微型计算机基础知识
第一章微型计算机基础
（2）反码表示法
数的最高位表示数的符号，数值部分对于正数 同真值，对于负数是真值各位取反，这种表示法 就叫反码表示法。
1．对于正数： 符号位用0表示，数字位同真值 2．对于负数： 符号位用1表示，数字位为真值 按位取反。
例 x＝+91＝+10l1011B [x]反=01011011B 例 y＝-91＝-1011011B [y]反=10100100B “0”的表示：[+0]反=00000000B [-0]反 =11111111B 对于8位机，反码可表示的数的范围：-127～ +127。
0⊕1＝1 读作0“异或”1等于1
1⊕0＝1 读作1“异或”0等于1
1⊕1＝0 读作1“异或”1等于0
例：
10101111
⊕11000010
01101101
1.2.2计算机中带符号数的表示方法
几个概念: 无符号数 机器数
带符号数 真值
机器数的三种表示方法: 原码表示法 反码表示法 补码表示法
（1）原码表示法
将传统计算机的运算器和控制器集成在一块大 规模集成电路芯片上作为中央处理部件，简称为微 处理器(CPU),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。
微处理器按照其功能可以分为两大部分：总线接口单元 （BIU）和执行单元（EU）。 按照计算机CPU、字长和功能划分，经历了5代的演变: ➢ 第一代（1971年～1973年）：4位和8位低档微处理器 ➢ 第二代（1974年～1978年）：8位中高档微处理器 ➢ 第三代（1978年～1980年）：16位微处理器 ➢ 第四代（1981年～1992年）：32位微处理器 ➢ 第五代（1993年以后）：全新高性能奔腾系列微处理
微型计算机原理及应用技术
0000
0
9
0001
1
10
0010
2
11
0011
3
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0100
4
13
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5
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0110
6
15
0111
7
16
1000
8
17
二进制
1001 1010 1011
1100 1101 1110 1111 10000 10001
16进制
9 A B
C D E F 10 11
4. 各种数制之间的转换 【例1-1】 十进制数22.625转换为二进制数
②小数部分转换，每次把乘积的整数取走作为转换结果的一位，对 剩下的小数继续进行乘法运算。对某些数可以乘到积的小数为0（如 上述两例），这种转换结果是精确的；对某些数（如0.3）永远不能 乘到积的小数为0，这时要根据精度要求，取适当的结果位数即可， 这种转换结果是不精确的。
例如 ：十六进制数
1
A
E
4
虽然BCD码是用二进制编码方式表示的，但它与二进制之间不 能直接转换，要用十进制作为中间桥梁，即先将BCD码转换为 十进制数，然后再转换为二进制数；反之亦然。
十进制 0 1 2 3 4 5
表1-2 BCD编码表
8421BCD码
十进制
0000
6
0001
7
0010
8
0011Leabharlann 9010010
0101
11
8421BCD码 0110 0111 1000 1001
1.3.1 计算机的硬件系统 1.3.2 计算机的软件系统 1.3.3 计算机的主要技术指标
1.1 引言 1.1.1 计算机发展概况
微型计算机系统基础知识
微型计算机系统基础知识1，微型计算机采用的是冯•诺依曼体系结构，其硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和______五部分组成。
键盘、鼠标器，显示器、打印机，输出设备，系统总线答案（3）2，在微型计算机中，其核心部件中央处理器CPU，被称之为______。
关键部件，主要部件，必备部件，微处理器MPU(Micro Processing Unit) 答案（4）3，微处理器把运算器和______集成在一块很小的硅片上，是一个独立的部件。
控制器，内存储器，输入设备，输出设备答案（1）4，微型计算机的基本构成有两个特点：一是采用微处理器，二是采用______。
键盘和鼠标器作为输入设备，显示器和打印机作为输出设备，ROM和RAM作为主存储器，总线系统答案（4）5，根据微型计算机硬件构成的特点，可以将其硬件系统具体化为由微处理器、内存储器、接口电路、I/O设备和______组成。
键盘、鼠标器，显示器、打印机，外围设备，总线系统答案（4）6，在微型计算机系统组成中，我们把微处理器CPU、只读存储器ROM和随机存储器RAM三部分统称为______。
硬件系统，硬件核心模块，微机系统，主机答案（4）7，微型计算机使用的主要逻辑部件是______。
电子管，晶体管，固体组件，大规模和超大规模集成电路答案（4）8，在微型计算机中，通常把输入/输出设备，统称为______。
CPU，存储器，操作系统，外部设备答案（4）9，下面是关于微型计算机总线的描述，正确的有______。
总线系统由系统总线、地址总线、数据总线和控制总线组成，总线系统由接口总线、地址总线、数据总线和控制总线组成，系统总线由地址总线、数据总线和控制总线组成，地址总线、数据总线和控制总线的英文缩写分别为DB、AB，CB 答案（3）10，微型计算机的系统总线是CPU与其它部件之间传送______信息的公共通道。
输入、输出、运算，输入、输出、控制，程序、数据、运算，数据、地址、控制答案（4）11，CPU与其它部件之间传送数据是通过______实现的。
