第一章-概述(1)

扫描仪 条码扫描枪
输入设备，可以根据需要选择是否配置；
常用扫描图片、像片、文本等。
条码扫描枪：作为光学、机械、电子、软件应用等技 术紧密结合的高科技产品。 是继键盘和鼠标之后的第三代主要的电脑输入设备。
摄像头
数码相机
非计算机的常规外设，可以根据需要选择是否配置； 常用来摄像、照相及其录像和监控系统。
闪存： 也称优盘或U盘
可移动存储器； 容量常见512MB、1G、2G、8G、16G； USB接口，即插即用。
键盘
最常用的输入设备；
常见的有104键位和101键位的键盘；
鼠标
是计算机常用输入设备；
接口上主要有：PS/2、USB两种接口。
主要分左键、右键、滚轮。 鼠标的基本操作方法： 选定操作 发布命令 拖动操作
③ 指令译码器ID（instruction decoder）
用来对指令寄存器IR中的指令进行译码分析，以确定该指
令应执行什么操作。 ④ 可编程逻辑阵列PLA（programmable logic array）
又称为控制逻辑部件。它依据指令译码器ID和时序电路的
输出信号，用来产生执行指令所需的全部微操作控制信号， 以控制计算机的各部件执行该指令所规定的操作。
立即数送 入累加器
加立即数 空操作 汇编终止
0111 0100 0000 0101
0010 0100 0000 0110 0000 0000 无
74 05
24 06 00
1条双字节指令 1条双字节指令 消耗一个机器周期 伪指令
程序是由指令构成的，执行程序就是执行指令，且逐条执 行。执行一条指令可包括两个阶段——取指令阶段和执行 指令阶段。
软件：是一批数据和程序。
系统软件：DOS、Windows、Linux等； 用户软件：C++、Visual B等。
0.1.1 微型计算机的组成
（1）中央处理单元 （2）内存 （3）系统总线——数据总线、地址总线和控制总线
（4）接口
0.1.2 中央处理单元的组成
CPU主要由运算器、控制器和寄存器组组成，可完成运算和 控制操作。
① 程序计数器PC（program counter）
程序计数器PC中存放着下一条指令在存储器中的地址。控
制器利用它来指示程序中指令的执行顺序。当计算机运行 时，控制器根据PC中的指令地址，从存储器中取出来将要
执行的指令送到指令寄存器IR中进行分析和执行。
② 指令寄存器IR（instruction register） 用于暂存从存储器取出的将要执行的指令码，以保证在 指令执行期间能够向指令译码器ID提供稳定、可靠的指 令码。
显示器
基本的计算机输出设备；
计算机工作状态的反应、信息处理结果的输出；
常见有CRT台式和LCD液晶显示器两类。 接口上常见的有：VGA、DVI。
打印机
计算机输出设备； 分针式、喷墨、激光打 印机； 通过并口或USB接口与 主机相连。
音箱
计算机声音的输出设备； 多媒体计算机的必备外设； 外接音频接口。
⑤ 时序电路
时序电路用于产生指令执行时所需的一系列节拍脉冲和电 位信号
⑥ 地址寄存器AR（address register）和数据寄存器DR
（data register）
AR用以保存当前CPU所要访问的存储器单元或I/O设备的地 址。由于内存和CPU之间存在着速度上的差别，所以必须使
用地址寄存器来保存地址信息，直到内存读/写操作完成为止。
⑥ 0000 0101 ⑤
0000 01操作示意图
（2）第二条指令的执行过程
取指令阶段：
② PSW +1 O ALU I1 I2
取指 控制 …… PLA ID
执指 控制
PC 1000 0010 ①
A
RA 0010 0100 IR ⑦
内部DB 1000 0010 AR ③ 82H AB 读④ 80 0111 0100 81 0000 0101 82 0010 0100 83 0000 0110 84 0000 0000
1.1 1.2
微型计算机（MC）的 基础知识 单片机概述
1.1 MC基础知识概述
• 一、MC的基本概念 • 二、MC的基本结构 • 三、计算机中数制 • 四、计算机中常用的编码
一、MC的基本概念
冯〃诺依曼体系： • ① 采用二进制代码表示数据和指令。 • ② 采用存储程序的工作方式。 • ③ 计算机硬件系统由运算器、存储器、控 制器、输入设备和输出设备组成。 计算机是一种能够存储程序，并自动连 续地执行程序，对各种数字化信息进行运 算的现代化电子设备。
二、MC结构
• 1、硬件结构
• 运算器+控制器=中央处理单元CPU （Central Process Unit）。 • 运算器+控制器+存储器=主机； • 输入+输出设备则称为计算机的外围设 备（简称“外设”）；
