微机原理
微机原理教学
微机原理教学微机原理,作为计算机专业的一门基础课程,对于学生的计算机基本理论、硬件结构和操作系统原理等方面的学习起着重要的作用。
针对这门课程的教学内容和方法,本文将从课程设置、教学目标、教材选择以及教学方法等方面进行论述,旨在提供一种有效的微机原理教学模式。
一、课程设置微机原理课程应该合理设置,由浅入深地讲解计算机硬件结构、数字逻辑、微处理器等内容,同时要与计算机组成原理、计算机系统结构课程紧密衔接,形成知识体系的连贯性。
通过合理的课程设置,能使学生逐步掌握计算机的工作原理和基本组成,为进一步学习计算机体系结构奠定良好的基础。
二、教学目标微机原理课程的教学目标主要包括以下几个方面:1. 培养学生对计算机硬件结构的认识和理解能力;2. 培养学生进行数字逻辑设计的能力;3. 培养学生掌握微处理器的工作原理和汇编语言程序设计的能力;4. 培养学生运用专业知识解决实际问题的能力。
三、教材选择选择合适的教材对于教学的质量和效果至关重要。
微机原理教材应涵盖计算机硬件结构、数字逻辑和微处理器等内容,并且书写规范、结构清晰、讲解详细。
同时,教材中应包括一些具体的例子和实践案例,以便学生更好地理解和应用所学知识。
值得一提的是,教师可以结合自身的教学实践,根据不同年级和学生的实际情况,选用适合的辅助教材和参考资料。
四、教学方法为了提高微机原理课程的教学效果,教师可以尝试以下几种教学方法:1. 理论与实践相结合。
在讲解理论知识的同时,加强实验教学环节,让学生通过实际操作来巩固和加深理论的理解。
可以搭建一些仿真实验平台或使用开发板等硬件设备,让学生亲自实践,提高他们的动手能力和问题解决能力。
2. 课堂互动。
在教学过程中,鼓励学生提问和思考,积极参与讨论,促进师生之间的互动。
可以设计一些小组活动或者课堂演示,增加学生的参与度,激发他们的学习兴趣。
3. 多媒体辅助教学。
利用多媒体技术,结合图文并茂的教学材料,展示计算机硬件的结构和工作原理等内容,使抽象的理论知识更加形象和具体。
微机原理sub
微机原理sub
微机原理是一门研究微型计算机内部结构和工作原理的学科,主要内容包括计算机硬件、软件与操作系统、微处理器等方面的知识。
微机原理的学习是了解计算机技术背后的基本原理和内部机制的关键,对于理解计算机的工作方式和性能优化具有重要意义。
微机原理的核心是研究计算机硬件的工作原理。
计算机硬件包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备等多个部件。
了解
这些硬件的组成和相互作用原理,可以帮助我们理解计算机的计算、存储和输入输出过程。
在微机原理的学习中,微处理器是一个重要的内容。
微处理器是计算机的核心,负责执行各种指令并控制计算机的工作。
了解微处理器的结构和工作方式,可以帮助我们理解计算机的指令执行过程、时钟频率和性能优化等方面的知识。
此外,微机原理还涉及到计算机的软件和操作系统。
软件是指计算机程序和数据的集合,操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源的系统软件。
了解软件与操作系统的基本原理,可以帮助我们理解计算机的应用开发和系统管理等方面的知识。
总之,微机原理是计算机科学的基础学科,通过学习微机原理,可以帮助我们理解计算机技术的基本原理和内部机制,从而更好地应用和管理计算机。
微机原理是什么
微机原理是什么微机原理是一种基于微处理器的计算机系统工作原理的概述。
微机原理基于冯·诺依曼体系结构,其中包括一个中央处理器(CPU)、存储器和输入/输出设备。
CPU是微机的核心部件,它由运算器、控制器和寄存器组成。
运算器负责执行算术和逻辑运算,控制器负责指挥各个部件的工作,并根据存储器中的指令执行操作。
寄存器是CPU内部用于存储数据的快速存储单元。
微机的存储器分为主存储器和辅助存储器。
主存储器用于存储CPU当前正在执行的程序和数据,是CPU与外部设备之间进行信息交换的地方。
辅助存储器则用于长期存储程序和数据,如硬盘、光盘等。
输入/输出设备允许用户与系统进行交互,并将数据和程序输入到主存储器或将结果从主存储器输出。
常见的输入设备包括键盘、鼠标、摄像头等,输出设备包括显示器、打印机、扬声器等。
在微机系统中,CPU通过总线与存储器和输入/输出设备进行通信。
总线是一组电子线路,负责传输数据和控制信号。
总线分为数据总线、地址总线和控制总线。
数据总线用于传输数据,地址总线用于指示存储器中的位置,控制总线用于传输控制信号。
微机系统的工作原理是,当用户输入指令或数据时,这些信息被传送到主存储器。
CPU从主存储器中读取指令并执行,根据指令所包含的操作码和操作数进行相应的算术和逻辑运算。
CPU还可以将结果存储回主存储器,或将结果发送到输出设备。
通过微处理器和微机原理,微机可以高效地执行各种计算和处理任务,并实现与用户的交互。
微机的工作原理不仅可用于个人电脑,还可以应用于嵌入式系统、工控系统、服务器等不同领域。
微机原理
1、微型计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成。
2、从编程结构上看,8086CPU是由指令执行部件和总线接口部件两部分组成。
3、8086CPU有16根数据线,20根地址线,具有1MB字节的存储器寻址空间。
4、逻辑地址为2000H:1234H的存储单元的物理地址是21234H。
5、8086CPU写入一个规则字,数据线的高8位写入奇存储体,低8位写入偶存储体。
6、8086CPU有最小模式和最大模式两种工作模式,当MN/MX0V时,8086工作在最大模式。
7、CPU和外设之间的数据传送方式有:程序方式、中断方式和DMA方式三种。