第二章微型计算机基础知识
教学目标：
1.了解基本的逻辑电路和逻辑代数。 2. 掌握微机中基本部件的符号及性能。 3.掌握总线的基本概念、作用及使用。 4.掌握控制字的概念及用法。 5. 掌握依照控制字读写存储器的过程。 6.掌握微机系统的组成与分类 7.掌握微机的外部结构和基本工作原理
教学重点： 1. 掌握微机中基本部件的符号及性能。 2.掌握总线的基本概念、作用及使用。 3.掌握控制字的概念及用法。 4. 掌握依照控制字读写存储器的过程。 5.掌握微机的外部结构和基本工作原理 教学难点： 1.总线的基本概念、作用及使用 2.掌握控制字的概念及用法。 3.掌握依照控制字读写存储器的过程。
1.功能强 2.可靠性强 3.价格低 4.适应性强
5.周期短、见效快
6.体积小、重量轻、耗电省
7.维护方便
四、微型计算机的性能指标 衡量一台微机性能的优劣，主要由它的 系统结构、硬件组成、系统总线、外部设 备以及软件配置等因素来决定。具体体现 在以下几个主要技术指标上。 1.字长 微机的字长是指微处理器内部一次可以 并行处理二进制代码的位数。它与微处理 器内部寄存器以及CPU内部数据总线宽度 一致，字长越长，所表示的数据精度就越 高。
（2）第二个控制字是： CpEpLmEr =0001 即Er=1，令ROM放出数据。 也就是说，当Er为高电平，R0中的8位 数据就被送到W总线上去。这样的动作 不需等待 时钟脉冲的同步讯号。 （3）第三个控制字是： CpEpLmEr=1000 即Cp=1，这是命令PC加1,所以PC=0001 这是在取数周期完了时，要求PC进一步 ，以便为下一条指令准备条件。
六、存储器的符号
1.只读存储器(ROM) 只存储固定程序的存储器,一旦写入 后,一般不能改变。即不能再写入新的 字节，而只能从中“读”出其所存储的内 容。 (1)通用的写法是m×nROM
微型计算机基础知识
微型计算机基础知识在当今数字化的时代，微型计算机已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从日常的娱乐消遣到重要的工作任务处理，微型计算机都发挥着巨大的作用。
那么，究竟什么是微型计算机？它又是由哪些部分组成的？让我们一起来探索微型计算机的基础知识。
微型计算机，简称微机，是一种体积相对较小、功能强大的计算机系统。
它通常包括硬件和软件两大部分。
先来说说硬件。
硬件是微型计算机的物理组成部分，就像是人的身体器官一样，每个部分都有其独特的功能。
其中最重要的组件包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、主板、显卡、显示器、键盘、鼠标等。
中央处理器（CPU）是微机的“大脑”，负责执行各种计算和控制任务。
它的性能直接影响着计算机的运行速度。
现在市场上常见的 CPU 品牌有英特尔（Intel）和超威半导体（AMD）等，不同型号的 CPU 在核心数量、主频、缓存等方面存在差异，用户可以根据自己的需求选择合适的 CPU。
内存则是计算机在运行程序时临时存储数据的地方，就像是大脑的短期记忆。
内存的容量越大，计算机能够同时处理的任务就越多，运行速度也会相对更快。
如果内存不足，计算机可能会出现卡顿甚至死机的情况。
硬盘是用于长期存储数据的设备，包括操作系统、应用程序、文档、图片、视频等。
硬盘分为机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）。
固态硬盘的读写速度比机械硬盘快很多，可以大大提高计算机的启动速度和文件传输速度。
主板是连接各个硬件组件的“桥梁”，它为不同的硬件提供插槽和接口，确保它们能够协同工作。
显卡负责处理图像和视频相关的任务，如果您需要进行图形设计、玩大型游戏或者观看高清视频，一块性能强劲的显卡是必不可少的。
显示器是计算机的输出设备，用于显示图像和文字。
现在常见的显示器有液晶显示器（LCD）和有机发光二极管显示器（OLED）等，它们在分辨率、色彩表现、刷新率等方面有所不同。
键盘和鼠标是输入设备，用于向计算机输入指令和数据。
除了硬件，软件也是微型计算机不可或缺的部分。
第一章 微型计算机基础知识
第一章微型计算机基础知识第一章微型计算机基础知识第一章微机基础知识1.1计算机中的数和编码1.1.1计算机中的数制计算机最初是作为一种计算工具出现的，所以它最基本的功能是处理和处理对数。
数字由机器中设备的物理状态表示。
具有两种不同稳定状态和相互转换的设备可用于表示1位二进制数。
二进制数具有操作简单、物理实现方便、节省设备等优点。
因此，目前，几乎所有的二进制数都用计算机来表示。
然而，二进制数太长，无法写入，不容易阅读和记忆；此外，目前大多数微机是8位、16位或32位，是4的整数倍，4位二进制数是1位十六进制数；因此，在微型计算机中，二进制数被缩写为十六进制数。
十六进制数使用16个数字，例如0~9和a~F来表示十进制数0~15。
8位二进制数由2位十六进制数表示，16位二进制数由4位十六进制数表示。
这便于书写、阅读和记忆。
然而，十进制数是最常见和最常用的。
因此，我们应该熟练掌握十进制数、二进制数和十六进制数之间的转换。
表1-1列出了它们之间的关系。
表1-1十进制数、二进制数及十六进制数对照表十进制二进制十六进制012345678910111213141500000001001000110100010101100111100010011010101111001101 111011110123456789abcdef为了区别十进制数、二进制数及十六进制数3种数制，可在数的右下角注明数制，或者在数的后面加一字母。
