1、,微机原理电子教案,微机原理电子教案,第 1 章 概论,第 2 章 微处理器,第 3 章 总线结构,第 5 章 汇编语言,第 6 章 存储系统,第 7 章 输入/输出接口,第 8 章 中断,参考文献,第 4 章 指令系统,课程概述,附录,1.1 计算机发展概况 计算机的发展史 微型计算机的发展 1.2 微型计算机的结构 基本组成 结构特点 1.3 硬件系统 微处理器 存储器 总线 输入输出接口 外围设备,教学进程,第 1 章 概论,第 2 章 微处理器,第 3 章 总线结构,第 5 章 汇编语言,第 6 章 存储系统,第 7 章 输入/输出接口,第 8 章 中断,参考文献,第 4 章 指令系统
2、,课程概述,附录,1.4 软件系统 系统软件 应用软件1.5 数的表示与计算 进制数的基本表示方法 数的进制转换 字符二进制编码,教学进程,课程概述,2.1 8086的结构特点 CPU 寄存器组 外部引脚及功能 2.2 8086CPU的工作时序 基本时序 最小模式 最大模式 2.3 80x86微处理器及其发展 80286微处理器 80386微处理器 80486微处理器 Pentium微处理器 2.4 流水线技术 流水线工作原理 流水线相关问题 流水的实现与控制,第 1 章 概论,第 2 章 微处理器,第 3 章 总线结构,第 5 章 汇编语言,第 6 章 存储系统,第 7 章 输入/输出接口,
3、第 8 章 中断,参考文献,第 4 章 指令系统,附录,教学进程,课程概述,3.1 概述 基本概念 总线分类 3. 2 总线的工作原理 总线的应用 总线的功能 总线仲裁 3.3 常用系统总线 PC总线 ISA总线 PCI总线 3.4 主要外设总线 IDE总线 SCSI总线 USB总线,第 1 章 概论,第 5 章 汇编语言,第 6 章 存储系统,第 7 章 输入/输出接口,第 8 章 中断,参考文献,第 4 章 指令系统,附录,第 3 章 总线结构,第 2 章 微处理器,教学进程,课程概述,4.1 寻址方式 与数据有关的寻址方式 与转移地址有关的寻址方式 4.2 指令系统 数据传送指令 算术运
4、算指令 逻辑指令 串处理指令 控制转移指令 处理器控制指令4.3 80x86新增指令 80286新增指令 80386新增指令 80486新增指令 MMX多媒体指令集 4.4 RISC技术 RISC的产生与发展 RISC的特点,第 2 章 微处理器,第 3 章 总线结构,第 5 章 汇编语言,第 6 章 存储系统,第 7 章 输入/输出接口,第 8 章 中断,参考文献,第 4 章 指令系统,附录,第 1 章 概论,教学进程,课程概述,第 2 章 微处理器,第 3 章 总线结构,第 5 章 汇编语言,第 6 章 存储系统,第 7 章 输入/输出接口,第 8 章 中断,参考文献,第 4 章 指令系统
5、,附录,第 1 章 概论,5.1 8086汇编语言基础 汇编语言基本语法 汇编语言语句 伪指令语句 宏指令语句 5.2 汇编语言程序设计 顺序程序设计 分支程序设计 循环程序设计 子程序设计 DOS功能调用,教学进程,课程概述,第 2 章 微处理器,第 3 章 总线结构,第 5 章 汇编语言,第 6 章 存储系统,第 7 章 输入/输出接口,第 8 章 中断,参考文献,第 4 章 指令系统,附录,第 1 章 概论,6.1 概述 存储器的层次结构 存储器的分类 存储器的基本组成 6.2 RAM随机存储器 静态RAM 动态RAM 动态RAM的刷新6.3 ROM只读存储器 掩膜只读存储器(MROM)
6、 可编程的只读存储器(PROM) 可编程、可擦除的只读存 储器(EPROM) 闪速存储器,教学进程,课程概述,第 2 章 微处理器,第 3 章 总线结构,第 5 章 汇编语言,第 6 章 存储系统,第 7 章 输入/输出接口,第 8 章 中断,参考文献,第 4 章 指令系统,附录,第 1 章 概论,6.4 存储器的设计与控制 常用的译码电路 内存容量扩充 设计实例 6.5 Cache高速缓冲存储器 高速缓存工作原理 替换策略 Cache读/写 6.6 虚拟存储器 基本原理 虚拟存储的实现6.7 内存技术的发展 内存的技术特点 内存的硬件新技术,教学进程,课程概述,第 2 章 微处理器,第 3