(×)1、8088CPU与8086CPU一样,有16根数据线。
(×)2、段内转移指令执行结果要改变IP、CS的值。
(∨)3、在串操作指令执行时,若DF=0,则地址值会自动增加。
(×)4、8086CPU从内存中读取一个字(16位)必须用两个总线周期。
(×)5、MOV AX,[BP]的源操作数物理地址为16d ×(DS)+(BP)。
(×)6、指令MOV CS,AX是正确的。
(×)7、REP的判断重复条件是(CX)=0。
(×)8、指令RCR AL,2是错误的。
(√)9、当8086CPU响应中断时,会从INTA输出两个连续的负脉冲应答信号。
(√)10、堆栈指令的操作数均为字。
1、8086CPU复位后,程序的起始物理地址为:(B)A、00000HB、FFFF0HC、10000HD、F0000H2、8086CPU的中断相量表位于:(A)A、00000H~003FFH区B、10000H~103FFH区C、0F000H~0F3FFH区D、F0000H~F03FFH区3、8086CPU可屏蔽中断的使能位为:(B)A、DFB、IFC、TFD、PF4、下面哪个运算符是用来取地址的段值:(B)A、OFFSETB、SEGC、SEGMENTD、ASSUME 5、标志寄存器压栈指令为:(C)A、SAHFB、LAHFC、PUSHFD、POPF6、指令MOVSB的功能是:(A)A、将DS:[SI]所指出的存储单元的字节送到ES:[DI]所指出的存储单元。
微机原理微型计算机的基本组成电路
微机原理微型计算机的基本组成电路微机原理是指微型计算机的基本原理和组成。
微型计算机是一种能够完成各种计算和控制任务的计算机,其基本组成电路包括中央处理器(CPU)、存储器(内存)、输入输出设备(I/O)、总线以及时钟电路等。
中央处理器(CPU)是微型计算机的核心部件,负责执行各种计算和控制任务。
它由控制器和算术逻辑单元(ALU)组成。
控制器负责指挥和协调整个计算机系统的运行,从存储器中读取指令并解码执行;ALU则负责执行各种算术和逻辑运算。
存储器(内存)用于临时存储数据和指令。
根据存取速度和功能特点,内存可分为主存和辅存。
主存是临时存储数据和指令的地方,包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM);辅存则是长期存储数据和程序代码的地方,包括磁盘、光盘等。
输入输出设备(I/O)用于与外部环境进行交互,实现数据的输入和输出。
输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等;输出设备包括显示器、打印机、音频设备等。
总线是计算机内部各个组件之间进行数据传输和通信的通道。
通常分为数据总线、地址总线和控制总线。
数据总线用于传输数据;地址总线用于指示数据在内存中的位置;控制总线用于传输各种控制信号。
时钟电路用来提供计算机系统的时序信号,使计算机内部各个组件的操作同步。
时钟电路产生一系列脉冲信号,用于指示各种操作的开始和结束。
此外,微型计算机的基本组成电路还包括各种辅助电路,如电源电路、复位电路、中断控制电路等。
电源电路提供计算机系统所需的电能;复位电路用于将计算机系统恢复到初始状态;中断控制电路用于处理外部中断信号,从而实现对外部事件的及时响应。
综上所述,微型计算机的基本组成电路包括中央处理器、存储器、输入输出设备、总线和时钟电路等。
这些电路相互配合,共同完成各种计算和控制任务,构成了一个完整的微型计算机系统。
微机原理及接口技术
微机原理及接口技术一、前言随着信息时代的到来,计算机技术的不断发展,微机技术已经得到了广泛的应用和发展。
微机原理及接口技术作为微机技术的重要基础,对于了解微机的结构和工作原理,以及实现微机与外部设备的通信具有十分重要的意义。
本文将围绕着微机的结构、工作原理以及微机与外部设备的接口技术进行详细的介绍和分析。
二、微机的结构微机是由中央处理器(CPU)、内存(MEM)、输入/输出(I/O)接口电路、总线(BUS)等部分组成的。
CPU是微机的核心部分,它能对数据进行处理、控制微机的运作;内存是储存数据和指令的地方,CPU可以直接对内存进行读取和写入操作;I/O接口电路是微机与外部设备之间进行数据交换的桥梁;总线则是将CPU、内存和I/O接口电路连接在一起,并传递数据和控制信息。
三、微机的工作原理微机的工作过程主要由指令执行和数据存取两个部分组成。
当CPU需要执行下一条指令时,会从内存中读取这条指令,然后进行解析并执行相应的操作。
当CPU需要访问数据时,会从内存中读取数据,并将数据写入内存中。
而CPU与输入/输出设备之间的通信也是通过I/O接口电路完成的。
CPU可以根据需要对内存进行读写操作,这是因为内存与CPU的速度非常接近,对内存的操作是非常快速的。
而CPU与外设之间通过I/O接口电路进行通信,则是因为I/O接口电路需要实现对不同类型的设备接口进行适配,对设备的操作速度也受到限制。
四、微机的接口技术为了实现微机与外部设备的通信,需要通过不同的接口技术来实现对不同类型设备的连接。
常用的接口技术有串行接口(Serial Interface)、并行接口(Parallel Interface)、通用串行总线(USB)、蓝牙接口(Bluetooth Interface)等。
其中,USB接口已经成为目前最为普遍的接口技术之一。
串行接口技术和并行接口技术是早期应用比较广泛的接口技术,它们的主要区别在于对数据的传输方式不同。
微机原理
第一章ENIAC 的不足:运算速度慢、存储容量小、全部指令没有存放在存储器中、机器操作复杂、稳定性差 。
冯·诺依曼(Johe V on Neumman )提出了“存储程序”的计算机设计方案。