如b(binary)表示二进制数制；d(decimal)或不带字母表示十进制数制；h(hexadecimal)表示十六进制数制。
1.二进制数和十六进制数之间的转换根据表1-1所示的对应关系即可实现它们之间的转换。
二进制整数被转换成十六进制数。
方法是将二进制数从右（最低位）到左分组：每4位为一组。
如果最后一组少于4位，则在其左侧加0以形成一个4位组。
每组由一位十六进制数表示。
例如：1111111000111b→1111111000111b→0001111111000111b=1fc7h要将十六进制数转换为二进制数，只需使用4位二进制数而不是1位十六进制数。
微型计算机基础知识
系统软件： 为解决用户使用计算机而编写的程序。
软件
例如： 操作系统、编译程序、汇编程序、 监控程序、诊断程序。
应用软件： 为解决特定问题而编制的程序 例如： 程序包、数据库、窗口软件。
2.三类编程语言：
机器语言
汇编语言
高级语言Βιβλιοθήκη 最贴近机器硬件的二 进制代码
使用助记符代替二进 制代码
将按权展开式按照十进制规律相加，即得对应十进制数。
(1011.11)2 = 1×23 + 0×22 + 1×21 + 1×20 + 1×2-1 + 1×2-2 = 8 + 0 + 2 + 1 + 0.5 + 0.25 = 11.75
(1011.11)2 = (11.75)10
微型计算机系统知识
3. 八进制数
发展 阶段
小型机阶段 微型机阶段
对大型机的第一次“缩小化”。
代表机型： 苹果公司的APPLE-2,IBM公司
对大型机的第二次的“的I缩BM小-P化C。”
客户机/服务器阶段 互联网阶段
处应理用于能航力空强，的铁计路算联机机订提票供系磁统盘。服 务和文件服务，处理能力强的扮演服 务器，处理能力弱的充当客户机。
人们使用最多的编程语言，较为流 行的有各类C、BASIC等。
微型计算机系统知识
1.2 微型计算机数制及其转换
1.2.1 微型计算机常用数制的特点
1. 十进制数
（1）它的数码K共有十个，为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。数码的 个数称为基数，十进制数的基数是10。
（2）在一个数中，每一位有各自的权 （3）遵从“逢十进一”的原则。 任何一个十进制都可以写成以10为底的幂之和的形式。
第1章 微型计算机的基础知识
在微型计算机中，既可以实现定点运算，又 在微型计算机中，既可以实现定点运算， 有浮点运算部件实现浮点运算。 有浮点运算部件实现浮点运算。
1. 定点数的表示法
在计算机中， 在计算机中，约定二进制数据的小数点位置固定在某 一位，原理上讲，小数点的位置固定在哪一位都行，但是， 一位，原理上讲，小数点的位置固定在哪一位都行，但是， 通常有两种定点格式， 通常有两种定点格式，一是将小数点固定在数的最左边 即纯小数），二是固定在数的最右边（即纯整数）， ），二是固定在数的最右边 ），前 （即纯小数），二是固定在数的最右边（即纯整数），前 者通常用作浮点数的尾数，后者通常被用在定点运算中。 者通常用作浮点数的尾数，后者通常被用在定点运算中。
7.Intel 64结构 7.Intel 64结构
AMD公司于2003年率先推出了支持64位、兼容 AMD公司于2003年率先推出了支持64位 公司于2003年率先推出了支持64 80X86指令集结构的64位处理器 2004年 Intel公 指令集结构的64 80X86指令集结构的64位处理器 2004年，Intel公 司基于AMD公司64位处理器推出的压力下， AMD公司64位处理器推出的压力下 司基于AMD公司64位处理器推出的压力下，于是推 出了扩展存储器64位技术（ 64位技术 出了扩展存储器64位技术（Extened Memory 64 Technology，EM64T），EM64T技术是IA-32结构的 ），EM64T技术是IA Technology，EM64T），EM64T技术是IA-32结构的 64位扩展，由于EM64T技术的出现与应用，IA-32 64位扩展，由于EM64T技术的出现与应用，IA位扩展 EM64T技术的出现与应用 指令系统也就扩展成为64 64位 称其为Intel 64结 指令系统也就扩展成为64位，称其为Intel 64结 构。
微型计算机的基础知识
编辑ppt
7
1.1 微型计算机系统概述
（1）位（bit） 二进制数的一位，简写b
（2）字节（Byte） 8位二进制数组成一个字节，简写B
（3)还有千字节（KB)，兆字节（MB），千兆字节（GB）等。
换算关系如下：
1B=8b 1GB=1024MB
例如：X86指令集、MMX（多媒体扩展指令集）、SSE(数 据流单指令扩展指令集）、SSE2、SSE3、SEE4(SSE4.1和 SSE4.2)等。
3、程序：
设计者为解决某一问题而设计的一系列指令集合。
计算机程序可分为：
机器语言程序、汇编语言编程辑p序pt 和高级语言程序。
21
1.3 微型计算机基本工作原理
1.2 计算机硬件基本结构
3、存储器：
存储器分为内存储器(主存）和外存储器（辅存）。内存储器简称内 存或主存，它的存储容量一般较小，与CPU直接相连，存取速度快，主要 用于暂时存放当前执行的程序和相关数据；外存储器称为外存或辅存， 作为内存的辅助存储器，它的存储容量大，但存取速度远比内存慢，主 要用于存放需长期保存的程序和数据。
取指令——分析指令——执行指令
编辑ppt
23
1.3 微型计算机基本工作原理
6、计算机系统
主机 硬件
中央处理器 内存储器 外存储器
运算器 控制器
外设
输入设备
微型计算机系统
系统软件
输出设备