0.1 微型计算机系统组成及工作工程
微型计算机系统组成: 硬件和软件。 硬件：硬设备，包括主机、外部设备（外存、显示器、 键盘、打印机等）和电源。
硬 件 技 术 基 础
计算机与通信工程学院
刘新平
电话：86983005 e-mail: 1132945370@
课 程 特 点
•基础课 •内容多、理论性强、难度较大 •综合课程 （硬件方面：数电、模电、物理、机械等，
软件方面：C语言、汇编语言、操作系统等
总成绩计算公式
•实验 离不开实验及实践 •成绩计算
DR用于暂存微处理器与存储器或输入/输出接口电路之间待 传送的数据。
0.1.3 微型计算机的工作过程
表0-1 “5+6＝？”的MCS-51汇编语言程序及机器代码 名称 汇编起始 地址命令 汇编语言程序 机器代码 二进制 十六进制 无 伪指令 说明
ORG 80H MOV A，#05 ADD A，#06 NOP END
主板示意图
接线应注意的几点
一般设备不支持热拔插。 遵循先后原则：
1、先插上键盘、鼠标、以及其它外设，最 后再插上电源； 2、拔下时，应该先拔下电源，再拔其它的 连接设备。 插线时，特别要注意方向。
（1）第一条指令的执行过程
取指 控制 PSW +1 O ALU I1 ID PC 1000 0000 ① A RA 0111 0100 IR ⑦ 内部DB 1000 0000 AR ③ 80H AB 读④ 80 0111 0100 81 0000 0101 82 0010 0100 83 0000 0110 84 0000 0000 I2 …… PLA 执指 控制
平时成绩（到课率、课堂表现）（10％） 实验-------------------------- （30％）
期末考试成绩------------------（60％）
特别关注：
• • • • • 手机无声。 不允许把教室当成餐厅！ 请保持安静！ 尽量保持清醒，别瞌睡。 点名之后来者无效。
单片机原理及应用
Musical Instrument Digital Interface，简称 MIDI
LPT打印端口
Line Out接口（淡绿色）： 通过音频线用来连接音箱和耳机的接口，输出经过电脑处理 的各种音频信号
Line in接口（淡蓝色）： 位于Line Out和Mic中间的那个接口，意为音频输入接口， 需和其他音频专业设备相连，家庭用户一般闲置无用。 Mic 接口（淡红色）
复习1：冯· 诺依曼体系计算机的特点
• ① 采用二进制代码表示数据和指令。 • ② 采用存储程序的工作方式。 • ③ 计算机硬件系统由运算器、存储器、 控制器、输入设备和输出设备组成。
复习2： 微型计算机系统组成
计算机硬件组成？
所有外部设备都必须与主机相连接
总线把各种设备连接在一起！
CPU中央处理器
电脑的核心部件，决定计算机的性 能； 主要包括运算器和控制器；
目前主要由Intel和AMD两大公司生 产；
发展：286、386、486、奔腾、PⅡ 、PⅢ、PⅣ、双核、 三核、四核。
内部存储器RAM
内存是电脑的核心部件之一，重要性仅次于CPU；
是电脑的一个临时存储器，它只负责电脑数据的中转，
基本内容：
• • • • • • • • • 第 1章 第 2章 第 3章 第 4章 第 5章 第 6章 第 7章 第 8章 第 9章 概述 单片机硬件结构 指令系统 程序设计 硬件资源的应用 并行扩展接口技术 串行总线扩展技术 应用系统设计概述 单片机的C语言设计概述
第1章 概述
共分两大部分：
软盘
可以移动的存储介质，但容量很小，常见有1.44MB；
通过软盘驱动器进行读写操作；
因其容量较小，加之容易损坏，已基本不使用。
光存储： CD－ROM/DVD-ROM 刻录机
可以移动的存储介质，光盘的容量是比软盘大多了，
CD有700MB 、DVD有4G+；
通过光盘驱动器进行读写操作； 普通光盘都是只能读不能写的； 有一种特殊的光盘CD/DVD-R是可以写的，但需要使用 “光盘刻录机”才能把数据写到光盘上。
电脑主机后面接线图解：
电源接口： 负责给整个主机电源供电，有的电源提供了开关 ，有的 多一个电源输出接口。
PS/2：在使用中也不能进行热拔插，否则会损坏相关芯片或 电路。 USB接口:Universal Serial Bus，简称USB）是连接外部装置的一 个串口。
LPT接口：该接口为针角最多的接口，共25针。可用来连接打印 机（针式打印机）， COM接口：该接口有9个针脚，也称之为串口1和串口2。
不能永久保存数据； 通常内存容量为: 512MB 、1G、2G、4G；
主板
英文名：MotherBoard；