特点是: 1、采用二进制数形式表示数据和计算机指令。
2、指令和数据存储在计算机内部存储器中,能自动依次执行指令。
由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备5大部分组成计算机硬件。
工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。
一型计算机的分类字长:有4位、8位、16位、32位、64位微型计算机等 工艺:可分成MOS 工艺、双极型TTL 工艺的微处理器 结构类型:有单片机、单板机、位片机、微机系统等 用途:个人计算机、工作站/务器、网络计算机 体积大小:台式机、携机。
二.微型计算机的性能指标介绍位:这是计算机中所表示的最基本、最小的数据单元。
字长:是计算机在交换、加工和存放信息时的最基本的长度。
字节(Byte ):是计算机中通用的基本单元,由8个二进制位组成。
字:是计算机内部进行数据处理的基本单位。
主频:也称时钟频率,是指计算机中时钟脉冲发生器所产生的频率。
访存空间:是该微处理器构成的系统所能访问的存储单元数。
指令数:构成微型计算机的操作命令数。
基本指令执行时间:计算机执行程序所花的时间。
可靠性:指计算机在规定时间和条件下正常工作不发生故障的概率。
兼容性:指计算机硬件设备和软件程序可用于其他多种系统的性能。
性能价格比:是衡量计算机产品优劣的综合性指标。
微型计算机是以微处理器为核心,再配上存储器、接口电路等芯片构成的微型计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成 :1.中央处理单元CPU (Control Processing Unit )是微型计算机的核心部件,是包含有运算器、控制器、寄存器组以及总线接口等部件的一块大规模集成电路芯片,俗称微处理器。
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。
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数制和编码1.将r进制转换为十进制。
方法:按权展开相加获得。
.2.十进制转换为r进制。
方法:整数—除基取余;小数—乘基取整。
3.二进制转换为八、十六进制方法:每三/四位对应转换。
例如,1000 1010B=8AH,10 001 010B=212O 4.带符号数的表示方法带符号数的原码、反码和补码的表示。
正数的源码、反码、补码都相同。
例1.将十进制小数25.815转换为二进制。
例2.机器字长为8位x=-56D,求[x]补,结果用二进制表示。
P21 3.将下面10进制数分别转换成二进制数和16进制数。
(1)25 (2) 76(3) 128 (4) 1346.求出下列10进制数的源码、反码和补码(1) +42 (2)+85(3)-42 (4)-858086CPU1.带符号数运算对标志寄存器的影响。
标志位:CF,PF,AF,ZF,SF,OF例3.两带符号数105和50相加,求运算后对各标志位的影响。
例4.指出执行如下指令后,标志寄存器中各状态位的值。
MOVAX,34C5HADD AX,546AH2.段地址和偏移地址组合成物理地址。
20位PA=段基地址*16+16位偏移量例3.已知段地址:偏移地址分别为1200:3500H,则其物理地址为多少。
解:PA = 1200H*16+3500=15500H例6.段基地址装入如下数值,则每段的起始地址和结束地址分别是多少。
(1)1200H(2)3F05H(3)0FFEH3.堆栈的设置和操作PUSH和POP对SP的影响例7.设SS:SP=2000:0300H,则堆栈在内存中的物理地址范围是多少?执行两次PUSH操作和SS:SP是多少?再执行一条POP操作后SS:SP是多少?一、寻址方式1.寻址类型(7种)1)立即寻址。
如:MOV AL,26H2)寄存器寻址。
如:MOV DX,AX3)直接寻址。
如:MOV AX,[2000H]4)寄存器间接寻址。
如:MOV BX,[SI]5)寄存器相对寻址。
组成原理和微机原理的区别
组成原理和微机原理的区别组成原理和微机原理是计算机科学领域的两个重要概念。
组成原理(Computer Organization)是指计算机系统中各个硬件组件之间的互联关系、工作方式及其实现原理的研究。
而微机原理(Microcomputer Principle)是指微型计算机(或称个人计算机)的工作原理、结构组成、运行机制等方面的研究。
虽然两个概念关注的层次不同,但它们在一定程度上是相互关联的。
首先,组成原理是计算机科学的基础。
它研究计算机硬件如何运行和协同工作,如处理器、内存、存储器、输入输出设备等。
这些硬件组件之间的互联关系和工作方式的设计对计算机的整体性能和效率有着重要影响。
组成原理主要关注硬件层次的设计和实现,例如如何设计指令集、如何实现数据通路和控制单元、如何进行内存管理等。
它涉及到底层电路设计、逻辑门电路的实现、微结构设计等技术。
与此相反,微机原理更加关注的是微型计算机系统的工作原理和内部结构。
微机原理包括微型计算机系统的组成以及各个组成部分之间的关系,例如中央处理单元(CPU)、内存、输入输出设备、总线系统等。
微机原理还包括微型计算机的运行机制,例如指令的执行过程、CPU与内存之间的数据传输过程、输入输出设备的工作机制等。
微机原理主要关注的是微型计算机整体的结构和工作机制,目的是深入理解计算机系统的运行方式,为提高计算机性能和效率提供理论和技术支持。
总的来说,组成原理和微机原理从不同的角度研究计算机系统。