操作系统 服务软件 编译或解释系统
软件
信息管理软件
辅助设计软件
应用软件
文字处理软件
图形软件
各种程序包
如图：一个编完辑整pp的t 计算机系统
微机课知识点总结
微机课知识点总结微机课是计算机类专业必修课程之一，主要介绍计算机硬件和软件相关知识。
学习微机课不仅有助于提高学生的计算机应用技能，还能够为日后从事计算机相关工作打下坚实的基础。
本文将从计算机的基本原理、计算机系统结构、计算机网络、操作系统、办公自动化等方面对微机课的知识点进行总结。
一、计算机的基本原理1.1 计算机的定义和分类计算机是一种用于自动完成数据处理任务的设备，可以分为超级计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机等多种类型。
根据功能可分为通用计算机和专用计算机。
1.2 计算机的运行原理计算机的运行原理主要包括数据的输入与输出、数据的存储和加工处理，其中CPU是计算机的核心部件，负责执行程序和处理数据。
1.3 计算机的数据表示计算机使用二进制来表示数据，二进制是由0和1组成的数制系统，计算机利用二进制来表示不同的数据类型。
1.4 计算机的运算计算机可以进行多种运算，包括算术运算、逻辑运算和位操作运算等。
1.5 计算机的程序设计程序设计是计算机科学的核心内容，包括算法设计、程序编写、程序调试等。
二、计算机系统结构2.1 计算机硬件组成计算机硬件主要包括中央处理器、存储器、输入设备、输出设备和通信设备等。
2.2 计算机软件结构计算机软件包括系统软件和应用软件，系统软件包括操作系统、编程语言、数据库系统等。
2.3 计算机存储器层次结构计算机存储器层次结构包括寄存器、高速缓存、主存储器和辅助存储器等，不同层次的存储器在速度和容量上有所差异。
2.4 输入输出系统输入输出系统是计算机与外部设备之间进行数据交换的接口，主要包括输入设备驱动程序和输出设备驱动程序。
2.5 中央处理器中央处理器是计算机的核心部件，包括运算器和控制器，运算器负责对数据进行处理，控制器负责对指令进行解码和执行。
三、计算机网络3.1 计算机网络的概念计算机网络是将多台计算机和网络设备通过通信线路连接起来，实现数据和资源共享的系统。
第一章微型计算机基础知识
CPU
内容
读写控制
…
1023 10100111
（3）存储器的分类 ROM：只读存储器。 工作时从ROM中读出信息，不能随意改写。 断电后信息不会丢失。ROM常用作程序存储器， 存放已调试好的固定程序和常数。 RAM：随机读写存储器。 能方便读出和改写信息，但失电后信息将不 复存在。 RAM 常用作数据存储器，暂存各种现 场数据、运算结果和正在调试的程序。
指令代码3
… 指令代码n
2、存储器
位 b (bit)：一个二进制位，信息最小单位 字节 B (Byte)：8位为一个字节
字长 W (Word Length)：一个字包含的二 进制位数
（1）存储器结构
存储器功能：存放程序和数据等信息 存储内容：程序或数据的二进制代码 存储地址：存储器每个单元的位置编 号 存储器容量：指存储单元的多少，如 存储器容量为1KB = 1024×8位 1KB存储器 地址 存储内容 0 1 10011010 01101011
微处理器
微处理器是用一片或少数几片大规模集成电路组 成的中央处理器（CPU，Central Processing Unit）。 这些电路执行控制部件和算术逻辑部件的功能。微处 理器的基本组成部分有：寄存器堆、运算器、时序控 制电路以及数据和地址总线。微处理器能完成取指令、 执行指令以及与外界存储器和逻辑部件交换信息等操 作，是微型计算机的运算控制部分，它可与存储器和 外围电路芯片组成微型计算机。
第1章 微型计算机基础知识
1.1计算机中的数和数制
一、计算机中的数制 表示:最简单,可靠；运算规则最简单。 （一）二进制数 特点：1．具有两个不同的数字符号，即0和1。 2．逢二进位。 例如： 111．11 （二）十六进制数 特点： 1．具有16个数字符号，采用0～9和A～F。 2．逢16进位 小数点左边的权是16的正次幂 小数点右边的权是16的负次幂
微型计算机的基础知识
微型计算机的基础知识微型计算机是指体积较小、功能较强大的计算机系统。
它是现代社会中必不可少的工具，被广泛应用于个人和办公环境中。
了解微型计算机的基础知识对于每个人都至关重要。
本文将介绍微型计算机的构成、操作系统、常见的硬件设备以及互联网的相关概念，帮助读者对微型计算机有更全面的了解。
1. 微型计算机的构成微型计算机主要由以下几个核心组件组成：1.1 中央处理器（CPU）：是计算机的大脑，负责执行指令和控制计算机的各个部件。
1.2 内存（RAM）：用于存储临时数据和正在运行的程序。
1.3 存储器（硬盘、固态硬盘或闪存）：用于永久存储数据和程序。
1.4 显示器：用于显示计算机处理的图像和文字。
1.5 键盘和鼠标：用于输入指令和操作计算机。
1.6 声卡和扬声器：用于播放音频。
1.7 网卡：用于连接互联网。
2. 操作系统操作系统是微型计算机的核心软件，负责管理计算机的硬件和软件资源。
常见的操作系统包括Windows、macOS和Linux。
操作系统的功能包括：2.1 提供用户界面，使用户能够与计算机交互。
2.2 管理计算机的文件系统，负责文件的创建、存储和删除。
2.3 管理计算机的内存，分配和释放内存资源。
2.4 调度和管理计算机的进程，确保各个程序能够按照一定的规则共享计算机资源。
2.5 提供网络连接，使计算机能够与其他计算机进行通信。
3. 常见的硬件设备3.1 打印机：用于将计算机中的数据打印成纸质文件。
3.2 扫描仪：用于将纸质文件转换为数字形式以便计算机处理。
