微型计算机技术(3)
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113微型计算机的分类概述一单片机二单板机三个人计算机12微型计算机系统的总线结构121微处理器的典型结构微处理器包括运算器控制器寄存器组三大部分一般被集成在一个芯片上如80888086等等它是计算机的核心部件具有计算控制数据传送指令译码及执行等重要功能它直接决定了计算机的主要性能
第一章 微型计算机概述
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9
运算器：运算器的核心部件是算术逻单元 ALU，所有的算术运算， 逻辑运算都是由 ALU完成的。
控制器 ：CPU的指挥机关，完成指令的读入、 暂存、译码和执行。
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10
微处理器(CPU)
控制器
程序计数器 PC 指令寄存器 IR 指令译码器 ID 堆栈指示器 SP
处理器状态字PSW
ALU
内总线 —— 内总线是微型计算机系统内连接各插件板的总线。 内总线有不同的总线标准，如 S-100总线(IEEE-696标)，STD总线 ， IBM-PC（ISA、ESA、VSA、PCI）总线标准等，采用不同总线 标准的功能板无法连接在 一起。
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17
❖ 1.2.3 用三类总线构成的微机系统
片总线，内总线，外总线。
码
10100010 00100110 10011101
01单元 02单元 03单元
AB
器
:
DB
:
FF 11100001 FF单元
控制 CB
图1-2a 内存储器的结构
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14
存储器由若干存储单元、地址译码器及相应的控制电路组成。
存储单元的内容：存储器由若干个单元组成，每个单元可存放 8 位二进制信息 （通常也用两位十六进制数表示），这就是它们的内容。
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20
❖ 3、采用2的补码形式表示的8位二进制整数， 其可表示的数的范围为（ A ）
A、 -128～+127
B、 -128～+128
C、 -127～+128
D、 -127～+127
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21
计算机中数据的表示与运算
1. 数据分类 2. 数值数据、字符数据 2. 数据表示 3. 字符数据的表示：ASCII码、汉字内码 4. 数值数据的表示： 5. 1）原码、反码、补码 6. 2）BCD码
-23→11101001B→E9H
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27
例1：有一个二进制代码10010101B
1）如果表示的是二进制数，其真值= 149
2）如果表示的是某数的补码，其真值= -107
3）如果表示的是某数的原码，其真值= -21
4）如果表示的是某数的反码，其真值= -106
5）如果表示的是BCD码，其真值=
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22
❖ 数的表示可采用原码，反码，补码等。在计 算机中，数的表示为2进制补码形式。
❖ 原码：用最高位表示符号位，0正1负。其余 位表示数的绝对值。
❖ 如56的原码表示为： 00111000
❖-56的原码表示为： 10111000
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23
❖ 反码：用最高位表示符号位，0正1负。正数 的反码与其原码相同，而负数的反码为其原 码取反（除符号位）。
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3
微型计算机的硬件组成
❖ 微型计算机的硬件由五大部分组成:运算器、 控制器、存储器、输入设备、输出设备。
❖ 运算器和控制器集成在一块芯片上，称为中 央处理器（Central Processing Unit），即 CPU，也称为微处理器，或微处理机。
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4
微处理器、微型计算机和微型计算机 系统
CPU
M I/O
片总线
外部设备
外总线
I/O接口板
内总线
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18
❖ 作业：1.1,1.5
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19
课堂练习
❖ 1、（ 运算器 ）和（ 控制器 ）合在一起称为中央处 理器。
❖ 2、在计算机系统中，多个系统部件之间信息 传送的公共通道称为（总线 ）。就其传送的 信息的性质而言，在公共通道上传送的信息 包括（ 数据 ）、（ 地址 ）和（ 控制 ）信息。
运算器 控制器 寄存器组
内存储器
输入输出输出 接口电路
总线
外部设备
软件
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6
❖ 1.1.2 微处理器发展简况 此部份自学。
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7
❖ 1.1.3 微型计算机的分类概述 一、单片机 二、单板机 三、个人计算机
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8
1.2微型计算机系统的总线结构
❖ 1.2.1微处理器的典型结构 微处理器包括运算器、控制器、寄存器组三 大部分,一般被集成在一个芯片上,如8088、 8086等等,它是计算机的核心部件,具有计算、 控制、数据传送、指令译码及执行等重要功 能,它直接决定了计算机的主要性能。
95
例2：求6-9=？（设机器字长为8位）
[6]原=[6]反=[6]补 =
00000110B
+ [ -9]原=10001001B [-9]补 =11110111B
11111101B
由于 [[X]补]=[X]原 [11111101B]补=10000011B
所以 6-9= - 3
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28
❖ 微处理器：中央处理器，即CPU
❖ 微型计算机：指以微处理器为基础，配以内 存储器以及输入输出接口电路和相应的辅助 电路而构成的裸机。把微型计算机集成在一 个芯片上，即构成单片机。
❖ 微型计算机系统：由微型计算机，外围设备， 电源等，以及软件而构成的系统。
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5
微型计算机
微型计算机系统
微处理器