组成原理关注底层电路设计和硬件层面的实现,它是计算机科学的基础,为高级计算机体系结构和程序设计提供支持。
微机原理关注微型计算机系统的结构和工作原理,目的是理解和优化微型计算机的性能和效率。
它与组成原理有一定的重叠,但更加关注整体系统的层面。
另外,随着计算机技术的发展,微机原理逐渐与计算机组成原理结合在一起,形成了计算机体系结构(Computer Architecture)这一更为综合的学科。
微机原理ppt全
1.无条件方式
这种方式在传送信息时,已知外设是准备好的状态,所以 输入输出时都不需要查询外设的状态。可直接用IN和OUT指令 完成与接口之间的数据传送。但这种方式必须确保外设已经准 备好时才可使用,否则就会出错,故很少使用。采用无条件传 送方式的接口电路如图5-3所示。
图5-3 无条件传送方式接口电路
第5章 输入输出基本方式
2.查询方式
当CPU与外设之间进行数据传递源自, 很难保证CPU在执行输入操作时,外设一 定是“准备好”的;而在执行输出操作时 ,外设一定是“空闲”的。为保证数据传 送的正确进行,CPU必须在数据传送之前 对外设的状态进行查询,确认外设已经满 足了传送数据的条件后再与外设进行数据 交换,否则一直处于查询等待状态,这就 是查询方式。
第5章 输入输出基本方式
使用查询方式工作的外设必须至少有两个部 件,其中之一是状态部件。CPU每一次与外设进行 数据交换之前,先从状态部件读取信息,判断外 设是否处于“就绪”(Ready)状态。如果来自外 设的状态信息反映出外设“没有准备好”或正 “忙”(Busy),说明还不能进行数据传递;反 之,当CPU检测到外设已准备好(Ready)后,才 可以与外设进行一次数据传递。 (1)查询方式输入
第5章 输入输出基本方式
5.1 输入输出方式 5.2 8086/8088的中断系统 5.3 8086/8088的中断控制与DMA控制 5.4 接口与总线
第5章 输入输出基本方式
5.1 输入输出方式 5.2 8086/8088的中断系统 5.3 8086/8088的中断控制与DMA控制 5.4 接口与总线
第5章 输入输出基本方式
“统一编址” 的特点是:内存和I/O端口共用一 个地址空间;所有访问内存的指令都可用于I/O端口 ,包括内存的算术逻辑运算指令。
微机原理指令大全
微机原理指令大全微机原理是计算机科学中的重要基础知识,而指令则是微机原理中的核心内容之一。
指令是计算机中的基本操作命令,它直接影响着计算机的运行和执行效率。
本文将为大家详细介绍微机原理中常见的指令,并提供一份完整的指令大全,希望能够帮助大家更好地理解和掌握微机原理中的指令知识。
一、数据传送指令。
数据传送指令是微机原理中最基本的指令之一,它用于将数据从一个地方传送到另一个地方。
常见的数据传送指令包括MOV、LDM、STM等。
这些指令可以实现寄存器之间、寄存器和内存之间、内存和输入输出设备之间的数据传送操作,是计算机程序中不可或缺的一部分。
二、算术运算指令。
算术运算指令用于进行各种数值计算操作,包括加法、减法、乘法、除法等。
常见的算术运算指令有ADD、SUB、MUL、DIV等。
这些指令可以对寄存器和内存中的数据进行各种算术运算,是计算机程序中常用的指令之一。
三、逻辑运算指令。
逻辑运算指令用于进行各种逻辑操作,包括与、或、非、异或等。
常见的逻辑运算指令有AND、OR、NOT、XOR等。
这些指令可以对寄存器和内存中的数据进行逻辑运算,是计算机程序中实现逻辑判断和控制流程的重要指令之一。
四、转移指令。
转移指令用于改变程序的执行顺序,包括无条件转移和条件转移两种。
常见的转移指令有JMP、JZ、JNZ、JC、JNC等。
这些指令可以实现程序的跳转和循环控制,是计算机程序中实现各种复杂逻辑的重要指令之一。
五、比较指令。
比较指令用于比较两个数据的大小关系,常见的比较指令有CMP、TEST等。
这些指令可以对寄存器和内存中的数据进行比较操作,并根据比较结果设置标志位,是实现条件转移和逻辑判断的重要指令之一。
六、输入输出指令。
输入输出指令用于实现计算机与外部设备的数据交换,包括输入数据和输出数据两种操作。
常见的输入输出指令有IN、OUT等。
这些指令可以实现计算机与外部设备之间的数据传输,是计算机程序中实现输入输出功能的重要指令之一。
微机原理教学大纲
微机原理教学大纲一、课程背景和目标1.1 课程背景微机原理作为计算机相关专业的必修课程,是学习计算机体系结构和计算机组成原理的基础。
通过学习微机原理,学生可以深入理解计算机的底层原理和运行机制,为后续的课程和实践提供坚实的基础。
1.2 课程目标本课程旨在使学生达到以下目标:- 理解计算机系统的组成与结构- 掌握微处理器及其相关器件的工作原理- 理解汇编语言的基本概念和编写方法- 能够独立完成简单的微机系统设计与实现- 发展问题解决和分析能力,培养创新思维和动手实践能力二、课程内容2.1 计算机系统概述- 计算机的基本组成和工作原理- 计算机的发展历程和分类2.2 软硬件概述- 计算机硬件的分类和功能- 计算机软件的分类和基本概念2.3 计算机的层次结构- 指令系统和指令的执行过程- 存储器层次结构和访问方法- 输入输出系统和设备控制2.4 微处理器组成与工作原理- 微处理器的基本功能和结构- 控制器和ALU的作用与实现- 数据通路和指令执行过程2.5 汇编语言基础- 汇编语言的基本概念和特点- 汇编语言的指令格式及寻址方式- 汇编语言程序的设计和调试2.6 总线与存储器- 总线的分类和基本特性- 存储器的种类和特点- 存储器的组织和寻址方法2.7 输入输出系统- 输入输出设备的分类和接口技术- 输入输出控制和数据传输方式- 中断和DMA的原理和应用三、教学方法与评估方式3.1 教学方法- 