3.3 摄像头：用于拍摄照片和视频。
3.4 音箱：用于增强计算机的音频输出效果。
3.5 显卡：用于显示计算机图像和视频内容。
3.6 网络设备：包括调制解调器、路由器和交换机等，用于连接计算机到互联网或局域网。
4. 互联网和相关概念互联网是由全球各地的计算机网络相互连接而成的庞大网络。
它改变了人们的生活和工作方式，并成为信息获取和交流的重要工具。
1微型计算机基础知识
输入设备
存储器
运算器
输出设备
控制器 计算机基本组成框图
① 输入设备：人机器，键盘、鼠标等； ② 输出设备：机器人，显示器、打印机等； ③ 存储器：存放数据、程序代码的设备。
(1) 分类：内存、外存(磁盘、光盘)； (2) 单位：1存储单元大小=1字节(Byte)＝8位(Bit) (3) 寻址：1个单元 地址编号 (4) 容量：“字节数×位数”或“**K”字节
大规模集成电路计算机(第四代)：微 型计算机；巨型计算机；计算机网络 与分布式处理；软件工程；数据库技 术；人工智能；应用深入到人类生活 的各个领域；
第五代计算机：光子计算机、DNA分 子计算机、人工智能等。
§1.1 计算机发展简史
计算机的特点： 自动运算； 运算速度快； 运算精度高； 具有记忆和逻辑判断能力； 通用性强。
§1.4 数制及码制
2、数制之间的转换 (1) 二进制转换为十进制 将二进制按权展开相加。 例：将二进制数10110.111转换为十进制
§1.4 数制及码制
(2)十进制数转换为二进制数 对十进制的整数部分采用“除2取余法”； 对十进制的小数部分采用“乘2取整法”。 例：将十进制数67.625转换为二进制
87C196KB 87C196KC
§1.2 单片机发展概况
3、单片机的特点
① 体积小、功能全面； ② 可靠性高：总线在片内抗干扰；体积小易于进行电
磁屏蔽处理。 ③ 使用方便：硬件设计简单；开发工具及资料很全。 ④ 性价比高：印制板小、接插件少、调试简单。 ⑤ 易于产品化：适用于工业环境、开发周期短。
§1.1 计算机发展简史
电子计算机的分类: 按处理对象分：电子模拟计算机；电子
数字计算机；混合计算机 按性能规模分：巨型机；大型机；中型
微型计算机系统基础知识
任务分析
复习提问
课程引导
知识目标 案例展示 任务分析 知识讲解 疑难解析 归纳总结 扩展性任务
Your company s例展示 任务分析 知识讲解 疑难解析 归纳总结 扩展性任务
一、微型计算机系统的基本组成 微型计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬 件系统指构成计算机系统的物理实体或物理装置。软 件系统指在硬件基础上运行的各种程序、数据及有关 的文档资料。通常把没有软件系统的计算机称为“裸 机”。 （一）微型计算机的硬件系统 微型计算机的基本结构 微型计算机采用总线结构将CPU、主存储器和输入、输出 接口电路连接起来。 微型计算机的硬件组成 微机的硬件系统一般由安装在主机箱内的CPU、主板、内 存、显示卡、硬盘、软驱、电源和显示器、键盘、鼠 标等组成。为使电脑具有多媒体处理能力，还可以配 置光驱和声卡等多媒体外设。如果需要联网和发送传 真，还可以配置调制解调器、网卡、传真卡等。
课程引导
知识目标 案例展示 任务分析 知识讲解 疑难解析 归纳总结 扩展性任务
知识讲解
复习提问
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知识目标 案例展示 任务分析 知识讲解 疑难解析 归纳总结 扩展性任务
（五）外存储器 外存储器又称为辅助存储器，用来长期保存数据、信 息，主要包括：软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储 器。 （六）输入设备 常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、数码相机、 数字化仪等。 键盘：键盘是最常用的输入设备。键盘可以分为： 机械式和的电容式键盘。目前常用的键盘是电容式键 盘。键盘按其按键的功能可以分为打字机键、功能键 、光标控制键和数字小键盘。 鼠标：鼠标的结构常见的有：机械式、光电式和无 线遥控鼠标器。目前常用的是机械鼠标。 （七）输出设备 显示器：显示器是计算机中标准的输出设备。 打印机：按输出方式分为逐行打印机和逐字打印机 ；按打印颜色分为单色打印机和彩色打印机；按工作 方式分为击打式打印机和非击打式打印机。 Your company slogan
微型计算机基础知识
微型计算机基础知识微型计算机，简称微机，我们通常又称为电脑。
它是现代计算机枝术发展的产物，它的设计汲取了大、中、小型机中所采用的先进技术，使用功能强大、性能优良的微处理器作为其核心部件。
它的主要部件都是大规模集成电路芯片和先进的输入输出电子设备，同其它各类计算机相比，微机体积小、重量轻、功耗低，并且现代微机系统产品都趋于标准化、模块化，这样，可以根据实际需求方便、灵活地组成各种不同的系统，可以通过自诊断、在线检测等现代化手段，及时地发现系统故障，因而适应性强，对环境要求较低，组装、维修方便。
微机组装和维修维护是从事计算机操作和应用以及电脑爱好者应该具备的知识，在我们日常使用微机的过程，总会出现这样那样的问题，这些问题多半与微机硬件配置及相关驱动软件设置有关，而少有硬件损坏或软件错误，因此了解和掌握微机硬件的工作原理，学习相关软件的设置是十分必要的。
一微机的发展状况计算机是二十世纪中叶诞生的，被称为人类最重要的发明之一。
半个世纪以来，计算机及相关技术取得了惊人的发展，是二十世纪发展最为迅速，应用最为广泛，普及程度最高的一种科学技术。