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16
六、微型计算机系统的基本结构
对微机而言，总线可以分为以下四类：
片内总线——这种总线是微处理器的内总线，在微处理器内用来连接ALU、CU和 寄存器组等逻辑功能单元。这种总线没有具体标准，由芯片生产厂 家自己确定。
片总线（片间总线）——微处理器、存储器芯片、I/O接口芯片等之间的连接总线。 片间总线通常包括数据总线、地址总线和控制总线。
1.1 关于微型计算机的简单介绍 1.2 微型计算机系统的总线结构
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1
1.1 关于微型计算机的简单介绍
1.1.1 微处理器、微型计算机和微型计算 机系统
1.1.2 微处理器发展简况
1.1.3 微型计算机分类概述
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2
1.1.1微处理器、微型计算机和 微型计算机系统
❖ 微型计算机系统是一个复杂的工作系统，它由 硬件系统和软件系统组成。
❖ 总线按其传输的信号分为 ：
1 ． 数 据 总 线 DB （ Data Bus ） ： 数 据 总 线 用 于 CPU与其他部件之间传送信息，是双向的。
2．地址总线AB（Address Bus）：地址总线用于 传送CPU要访问的存储单元或I/O接口的地址信 号。
3．控制总线CB（Control Bus）：控制总线是连 接CPU的控制部件和内存、I/O设备等，用来控 制内存和I/O设备的全部工作。
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25
❖ 十进制数化成二进制数的方法：除2倒取余，直到商为0时止。
❖ 二进制数化成十六进制数的方法：4位二进制数对应1位十六 进制数。
十0
1
六
进
制
…9
A
B
CD
E
F
二 0000 进 制
0001
… 1001 1010 1011 11 1101 1110 1111 00
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26
❖ 4、把十进制数100，-23表示成8位二进制数， 或2位十六进制数。 100→01100100B单元分别编了号，这些编号即它 们的地址。
存储器的读写操作：存储器中的不同存储单元，是由地址总线上送来的地址， 经过存储器中的地址译码器译码，选中该单元，然后根据 控制总线上的控制命令，进行相应的读些操作
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15
总线：总线是微处理器、内存储器和I/O接口之间 相互交换信息的公共通路。
❖ 如56的反码表示为： 00111000
❖-56的反码表示为： 11000111
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24
❖ 补码：用最高位表示符号位，0正1负。正数 的补码与其原码相同，而负数的补码为其原 码（除符号位外）按位取反，末位加1。
❖ 如56的补码表示为： 00111000
❖-56的补码表示为： 11001000
工作寄存器
地址寄存器
控制逻辑
数据寄存器
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11
四、微处理器的典型结构
图1-1 微处理器可的编典辑型版结构
12
1.2.2微型计算机的基本结构
图1-2 微型计算机的功能模块
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13
1.存储器 用于存放程序代码及有关数据.
地址 内容
00
11010011 00单元
01
地 址 译
02 03 04
第一章 微型计算机概述
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运算器：运算器的核心部件是算术逻单元 ALU，所有的算术运算， 逻辑运算都是由 ALU完成的。
控制器 ：CPU的指挥机关，完成指令的读入、 暂存、译码和执行。
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10
微处理器(CPU)
控制器
程序计数器 PC 指令寄存器 IR 指令译码器 ID 堆栈指示器 SP
处理器状态字PSW
ALU
内总线 —— 内总线是微型计算机系统内连接各插件板的总线。 内总线有不同的总线标准，如 S-100总线(IEEE-696标)，STD总线 ， IBM-PC（ISA、ESA、VSA、PCI）总线标准等，采用不同总线 标准的功能板无法连接在 一起。
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❖ 1.2.3 用三类总线构成的微机系统
片总线，内总线，外总线。
码
10100010 00100110 10011101
01单元 02单元 03单元
AB
器
:
DB
:
FF 11100001 FF单元
控制 CB
图1-2a 内存储器的结构
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14
存储器由若干存储单元、地址译码器及相应的控制电路组成。
存储单元的内容：存储器由若干个单元组成，每个单元可存放 8 位二进制信息 （通常也用两位十六进制数表示），这就是它们的内容。
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❖ 3、采用2的补码形式表示的8位二进制整数， 其可表示的数的范围为（ A ）
A、 -128～+127
B、 -128～+128
C、 -127～+128
D、 -127～+127
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计算机中数据的表示与运算
1. 数据分类 2. 数值数据、字符数据 2. 数据表示 3. 字符数据的表示：ASCII码、汉字内码 4. 数值数据的表示： 5. 1）原码、反码、补码 6. 2）BCD码
-23→11101001B→E9H
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例1：有一个二进制代码10010101B
1）如果表示的是二进制数，其真值= 149
2）如果表示的是某数的补码，其真值= -107
3）如果表示的是某数的原码，其真值= -21
4）如果表示的是某数的反码，其真值= -106
5）如果表示的是BCD码，其真值=
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22
❖ 数的表示可采用原码，反码，补码等。在计 算机中，数的表示为2进制补码形式。
❖ 原码：用最高位表示符号位，0正1负。其余 位表示数的绝对值。
❖ 如56的原码表示为： 00111000
❖-56的原码表示为： 10111000
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23