理论教学结合实践教学,注重理论与实际应用的结合- 通过案例分析和实验操作加深学生对知识的理解和掌握- 鼓励学生参与讨论,提高问题解决和分析能力3.2 评估方式- 平时成绩:包括课堂出勤、课堂表现和作业完成情况- 实验报告及实验成绩:要求学生独立完成实验并撰写实验报告- 期末考试:综合考核学生对课程内容的理解和应用能力四、教材及参考书目教材:- 《微机原理与接口技术导论》高晓阳等著,机械工业出版社参考书目:- 《计算机组成与设计:硬件与接口》 David A. Patterson等著,电子工业出版社- 《深入理解计算机系统》 Randal E. Bryant等著,电子工业出版社五、教学进度安排本课程按照以下进度安排进行授课:- 第一周:计算机系统概述- 第二周:软硬件概述- 第三周:计算机的层次结构- 第四周:微处理器组成与工作原理- 第五周:汇编语言基础- 第六周:总线与存储器- 第七周:输入输出系统六、课程总结微机原理课程的学习对于计算机专业的学生来说是非常重要的。
什么是微机原理
什么是微机原理
微机原理是一门涉及到微型计算机的基本工作原理和组成部分的学科。
它主要涵盖了计算机的硬件和软件方面的知识。
在微机原理中,硬件部分的内容包括处理器、存储器、输入输出设备、总线等组成要素。
其中,处理器负责执行计算机指令和控制计算机的操作,存储器用于存储数据和指令,输入输出设备用于人与计算机之间的信息交互,总线则负责各个组件之间的数据传输。
软件部分的内容涉及计算机的操作系统、编程语言和应用软件。
操作系统是计算机的核心软件,它管理着计算机的资源和控制计算机的运行。
编程语言是人与计算机交互的桥梁,它使得人们可以通过编写程序来控制计算机。
应用软件则是通过编程语言编写的实际应用程序,满足人们的各种需求。
微机原理还包括了数字逻辑电路和计算机组成原理的相关内容。
数字逻辑电路用于实现计算机硬件中的各种逻辑功能,例如与门、或门、存储器等。
计算机组成原理则是从整体上理解计算机的结构和工作原理,包括计算机的层次结构、指令执行周期、中央处理器和主存储器的连接等等。
通过学习微机原理,人们可以更好地理解和掌握计算机的工作原理,为以后的计算机应用和开发打下坚实的基础。
专升本《微机原理》
专升本《微机原理》微机原理是计算机专业的一门重要课程,旨在培养学生对微机原理的理论与实践知识。
本文将从微机原理的基本概念、微机系统的组成、微处理器的工作原理以及微机系统的应用四个方面进行论述。
首先,微机原理是指计算机硬件系统中微处理器和微型计算机组成的基本原理。
微机原理包括两个层次,一是微机硬件系统基本组成和工作原理,二是微型计算机的结构和设计原理。
微机的基本概念包括硬件和软件两个方面。
硬件包括主机系统和外部设备两个部分,主机系统由中央处理器(CPU)、存储器(RAM和ROM)以及系统总线组成,外部设备包括输入设备、输出设备和存储设备等。
软件包括系统软件和应用软件,系统软件包括操作系统和公用软件,应用软件是用户根据自己的需要进行选择和安装的。
其次,微机系统的组成是指微机硬件系统中各部分组成的方式和相互连接的方式。
微机硬件系统由中央处理器、存储器(RAM和ROM)、输入输出接口和系统总线等部分组成。
中央处理器是微机的核心,负责指令的执行和数据的处理。
存储器是用于存放程序和数据的地方,其中RAM是随机存储器,用于临时存储数据和程序,ROM是只读存储器,用于存放固化程序。
输入输出接口是微机与外部设备之间进行数据交换的接口,可以通过接口将用户输入的数据传输到微机内部,也可以将微机内部的数据传输到外部设备上。
系统总线是微机内部各个部件之间进行数据传输和通信的通道,包括地址总线、数据总线和控制总线。
再次,微处理器是微机硬件系统中最重要的部件,也是微机原理中最核心的内容之一、微处理器是一个集成电路芯片,包括控制单元和算术逻辑单元两个部分。
控制单元负责控制微机执行指令的操作,通过时钟信号驱动指令的执行。
算术逻辑单元负责执行算术和逻辑运算,对数据进行加减乘除等操作。
微处理器的工作原理是通过时钟信号和时序控制来实现的,时钟信号是微处理器内部的节拍信号,用于同步各个部件的工作。
时序控制是通过控制单元的指令译码和执行来实现的。
微机原理第1章 微型计算机简介
1.1.2 微机系统的主要性能指标
微型计算机的主要性能指标有以下一些内容: 字长 字长以二进制位为单位,是CPU能够同时处理的二进制数据的位数, 它直接关系到计算机的计算精度、功能和运算能力。微机字长一般都 是以2的幂次为单位,如4位、8位、16位、32位和64位等。 运算速度 计算机的运算速度(平均运算速度)是指每秒钟所能执行的指令条数, 一般用百万条指令/秒(MIPS)来描述。因为微机执行不同类型指令 所需时间是不同的,通常用各类指令的平均执行时间和相应指令的运 行比例综合计算,作为衡量微机运行速度的标准。目前微机的运行速 度已达数万MIPS。 时钟频率(主频) 时钟频率是指CPU在单位时间(秒)内发出的脉冲数。通常,时钟频 率以兆赫(MHz)或吉赫(GHz)为单位。一般的时钟频率越高,其 运算速度就越快。
2、微型计算机的外部设备 微型计算机的外部设备包括外存储器、输入设备和输出设备等,如图 1.3所示。
外存储器 硬盘 软盘 光盘 键盘 鼠标 扫描仪、数码相机等 显示器 打印机
外部 设备
输入设备
输出设备
图 1.3 微型计算机的外部设备 图 1.4 微型计算机的外部设备
1.1.1 微型计算机的体系结构和系统构成
1.1.1 微型计算机的体系结构和系统构成