早期计算机使用的元器件是电子管（真空管），晶体管，因而体积非常庞大。
自二十世纪70年代开始，采用了集成电路技术，并且把计算机各部件按功能分类，相关部件集成在一块芯片上（例如微处理器），或一块电路板上（例如主板、显示卡、网卡等），这样，计算机的功能越来越强，速度越来越高，体积急剧减少，而成本也急剧下降，同时也便于进行组装和维修维护。
对于计算机硬件高速发展状况，有个著名的摩尔（Moore）定律，它是这样描述的：集成电路的复杂性（性能）大约每隔18个月提高一倍，成本则下降一半。
例如，1990年到1996年的6年中，每块芯片上的晶体管数量增加了16倍，电路速度的增长也超过了4倍，磁盘的密度每年以大约60%的速度提高。
估计这个定律在今后若干年左右仍可适用。
最早的微型计算机诞生于70年代，而现在市场上的主流产品是PC系列微型计算机，它起源于美国IBM公司1981年推出的IBM-PC机，由于IBM公司在计算机领域所占有的强大地位，它的PC机一经推出，世界各公司纷纷向其靠拢。
《微机的基础知识》课件
3 网络协议
探讨常用的网络协议，如TCP/IP、HTTP和FTP 等。
4 有线网络和无线网络
比较有线网络和无线网络的优缺点及其适用 场景。
第五章：计算机维护与管理
硬件维护
介绍计算机硬件的维护方法和常见故障的排除。
软件维护
解释常见的软件维护任务，包括安装更新、检查病 毒等。
病毒防范与处理
讨论病毒的威胁、防护措施和应对方法。
自我提高的路径和方法
分享提升自身技能和知识的途径和方法。
第三章：计算机软件
1
操作系统
介绍不同操作系统的特点、功能以及在计算机上的应用。
2
应用软件
探讨常见的办公软件、设计软件以及娱乐软件等。
3
开发工具
介绍常用的编程语言、集成开发环境以及调试工具。
第四章：计算机网络
1 网络基础知识
解释网络的基本概念，包括协议、地址、数 据传输等。
2 网络拓扑
介绍常见的网络拓扑结构，如星型、总线型 和环型。
系统备份与恢复
介绍计算机系统备份和恢复的重要性和方法。
第六章：计算机安全
计算机安全威胁
探讨计算机安全面临的威胁和 风险，如黑Fra bibliotek攻击和网络钓鱼。
防范措施
介绍保护计算机安全的基本措 施，如使用强密码和安全软件。
安全管理
讨论组织内部的安全管理策略， 如访问控制和安全培训。
结束语
微机的未来发展
展望微机技术的发展趋势和应用前景。
《微机的基础知识》PPT 课件
本课件介绍微机的基础知识，包括微机的概述、计算机硬件、计算机软件、 计算机网络、计算机维护与管理以及计算机安全等方面的内容。
第一章：微机的概述
第一章 微型计算机基础知识
3、控制器（Control unit ）
它是计算机的控制中心，根据程序中的命令发出各 种控制信号，协调计算机内部以及主机与外设工作的各 种关系。 有两个主要功能： 一个是控制程序的运行； 另一个是对不同的外部事件做出相应响应的能力。 （这些外部事件是指：复位、停机、中断请求、总线请 求、总线周期延长等）
A0 A1 A2 A6 A7 RD 控制 WR D0 D1 D6 D7 存储器
1.1.2 中央处理器、微处理器和微控制器 在计算机中，通常把运算器和控制器以及数量不等 的寄存器作成一个独立部件，用一片VLSI实现，称为中 央处理器，缩写为CPU ( Central Processing Unit )，如 图1.2所示。
1.1.3 微型计算机系统的组成 微型计算机系统由硬件和软件两部分组成。 1．硬件部分 硬件部分包括主机和外部设备。 (1)主机包括CPU、内存储器、I／O接口、总线和 电源。 (2)外部设备包括输入设备和输出设备。 2．软件部分 软件部分包括系统软件和应用软件。 (1)系统软件 系统软件包括操作系统、程序设计语言的编译程 序和其他程序 (2)应用软件（或称用户软件）
5、总线（BUS）
现代的计算机系统广泛采用总线(Bus)结构。总线 是计算机各部件间传送信息的公共通路。 各部件分时复用总线，以保证数据、地址、指令和 控制信息在各部件之间 的传送。 有了总线结构以后， CPU 系统中各功能部件之间 的相互关系变为各个部 件面向总线的单一关系。 一个部件只要满 足总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统 中去。
指令部件的构成如图1.4所示。
1.2.2 CPU内的寄存器 各种CPU内都包含数量不等的寄存器，它们可用于 暂存数据，做存储器I／O地址指针、计数器以及存放程 序运行的各种状态，如程序状态字寄存器(PSW： Program Status Word)或简称状态寄存器(SR)或标志 寄存器(FR)等。 由于CPU内部的寄存器的存取速度远比存储器快， 所以，寄存器用于暂时存储程序重复使用的数据、变量 和中间结果，可以大大提高程序的运行速度。 而寄存器数量的多少也是衡量CPU功能强弱的重要 指标之一。
第一章微型计算机基础知识
第一章微型计算机基础知识第一章微型计算机基础知识§1-11-1.1微型计算机微型计算机的组成微型计算机是大规模集成电路发展的产物，自1971年微型计算机问世以来，经过近30年的发展，它的应用范围之广，已达到了惊人的地步。
计算机除在科学计算领域中大显身手外，还在大到航天技术、人造地球卫星，小到家用电器等控制领域中大显神威，可以讲，计算机在现代社会中已是无孔不入。
而在不同领域和不同场合使用的计算机，其组成的形式和外观差异是很大的，如人们通常所见的微型计算机，由主机箱、键盘和显示器等组成，有的还配有打印机等。
也有一些计算机系统的组成与上述组成差别较大，如微电脑控制的家用洗衣机上的计算机，与洗衣机组成一体，没有通常所见的主机箱、键盘和显示器等，但在洗衣机上有塑料薄膜按键用于操作和选择工作状态，用发光二极管的亮灭来指示洗衣机的工作状态，这也是一种形式的计算机系统。