❖ 反码：用最高位表示符号位，0正1负。正数 的反码与其原码相同，而负数的反码为其原 码取反（除符号位）。
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微型计算机的硬件组成
❖ 微型计算机的硬件由五大部分组成:运算器、 控制器、存储器、输入设备、输出设备。
❖ 运算器和控制器集成在一块芯片上，称为中 央处理器（Central Processing Unit），即 CPU，也称为微处理器，或微处理机。
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微处理器、微型计算机和微型计算机 系统
CPU
M I/O
片总线
外部设备
外总线
I/O接口板
内总线
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❖ 作业：1.1,1.5
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课堂练习
❖ 1、（ 运算器 ）和（ 控制器 ）合在一起称为中央处 理器。
❖ 2、在计算机系统中，多个系统部件之间信息 传送的公共通道称为（总线 ）。就其传送的 信息的性质而言，在公共通道上传送的信息 包括（ 数据 ）、（ 地址 ）和（ 控制 ）信息。
运算器 控制器 寄存器组
内存储器
输入输出输出 接口电路
总线
外部设备
软件
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❖ 1.1.2 微处理器发展简况 此部份自学。
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❖ 1.1.3 微型计算机的分类概述 一、单片机 二、单板机 三、个人计算机
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1.2微型计算机系统的总线结构
❖ 1.2.1微处理器的典型结构 微处理器包括运算器、控制器、寄存器组三 大部分,一般被集成在一个芯片上,如8088、 8086等等,它是计算机的核心部件,具有计算、 控制、数据传送、指令译码及执行等重要功 能,它直接决定了计算机的主要性能。
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例2：求6-9=？（设机器字长为8位）
[6]原=[6]反=[6]补 =
00000110B
+ [ -9]原=10001001B [-9]补 =11110111B
11111101B
由于 [[X]补]=[X]原 [11111101B]补=10000011B
所以 6-9= - 3
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❖ 微处理器：中央处理器，即CPU
❖ 微型计算机：指以微处理器为基础，配以内 存储器以及输入输出接口电路和相应的辅助 电路而构成的裸机。把微型计算机集成在一 个芯片上，即构成单片机。
❖ 微型计算机系统：由微型计算机，外围设备， 电源等，以及软件而构成的系统。
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微型计算机
微型计算机系统
微处理器
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六、微型计算机系统的基本结构
对微机而言，总线可以分为以下四类：
片内总线——这种总线是微处理器的内总线，在微处理器内用来连接ALU、CU和 寄存器组等逻辑功能单元。这种总线没有具体标准，由芯片生产厂 家自己确定。
片总线（片间总线）——微处理器、存储器芯片、I/O接口芯片等之间的连接总线。 片间总线通常包括数据总线、地址总线和控制总线。
1.1 关于微型计算机的简单介绍 1.2 微型计算机系统的总线结构
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1.1 关于微型计算机的简单介绍
1.1.1 微处理器、微型计算机和微型计算 机系统
1.1.2 微处理器发展简况
1.1.3 微型计算机分类概述
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1.1.1微处理器、微型计算机和 微型计算机系统
❖ 微型计算机系统是一个复杂的工作系统，它由 硬件系统和软件系统组成。
❖ 总线按其传输的信号分为 ：
1 ． 数 据 总 线 DB （ Data Bus ） ： 数 据 总 线 用 于 CPU与其他部件之间传送信息，是双向的。
2．地址总线AB（Address Bus）：地址总线用于 传送CPU要访问的存储单元或I/O接口的地址信 号。
3．控制总线CB（Control Bus）：控制总线是连 接CPU的控制部件和内存、I/O设备等，用来控 制内存和I/O设备的全部工作。
可编辑版
25
❖ 十进制数化成二进制数的方法：除2倒取余，直到商为0时止。
❖ 二进制数化成十六进制数的方法：4位二进制数对应1位十六 进制数。
十0
1
六
进
制
…9
A
B
CD
E
F
二 0000 进 制
0001
… 1001 1010 1011 11 1101 1110 1111 00
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❖ 4、把十进制数100，-23表示成8位二进制数， 或2位十六进制数。 100→01100100B单元分别编了号，这些编号即它 们的地址。
存储器的读写操作：存储器中的不同存储单元，是由地址总线上送来的地址， 经过存储器中的地址译码器译码，选中该单元，然后根据 控制总线上的控制命令，进行相应的读些操作
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总线：总线是微处理器、内存储器和I/O接口之间 相互交换信息的公共通路。
❖ 如56的反码表示为： 00111000
❖-56的反码表示为： 11000111
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❖ 补码：用最高位表示符号位，0正1负。正数 的补码与其原码相同，而负数的补码为其原 码（除符号位外）按位取反，末位加1。
❖ 如56的补码表示为： 00111000
❖-56的补码表示为： 11001000
工作寄存器
地址寄存器
控制逻辑
数据寄存器
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四、微处理器的典型结构
图1-1 微处理器可的编典辑型版结构
12
1.2.2微型计算机的基本结构
图1-2 微型计算机的功能模块
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13
1.存储器 用于存放程序代码及有关数据.
地址 内容
00
11010011 00单元
01
地 址 译
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