输入设备 输入设备是计算机外部设备之一,是向计算机输送数据的设备。其功 能是将计算机程序、文本、图形、图像、声音以及现场采集的各种数 据转换为计算机能处理的数据形式并输送到计算机。常见的输入设备 有键盘和鼠标等。 输出设备 输出设备是将计算机中的数据信息传送到外部媒介,并转化成某种人 们所认识的表示形式。在微型计算机中,最常用的输出设备有显示器 和打印机。
地址总线 数据总线 控制总线
计算机微机原理
计算机微机原理计算机微机原理是计算机科学的重要基础,它涵盖了许多关键概念和技术,包括计算机硬件、微处理器、操作系统和编程语言等。
在本文中,我们将探讨计算机微机原理的基本概念,以及它们对计算机科学和技术的影响。
计算机微机原理的基本概念计算机微机原理是计算机硬件和软件的核心原理。
它包括了许多关键概念和技术,其中最重要的是微处理器。
微处理器是一个电子器件,它能够执行计算机指令,实现计算机硬件的基本功能。
它是计算机的核心部件,也是微机的核心芯片。
微处理器不仅与计算机硬件密切相关,还与操作系统和编程语言等软件密切相关。
操作系统是计算机系统的主要软件之一,它管理计算机硬件和软件资源,并提供用户接口。
编程语言则是软件开发的基础,它们为程序员提供了构建软件的工具和框架。
此外,计算机周边设备也是计算机微机原理的一个基本概念。
周边设备包括输入设备、输出设备和存储设备。
输入设备用于输入数据和指令,输出设备用于输出数据和结果,而存储设备用于长期存储数据和程序。
计算机微机原理的影响计算机微机原理对计算机科学和技术的影响非常深远。
它推动了计算机科学的快速发展,并促进了计算机技术的广泛应用。
首先,计算机微机原理提高了计算机硬件的处理能力和存储能力。
通过不断增强微处理器的处理能力和存储能力,计算机能够更快地执行指令和存储数据,从而更好地满足各种计算需求。
其次,计算机微机原理改进了操作系统的可靠性和安全性。
通过改进操作系统的设计和实现,操作系统能够更好地管理计算机硬件和软件资源,从而提供更稳定和安全的计算环境。
最后,计算机微机原理也促进了编程语言的发展和演变。
通过不断改进编程语言的设计和实现,编程语言能够更好地满足不同应用场景的需求,并提供更高效和易用的编程环境。
总之,计算机微机原理是计算机科学和技术的重要基础,它不仅推动了计算机硬件的发展,还改进了操作系统的可靠性和安全性,促进了编程语言的演变。
正是由于计算机微机原理的重要性,它成为了计算机科技的核心领域之一。
微机原理知识点总结
第一章1.辨析三个概念:微处理器、微型计算机、微型计算机系统微处理器:简称μP或MP(Microprocessor)是指由一片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的中央处理器部件,又称为微处理机。
微型计算机: 简称μC或MC,是指以微处理器为核心,配上存储器、输入/输出接口电路及系统总线所组成的计算机(又称主机或微电脑)。
微型计算机系统(主机+外设+软件配置)(Microcomputer system) 简称μCS或MCS,是指以微型计算机为中心, 以相应的外围设备、电源和辅助电路(统称硬件)以及指挥微型计算机工作的系统软件所构成的系统。
2.微机系统结构(三种总线结构):数据总线,地址总线,控制总线第三章内部结构,由两部分组成:总线接口单元BIU(Bus Interface Unit); 执行单元EU(Execution Unit). (1).总线接口单元BIU组成:4个16位的段寄存器(CS、DS、ES、SS);1个16位的指令指针寄存器IP;1个20位的地址加法器;1个指令队列(长度为6个字节);I/O控制电路(总线控制逻辑);]内部暂存器。
BIU的功能:根据EU的请求负责CPU与内存或I/O端口传送指令或数据。
①BIU从内存取指令送到指令队列②当EU执行指令时,BIU要配合EU从指定的内存单元或I/O端口中读取数据,或者把EU的操作结果送到指定的内存单元或I/O端口去。
(2)执行单元EU(Execution Unit)组成:①ALU(算术逻辑单元);②通用寄存器组AX,BX,CX,DX(4个数据寄存器)'BP(基址指针寄存器)SP(堆栈指针寄存器)SI(源变址寄存器)DI(目的变址寄存器)③数据暂存寄存器④标志寄存器FR⑤EU控制电路~作用:负责执行指令,执行的指令从BIU的指令队列中取得;运算结果和所需数据,则由EU向BIU发出请求,经总线访问内存或I/O端口进行存取。
微机原理和单片机原理
微机原理和单片机原理
微机原理和单片机原理是计算机科学中的两个重要概念。
微机原理是指微型计算机的工作原理和组成部分,而单片机原理则是指单片机的工作原理和组成部分。
微机原理包括了多个方面,例如计算机硬件的基本组成部分,如中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备等。
微机的工作原理主要涉及到数据的传输和处理。
当用户输入指令或数据时,中央处理器会负责对其进行处理,并将结果输出给用户。
微机原理还涉及到计算机的体系结构和指令系统,即计算机如何解释和执行指令。
而单片机原理则是指单片机的工作原理和组成部分。
单片机是一种集成电路芯片,它集成了中央处理器(CPU)、存储器、输入输出端口和其他外围电路。
单片机的工作原理主要包括指令的解释和执行过程。
与微机相比,单片机的处理速度更快,且占用的空间更小。
微机原理和单片机原理之间存在一定的区别。
微机是一种通用计算机,可用于实现各种应用,如个人电脑、服务器等,而单片机是专用计算机,通常用于嵌入式系统和控制系统中。
微机拥有更强大的计算能力和更大的存储空间,而单片机则更加节省空间和功耗。
总之,微机原理和单片机原理是计算机科学中两个重要的概念。
了解它们的工作原理和组成部分有助于我们更好地理解和应用计算机技术。
微机原理与单片机的区别
微机原理与单片机的区别