但是，不管计算机系统的形式和外观如何变化，计算机的基本组成结构还是有一定的模式，可以分为五大部分，如图1-1所示，其中最关键的一大部分就是运算器和控制器，它们组成中央处理单元CPU，从广义的角度来讲，只要具有中央处理单元CPU，其他部分不论如何组合，都可认为这就构成了计算机。
1．运算器运算器是计算机对各种代码信息进行处理的主要部件，这好比是人的大脑。
运算器对各种二进制数据进行运算、逻辑判别最后得出结果。
运算器由算术逻辑单元、寄存器、加法器以及一些控制电路等组成。
1-1 总线BUS 输入设备输出设备运算器存储器输入指令输出指令操作指令存取指令控制器图1-1 微型计算机的组成第一章微型计算机基础知识2．控制器控制器是计算机的总指挥部，由控制器发出控制指令，实现计算机各部分之间的有机联系，使计算机各部分能协调一致地工作。
控制器如同马路上的交通警察，控制器由时序电路和一些逻辑电路构成。
3．存储器计算机的存储器分为内存储器和外存储器二部分。
存储器是用于存放计算机程序、计算机参数设置、原始数据、中间结果或最终结果的部件。
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(2)．数据总线（DB）用于在CPU与存储器和I／O接 口之间双向传输数据，因此是双向的，且也是三态的。 8位机的数据总线是8位(D7～D0)，16位机（8086） 的数据总线则是16位，准16位机（8088）的内部数据 总线为16位而外部数据总线是8位。 (3)．控制总线（CB） 用于传送各种控制信号。有 的是向CPU输入的信号，如INT为外设向CPU发出的中 断请求信号；有的是CPU发出的信号，如RD为读控制 信号。如WR为写控制信号。
1.2 微型计算机的工作原理
微型计算机是采用“程序存储控制”的原理工作 的。这一原理是美籍匈牙利数学家冯.诺依曼1946年提 出的，它构成了计算机系统的结构框架。因此，计算 机体系结构又称为冯.诺依曼结构。
1.2.1 指令和控制器的指令部件 1．指令格式 指令是计算机能识别并执行的指示和命令，它采用 二进编码来表示。 每条指令应能表示该指令完成哪种操作以及该操作 需要的数据保存在内存的哪个位置。故一条指令可分为 两部分：操作码部分和操作数部分。
A0 A1 A2 A6 A7 RD 控制 存储器
WR
D0 D1 D6 D7
1.1.2 中央处理器、微处理器和微控制器 在计算机中，通常把运算器和控制器以及数量不等 的寄存器作成一个独立部件，用一片VLSI实现，称为中 央处理器，缩写为CPU ( Central Processing Unit )，如 图1.2所示。
通常，寄存器分为数据寄存器、地址寄存器和状 态寄存器。 数据寄存器用于存放反复操作的数据、变量或中 间结果。
地址寄存器存放存储器或I／O口地址指针，以缩 短指令长度，加快指令运行速度。
地址寄存器作为地址指针的另一个好处是能灵活 修改，以使用循环程序处理大量数据的重复操作。 状态寄存器存放指令(程序)的运行状态，如CPU 工作状态、存储器工作状态、指令执行结果的状态 （比如是否溢出等）、中断状态（是否允许中断）以 及其他状态。
1.1.3 微型计算机系统的组成
微型计算机系统由硬件和软件两部分组成。
1．硬件部分 硬件部分包括主机和外部设备。 (1)主机包括CPU、内存储器、I／O接口、总线和 电源。 (2)外部设备包括输入设备和输出设备。 2．软件部分 软件部分包括系统软件和应用软件。 (1)系统软件 系统软件包括操作系统、程序设计语言的编译程 序和其他程序 (2)应用软件（或称用户软件）
要求将一台转矩转速仪表的数据输出连接到泵测试 系统。 条件：仪表提供专用数据接口，有数据通信专用协 议（8位并行数据，2位控制信号），泵测试系统为PC机 平台。 要完成的工作：设计接口电路（接口板）将仪表与 PC机连接，设计相应的程序完成数据的传送。 需具备的知识：微机系统原理，硬件接口设计，软 件与硬件的 结合。
运算器的字长一般为8位、16位、32位、64位。 一个8位运算器每次可完成8位二进制数的运算，更 多位数的运算可以分解成多次8位运算。
2、存储器（MEM-Memory）
记忆部件。它存储计算机操作的控制信息及各种命 令信息（指令）和被处理加工的信息（数据），包括存 储加工的中间与最终结果。 存储器内有两类信息： 一类是命令信息（即指令），经译码并执行，放在 代码区；另一类是数据，放在数据区。它们都以二进制 形式存放。 应注意：存中的代码区和数据区中的信息具有不 同的性质与功能，两个区域中的某些单元具有相同的信 息，却具有完全不同的含义。 存储器可分为内存和外存两部分。
总线分为内部总线、外部总线。
计算机内部的基本总线分为数据总线（DB： Data Bus）、地址总线（AB: Address Bus），控 制总线（CB: Command/Control Bus）。
(1)．地址总线（AB） 用于传送CPU输出的地址 信号，以寻址存储器单元和外设接口。 其宽度因机器而异，因此寻址范围各不相同。如16 16 条地址线(A15～A0 )可以寻找从0000H～FFFFH共2 ＝ 64K ( 1K＝1024 ) 个地址。 地址总线是三态的，可以处于高阻态，让外部控制 器占用。
返回到系统的硬件问题，在掌握了前面三部分后， 学习如何通过软件（指令）对微机系统的硬件进行访问 和操作，是软件和硬件相结合，也是接口技术部分。在 这里我们要学习以下芯片及其接口：