7、章 总线结构,第 5 章 汇编语言,第 6 章 存储系统,第 7 章 输入/输出接口,第 8 章 中断,参考文献,第 4 章 指令系统,附录,第 1 章 概论,7.1 概述 基本概念 输入/输出端口寻址7.2 主机与外设的数据传送方式 程序查询方式 程序中断方式 DMA方式的数据传输 I/O通道控制方式,教学进程,课程概述,第 2 章 微处理器,第 3 章 总线结构,第 5 章 汇编语言,第 6 章 存储系统,第 7 章 输入/输出接口,第 8 章 中断,参考文献,第 4 章 指令系统,附录,第 1 章 概论,7.3 可编程接口芯片 计数器和定时器Intel8253 并行接口芯片8255 串行
8、接口标准RS-232C 串行通信接口8251A DMA控制器8237A 7.4 模拟量输入/输出接口 基本工作原理 数模（D/A）转换器 模数（A/D）转换器,教学进程,课程概述,第 2 章 微处理器,第 3 章 总线结构,第 5 章 汇编语言,第 6 章 存储系统,第 7 章 输入/输出接口,第 8 章 中断,参考文献,第 4 章 指令系统,附录,第 1 章 概论,8.1 中断系统 基本概念 中断的类型 中断的响应过程 中断向量表8.2 8086微处理器的中断方式 内部中断 外部中断8.3 中断控制器Intel8259A 基本功能 结构特点 外部引脚 中断顺序 8259A编程 工作方式,教学
9、进程,概 论,1.1 计算机发展概况 1.1.1 计算机的发展史 1.1.2 微型计算机的发展 1.2 微型计算机的结构 1.2.1 基本组成 1.2.2 结构特点 1.3 硬件系统 1.3.1 微处理器 1.3.2 存储器 1.3.3 总线,第1章,1.3.4 输入输出接口 1.3.5 外围设备 1.4 软件系统 1.4.1 系统软件 1.4.2 应用软件1.5 数的表示与计算 1.5.1 进制数的基本表示方法 1.5.2 数的进制转换 1.5.3 字符二进制编码,1.1,计算机发展概况,1.1.1,计算机的发展史, 世界上第1台计算机,名称：ENIAC (Electronic Numeri
10、cal Integrator and Computer)目的：用于第2次世界大战后期的弹道计算诞生时间：1946年2月15日诞生地：美国宾夕法尼亚大学,教学进程,1.1,计算机发展概况,1.1.1,计算机的发展史,计算机发展的四个时代（按元器件划分）,第二代（1957-1964）晶体管计算机,第三代（1965-1971）集成电路计算机,第四代 (1971年至今) 大规模集成电路计算机,第一代（1946-1957）电子管计算机,教学进程,年代 CPU(中央处理器)19711972Intel 4004 / 800819731977Intel 808019781983Intel 8086 / 808
11、8 / 802861984至今 Intel 80386 / 80486Pentium 586Pentium Pentium Pentium ,1971年第1台微型计算机诞生,微型计算机的发展,1.1.2,老式电脑IBM-PC,Intel公司推出32位微处理器芯片,教学进程,1.2,微型计算机的结构,冯诺依曼(Von Neumann)结构首先提出了采用二进制计算、 存储程序并在程序控制下自动 执行的思想,微型计算机(Micro Computer)指体积、重量、计算能力都相对比较小的一类计算机，一般供个人使用，通常又称个人计算机（PC，Personal Computer）。,教学进程,1.2,微型
12、计算机的结构,1.2.1,基本组成,教学进程,1.2,微型计算机的结构,1.2.2,结构特点,多级层次结构,硬 件 连 接 逻 辑,用户级,应用程序级,操 作 系 统 级,机 器 语 言 级,微 程 序 级,硬件层,软件层,教学进程, 微处理器也称为中央处理单元（Central Processing Unit，CPU）， 包括运算器、控制器以及寄存器组，是整个硬件系统的核心。,1.3,1.3.1,微处理器, 计算机系统中的一种存储记忆设备，用来存放指令、数据、运算 结果以及各种需要保存的信息。, 指一组信号线的集合，计算机系统中各部件之间传输地址、数据和 控制信息的公共通路。从物理结构来看，它
13、由一组导线和相关的控 制电路、驱动电路组成。,1.3.4,输入输出接口, 微机通过它们与外界进行数据交换 。,1.3.5,外围设备, 主要分为输入设备、输出设备和输入/输出双向设备。,硬件系统,教学进程,1.4,软件系统,1.4.1,系统软件,系统软件又称系统程序，主要用来管理计算机系统，监视服务， 使系统资源得到合理调度，确保整个系统高效运行。 包括： 编译系统 操作系统 设备驱动系统 程序开发系统,应用软件又称应用程序，是由用户或第三方软件公司专门为解 决某个应用领域中的具体任务而编写的程序 。,操作系统主要有：DOS、Windows、UNIX。PC机多数是微软的Windows操作系统。按