微机原理与单片机的主要区别在于以下几个方面:
1. 结构差异:微机原理是指包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等多个部件组成的计算机系统,通常由多个芯片或模块组成;而单片机则是指将中央处理器、存储器、输入输出设备等多个部件集成到一块芯片上的计算机系统,整个系统称为单片机。
2. 功能差异:微机原理中的中央处理器(CPU)具有较高的处理能力,能够运行复杂的操作系统和应用软件,并且支持多任务操作;而单片机的处理能力较低,主要用于执行简单的任务,如控制器、传感器等。
3. 成本差异:由于单片机的各个部件集成在一块芯片上,因此制造成本相对较低;而微机原理中的各个部件需要单独制造并组装,因此成本相对较高。
4. 应用领域差异:微机原理主要应用于个人计算机、服务器、工作站等大型计算机系统中;而单片机主要应用于嵌入式系统,如家电、手机、汽车电子等。
总之,微机原理和单片机在结构、功能、成本和应用领域等方面存在着明显的差异。
选择使用哪种计算机系统取决于具体的应用需求和资源限制。
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主要内容 一、微型计算机概述 二、80X86微处理器的结构 三、80X86微处理器的指令系统 四、内存储器及其接口 五、输入输出系统 六、中断系统 七、定时计数控制器 八、串行并行通信接口 九、A/D和D/A转换技术
1.这门学科的评价依据是本课程标准规定的课程目标、教
学内容和要求。 2.集中考试说明
1)这门学科的评价依据是本课程标准规定的课程目标、教学内容和要
求。 2)考试时间:120分钟。 3)考试方式、分制与分数解释 采用闭卷、笔试的方式,以百分制评分,60分为及格,满分为100分。 实验采用上交实验报告和作品的方式,以百分制评分,60分为及格, 满分100分。总评由上述两项成绩和平时成绩构成,其中笔试占80%, 实验占10%,平时成绩占10%。 4)题型比例 单选题10%;双选题10%;填空题10%;判断说明题10%;简答题15%; 分析计算题20%;综合应用题25%。
“微机原理与接口技术”是理工科大学学生的一门重要的专业基础课
程。伴随着信息技术的发展,教学改革的浪潮中各色观点纷繁复杂,但其 共同倡导的是知识、能力、素质协调发展的教育思想,其大力宣传的是 重视学生的学习能力、创造能力、实践能力的培养,提倡构建以教师为 主导、学生为主体的“双主教学”活动。在这种形势对于从事该门课 程的教学提出了更高的要求,该课程的教学内容大部分是处于理论教学 层面,由于微机原理中的接口实验涉及到复杂的硬件知识结构体系,一般 很难的实验很难达到教学效果。因此,教师怎样通过安排合理的讲授和 实验,使学生通过学习,掌握该课程的基本原理和知识,深入的掌握微机 原理,建立微机概念,培养解决实际问题的能力至关重要,这样为学好后 续阶段的专业课程起到的重要的作用。本文针对微机原理与接口技术 这门课程,在教学方法上进行了研究与探索,对提高教学质量起到了一定 的促进作用,取得了良好的教学效果。1结合培养目标,确定教学体系,设 计教学过程对于学生的教育,既要注重知识的传授,更要注重能力的培养 ,实现知识、能力、素质的协调发展。
参考的促进作用。学习事物总是从最简单的基础开始的。那么学习高级 语言也当然
应当从汇编开始。学习汇编语言实际上是培养了学习
计算机语言的能力和素养。个人认为,学习汇编语言 对学习其他语言很有促进作用。汇编语言在本学期微 机学习中有核心地位。本学期微机原理课程内容繁多 ,我认为在学习中要考虑到“学以致用”,不能过分 强调课程的系统性和基本理论的完整性,而应该侧重 于基本方法和应用实例。从微机应用系统的应用环境 和特点来看,微机系统如何与千变万化的外部设备、 外部世界相连,如何与它们交换信息,是微机系统应 用中的关键所在,培养一定的微机应用系统的分析能力 和初步设计能
实训一
参考学时 学习目标
2+2(预习课时) 能根据项目要求,正确选用 接口芯片 能设计信号灯采集 电路 会编制控制信号的应用 程序 能高度应用程序 正确选择接口芯片 设计信号 采集电路 编制控制信号灯应 用程序 LED显示电路及数据码管应 用 I/O地址译码电路及并行 接口应用 逻辑电平电路及信 号灯采集电路 开关电路原理及应用 放大器、 采样电路原理及应用 汇编程 序设计与应用 控制电路与采集电路的设计 程序设计应用
在微机中,最基础的语言是汇编语言。汇编语言是一个最基础最古老
的计算机语言。语言总是越基础越重要。在重大的编程项目中应用最 广泛。就我的个人理解,汇编是对寄存的地址以及数据单元进行最直 接的修改。而在某些时候,这种方法是最有效,最可靠的。比如,最 近闹得沸沸扬扬的珊瑚虫一案,其软件制作的核心人物就是使用汇编 语言来创造闻名遐迩QQ查IP软件-----珊瑚虫,并成立了有名的珊瑚虫 工作室,其威力可见一斑。然而,事物就是有两面性,有优点自然缺 点也不少。其中,最重 要的一点就是,汇编语言很复杂,对某个数据进行修改时,本来很简 单的一个操作会用比较复杂的语言来解决,而这些语言本身在执行和操 作的过程中,占有大量的时间和成本。在一些讲求效率的场合,并不可 取。汇编语言对学习其他计算机起到一个比较、对照、
数字录音技术的基本原理 A/D与D/A 转换芯片应用及特点 传感器电路
数字录音技术 放大器、传感器电路原 理及应用 汇编程序设计与应用 接口芯片及其应用特点 程序设计应用
相关理论知识 拓展知识
参考学时 学习目标
2+2(预习课时) 能根据项目要求,正确选用并行接口、 定时器接口 能理解DS18B20的测温原理、 内部结构和使用方法 会设计控制电路 能编写相应的汇编程序 正确选择并行接口、定时器接口芯片 设计控制信号电路