可编程中断控制器8259A 可编程并行输入/输出接口芯片8255A 可编程串行输入/输出接口芯片8251A 可编程计数/定时器8253 可编程DMA控制器8257/8237 A/D转换器0809、D/A转换器0832
微型计算机的中央处理器也称为微处理器MPU ( Micro-Processing Unit )或μP。
当把μP和存储器，以及I／O接口和总线在一个芯片 中实现时，就成为微控制器 ( MCU：Micro-Controller Unit )，也称单片机，其构成如图1.3所示。 MCU加上适当外部设备和相应软件即可构成一个微 控制器系统。由于它价格便宜、软件控制灵活，在自动 控制、仪器仪表、通信设备、家用电器、玩具等嵌入式 应用领域获得了广泛应用。
存储器的一个基本指标是存储器的容量，通常将 若干个二进制位组成一个存储单元（例如8bit构成一个 存储单元）。 存储器由多个存储单元构成，每个单元有一个编 号，称为存储器的地址。向存储器送一个地址，可以 将该地址对应的存储单元存储的数据读出，也可向该 存储单元写入数据。
存储器的容量一般表示为存储单元数×位数，如 1K×8bit表示1024个存储单元，每个单元8bit。 （1K＝210＝1024，1M＝1024K，1G＝1024M） 一个字节（Byte）为8bit二进制数。
5、总线（BUS）
现代的计算机系统广泛采用总线(Bus)结构。总线 是计算机各部件间传送信息的公共通路。 各部件分时复用总线，以保证数据、地址、指令和 控制信息在各部件之间 的传送。 有了总线结构以后， CPU 系统中各功能部件之间 的相互关系变为各个部 件面向总线的单一关系。 一个部件只要满 足总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统 中去。
3、控制器（Control unit ）
它是计算机的控制中心，根据程序中的命令发出各 种控制信号，协调计算机内部以及主机与外设工作的各 种关系。 有两个主要功能： 一个是控制程序的运行； 另一个是对不同的外部事件做出相应响应的能力。 （这些外部事件是指：复位、停机、中断请求、总线请 求、总线周期延长等）
1.2.3 计算机的工作过程
通过介绍计算y＝a+b的过程，说明计算机是如何 工作的。为完成这个计算任务，必须先做如下工作：
编写完成该任务的程序； 输入计算机； 编译或汇编，检错，纠错。 运行程序； 输出结果。
例子： 在一个初级的微机上求出y＝5＋9的值， 并将结果放在累加器中。
第一章 微型计算机基础知识
• • • • • 课程学习的重要性 课程的安排 课程学习的主要内容和相互联系 微型计算机的基本组成 微型计算机的工作原理
• 课程学习的重要性
1. 计算机技术在各领域广泛应用
对于机电控制、自动化、测控技术与仪器等专业的 同学不掌握微机原理与接口技术将不能胜任今后的学习 和工作。
这是学习微机原理的重要之处，原理清楚则可举 一反三，CPU和微机系统的发展很快，但基本原理是 相通的。
2. 8086指令系统
知道了微机系统硬件配置后，还必须了解微机系统 中CPU提供的各种指令，CPU是在各种指令的指挥下完 成各种操作的。 在这一部分应掌握指令的分类、特点，熟悉各种指 令，为后面的程序设计做好准备。
3. 宏汇编语言程序设计
汇编语言是最接近机器语言的代码，与高级语言 的程序设计不同，有其本身的特点。要熟悉宏汇编语 言的表达式、运算符、语句、程序结构，掌握汇编语 言程序设计。程序设计的几个步骤： a. 程序文本编辑； b. 程序的编译；c. 程序的连接；d. 程序的调试。
4. 中断系统与输入输出系统
2．控制器的指令部件 控制器的最基本的任务，就是取出一条指令(取指 令)，分析指令(指令译码)和执行指令；再取下条指令 重复上述过程。为完成这种功能，它包含一个指令(执 行)部件。该部件包括： (1)程序计数器(PC：Program Counter)，它总是 指向下条指令的首地址； (2)指令寄存器(IR：Instruction Register)，保存当 前正在执行的指令； (3)指令译码器(ID：Instruction Decorder)，它对 指令的操作码部分进行译码的功能； (4)操作控制器，它生成该指令操作所需的内部和 外部微操作控制信号，指挥系统完成该指令的功能。 (5)时序发生器，对各种操作实施时间上的控制。
1.2.2 CPU内的寄存器 各种CPU内都包含数量不等的寄存器，它们可用于 暂存数据，做存储器I／O地址指针、计数器以及存放程 序运行的各种状态，如程序状态字寄存器(PSW： Program Status Word)或简称状态寄存器(SR)或标志 寄存器(FR)等。 由于CPU内部的寄存器的存取速度远比存储器快， 所以，寄存器用于暂时存储程序重复使用的数据、变量 和中间结果，可以大大提高程序的运行速度。 而寄存器数量的多少也是衡量CPU功能强弱的重要 指标之一。
1.1 微型计算机的基本组成
1.1.1 微型计算机的基本硬件组成
控制器 (CTRL) 输入 设备 (INE) 存储器 (MEM)
总线
运算器 (ALU) 输出 设备 (OUTE)
图1.1 计算机的硬件构成框图
1、运算器 （ALU-Arithmetic Logic Unit）
运算器又称为算数／逻辑运算单元，是对信息进行 加工、运算的部件。 可进行二进制算术运算（加、减、乘、除与移位）， 逻辑运算（与、或、非、异或等）。
机 器 码
首先要把程序存入存储器中。3条指令共计5个字节。 假定已经存入以40H为首地址的5个连续单元中，如图所 示。然后将程序的起始地址40H告诉计算机，并发出启 动命令，机器便开始执行这段程序。执行程序的过程实 际上是反复进行取出指令和执行指令这两个阶段的循环。