14、发展历程，其版本为Win3.1、Win95、Windows98、Win NT、Win2000、Windows XP等，从单机版到服务器版。,教学进程,1.5,数的表示与计算,1.5.1,进制数的基本表示方法, 二进制数 (mod.2 ) 0000 0001 0010 0011 0100 0101 (1101) 2, 八进制 (mod.8) 1234567 10 11 . 17 20 . 27 30 (57) 8, 十进制 (mod.10) 123456789 10 11 12 13 . 19 20 (22) 10,计算机采用二进制的原因主要有以下几点： 容易实现：二进制在硬件技术上容易实现。
15、运算简单：二进制运算规则简单，操作实现简便。 工作可靠：采用两种稳定的状态来表示数字，使数据的存储、 传送、和处理都变得更加可靠。 逻辑判断方便：,教学进程,1.5.2,数的进制转换,各种进制间的对应关系,1,教学进程,mod2-mod10换算,mod.10,mod.2,27.25,24 23 22 21 20 2-1 2-2,+ + + + + +,例 (11011.01)2 =,10010.11,. 余1,0.8125 2,教学进程,mod8-mod10换算,mod.10,mod.8,678.15625,83 82 81 80 8-1 8-2,+ + + + +,例 (1246.12) 8
16、 =,1246.117,1 . 余1,0.156 8,教学进程,mod16-mod10换算,mod.10,mod.16,788.07031,162 161 160 16-1 16-2,+ + + +,例 (314.12)16 =,13A.4F,0.31 16,教学进程,mod2-mod8换算,mod.8,mod.2,(35.64)8,例 (11101.1101)2 =,(100101.110001) 2,例 (45.61)8 =,教学进程,mod2-mod16换算,mod.16,mod.2,(3D.5C)16,例 (111101.010111)2 =,(1001011.01100001) 2,
17、例 (4B.61)16 =,教学进程,1.5.3,字符二进制编码,BCD码,1,用二进制编码表示每一位十进制数的编码称为二十进制码， 简称BCD（Binary coded decimal）码。 最常用的BCD码是8421码，它用四位二进制数表示一位十进制数， 例如十进制数934D，采用BCD码表示为1001 0011 0100。,ASCII（American Standard Code for Information Interchange）码 美国国家信息交换标准代码。, ASCII码是7位二进制编码，表示27共128种字符。包括09十个阿 拉伯数字，英文字母共52个（大小写各26个），其他
18、为常用的标点 和控制字符。,教学进程,ASCII000001002003004005006007:010012:,字符NULSOHSTXETXEOTENOACK(振铃):LFFF:,ASCII:032033034:048049050:063064:,字符:space!“:012:?:,ASCII:065066067:097098099:254255,字符:ABC:abc: 空格FF, 注意： 不同的语言程序 使用不同进制的 ASCII码表。如 mod.8或mod.16, 10进制ASCII码表,教学进程,1.5.3,字符二进制编码,汉字编码,3,为了在计算机中传送和识别汉字，需对汉字进行编码，该编码称之为“汉字代码”。, 汉字代码,教学进程,1.1 计算机发展概况 1.1.1 计算机的发展史 1.1.2 微型计算机的发展 1.2 微型计算机的结构 1.2.1 基本组成 1.2.2 结构特点 1.3 基本设备硬件系统 1.3.1 微处理器 1.3.2 存储器 1.3.3 总线 1.3.4 输入输出接口 1.3.5 外围设备,1.4 软件系统 1.4.1 系统软件 1.4.2 应用软件 1.5 数的表示与计算 1.5.1 进制数的基本表示方法 1.5.2 数的进制转换 1.5.3 字符二进制编码,小结,第1章 概论,教学进程,