王广胜
微机原理与接口技术是计算机类相关专业必修的一门
重点主干课程之一,面向学生职业知识的培养。是信 息学科相关专业后继课程学习的纽带。教学内容包括: 微机原理、汇编语言、微机接口技术,通过本课程的 学习,应使学生掌握微型计算机的基本工作原理,能够正 确使用典型的接口芯片,能够对计算机接口电路进行简 单分析。本课程的前修课程《计算机电路》(包含: 电路原理、模拟电路、数字电路)。
本课程从传授基础知识和培养学生的动手能力目的出
发,使学生掌握微机接口的基本原理、技术和典型接 口芯片的主要特性及其使用方法。理论联系实际,培 养学生的硬件分析能力,能够使学生获得在专业领域 内应用微型计算机的初步能力。同时培养学生爱岗敬 业、团结协作的职业精神。 1 .能编制简单汇编应用程序。
工作任务
相关实践知识
相关理论知识
拓展知识
模拟、数字转换技术 传感器、步进电 机原理与应用 汇编程序设计与应用
步进电机工作原理
教材编写要体现课程的特色与设计思想,教材内容应体现
先进性、实用性。 教学应采取项目教学法,即以典型应用 产品设计与调试为载体安排和组织教学活动。以工作任务 为出发点来激发学生的学习兴趣与成就感,教学中要注重 创设教育情境,尽可能采用实验室或现场进行教学,以达 到理论、实践一体化教学的目的,同时要充分利用实验实 物、图片、投影、多媒体教学手段。 教学条件应具有能满 足教学要求的实验实训场所和实验实训仪器、设备,注重 课程资源的开发与利用、开发相关的教师指导用书、学生 学习与实验辅导用书、实验实训装臵以及仿真软件等。要 充分利用网络资源,及时将先进的方法、手段和技术资料 引入教学过程。
按照“以能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体的模块
化专业课程体系”的总体设计要求,本门课程以培养计算机硬件应用 能力和职业素质、职业岗位能力为基本目标,彻底打破学科课程的设 计思路,紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容,突出 工作任务与知识的联系,让学生在职业实践活动的基础上掌握知识、 增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性,提高学生的就业能力。 采用项目教学法,以实验/实训任务为出发点来激发学生的学习兴趣。 课程围绕实训任务完成的需要来选择和组织课程内容,组成相对独立 的工程项目,突出项目任务与知识的联系,让学生在职业实践活动的 基础上掌握知识,增加课程内容与职业岗位能力要求的相关性,提高 学生的就业能力。 实训项目选取的基本依据是根据目前电子信息类专 业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析,同时遵循高等职业院 校学生的认知规律,紧密结合专业能力和职业资格证书中相关考核要 求,确定本课程的课程内容,按照从简单到复杂,从单一项目到综合 应用,以这些项目为载体,使实验/实训任务具体化。
我院自1986年开设“微型计算机原理与应用”课程以
来,随着课程建设的发展与微型计算机技术的发展, 使用的教材均为当时国内优秀新教材并逐步更新。 1986-1992年选用了清华大学出版社出版、周明德教 授编著的《微型计算机硬件软件及其应用》第一版到 第三版;1993-1994年选用清华大学出版社出版、周 明德教授主编的《微型计算机IBM-PC/XT(0520系列) 系统原理与应用》第2版;1995-2003年选用中国科技 大学出版社、吴秀清、周荷琴教授编著的《微型计算 机原理与接口技术》;2003-2006年选用清华大学出版 社出版出版、戴梅萼、史嘉权教授编写的。
《微型计算机技术及应用》;2003-2006年选用湖南大
学出版社出版、彭楚武教授等编著的《微机原理与接 口技术》。 2008年开始选用中国科技大学出版社出版,周国祥教 授编著,由本课程组负责人参编的安徽省十一五规划 教材《微机原理与接口技术》和《微机原理与接口技 术课程设计指导》,取得了良好的使用效果。2010年 与兄弟院校一起,主编了省应用型高校联盟统编的 《微机原理与接口技术》的新教材,在两届学生中的 使用,取得良好的效果。新教材集理论教学、实验教 学和课程设计于一体,系统性强,更具应用性特色
课时建议 4 10 10 6 6 8 6 8 6
教与学的方法建议 讲授、自学 讲授、自学 讲授、讨论 讲授、讨论 、自学 讲授、讨论 、自学 讲授、讨论 讲授、讨论 讲授、讨论 讲授、讨论
课程的重点:微处理器及其工作原理;中断技术及8086/8088中断系
统;内存及其与微处理器连接;可编程接口技术;汇编语言程序设计。 课程的难点:微处理器工作时序;寻址方式与指令系统;高档微机中 断技术;内存与接口的选址技术;汇编语言源程序的编制。 解决的办法:组织好全套教材的立体开发(含教材、参考资料、习题 集、课件、题库等),作为课程强有力的支撑;讲授时深入浅出,利 用多媒体环境,力求形象生动;设计好习题与思考题,并安排适量的 习题课;坚持多种形式答疑,多与学生交流沟通,组织课上、课下讨 论;把握好各种实践环节,在实践中进一步理解和巩固理论知识。利 用开放性实验室对时序加以现场演示以加深学生的理解。利用综合性 实验加深学生对中断系统及中断控制器理解和掌握。 采用实体化和虚拟化相结合的方法组织教学。对学生学习过程中的重 点和难点部分,利用多媒体技术和手段在计算机上模拟系统的运行过 程,将思维过程进行虚拟可视化,帮助学生理解计算机运行原理,提 高学生的想象力和思维能力。 加强产学研合作,组织学生深入企业,放手让学生参与到企业的生