是计算机中通用的基本存储和处理单元，它由8个二进制位组成。（4）字：这是计算机内部进行数据处理的常用单位。16位二进制为一个字，即由两个字节组成一个字。如果是32位的微型计算机则由4个字节组成一个双字。
（5）主频：也称时钟频率，单位为MHz（兆赫），它决定了微型计算机的处理速度。Pentium系列微型计算机的主频可达到上千兆赫。
（6）主存容量：指主存储器中RAM和ROM的总和，是衡量微型计算机处理数据能力的一个重要指标。（7）可靠性：指计算机在规定的时间和工作条件下正常工作不发生故障的概率。故障率越低说明可靠性越高。
（8）兼容性：指计算机的硬件和软件可用于其他多种系统的性能。主要体现在数据处理、I/O接口、指令系统等的可兼容性。
（9）性能价格比：是衡量计算机产品优劣的综合性指标，包括计算机的硬软件性能与售价的关系，通常希望以最小的成本获取最大的效益。1-1-4微型计算机的应用
1.数值计算
是指用计算机来解决科学研究和工程技术中复杂的数学及数值计算问题。
2.办公自动化
是计算机、通信与自动化技术相结合的产物，也是当前最为广泛的一类应用。
3.数据库应用
数据库是在计算机存储设备中按照某种关联方式存放的一批数据。借助数据库管理系统DBMS可对其中的数据实施控制、管理和使用