微机原理 数值编码值与微机组成
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。
微机原理知识点归纳总结
微机原理知识点归纳总结微机原理是计算机专业的基础课程之一，它是学习计算机硬件和软件原理的入门课程。
本文将对微机原理课程的主要知识点进行归纳总结，希望可以帮助读者更好地理解微机原理，并为日后的学习和工作提供帮助。
一、计算机系统计算机系统是由硬件和软件两部分组成的，硬件是计算机的物理构成，软件是控制硬件工作的程序。
计算机系统的主要组成部分包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备（I/O设备）和总线。
1. 中央处理器（CPU）中央处理器是计算机系统的核心部件，它负责执行计算机程序的指令和控制计算机的操作。
中央处理器由运算器和控制器两部分组成，运算器负责执行算术和逻辑运算，控制器负责控制指令的执行顺序和数据的流动。
2. 存储器存储器是计算机系统用来存储数据和程序的设备，它分为主存储器（RAM）和辅助存储器（ROM、硬盘等）。
主存储器用来临时存储程序和数据，辅助存储器用来长期存储程序和数据。
3. 输入输出设备（I/O设备）输入输出设备用来与外部环境进行交互，包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。
它们负责将数据输入到计算机系统中或者将计算机系统的输出结果显示或打印出来。
4. 总线总线是计算机系统各个部件之间传输数据和控制信号的通道，它分为地址总线、数据总线和控制总线。
地址总线用来传输地址信息，数据总线用来传输数据，控制总线用来传输控制信号。
二、数据的表示和运算1. 二进制数计算机是以二进制形式进行运算的，因此需要了解二进制数的表示和运算规则。
二进制数由0和1组成，其表示方法和十进制数类似，但是各位上的权值是2的幂次方。
2. 字符编码计算机系统中的字符是使用字符编码进行表示的，常用的字符编码包括ASCII码和Unicode。
ASCII码是美国标准信息交换码，每个字符用一个字节表示；而Unicode是一种全球字符集，包括了几乎所有国家的字符，每个字符用两个字节表示。
3. 整数表示和运算计算机系统中的整数是通过二进制补码形式进行表示和运算的。
3 微型计算机的组成及基本工作原理
RAM 正常工作时既可读又可写的存储器
DRAM 动态RAM，集成度高，外加刷新电路 动态RAM，集成度高， SRAM 静态RAM，成本高、速度快 静态RAM，成本高、 iRAM 全集成化RAM，DRAM+刷新电路 全集成化RAM，DRAM+刷新电路 NVRAM SRAM+EEPROM，不挥发即不易失 SRAM+EEPROM， 易 失
（2）数据总线DB（Data Bus） 数据总线DB（ Bus）
用来传送数据和指令码， 双向总线。通过DB，MPU可将数据写入存储器 用来传送数据和指令码，是双向总线。通过DB，MPU可将数据写入存储器 或通过输出接口向外设输出数据， 或通过输出接口向外设输出数据，也可从存储器或通过输入接口从输入设备 输入数据。数据总线条数常和所用微处理器字长相等，但也有内部为16位运 输入数据。数据总线条数常和所用微处理器字长相等，但也有内部为16位运 算而外部仍为八位数据总线的情况，称为准16位 算而外部仍为八位数据总线的情况，称为准16位。八位机中数据总线通常有 八条。 八条。
(3)微型计算机系统 (3)微型计算机系统
微处理器 (MPU) 内存储器 微型 计算机 硬件 外围 设备
运算器 控制器 ROM RAM 串行接口 并行接口 中断接口 DMA接口 …… 数据总线 地址总线 控制总线
I/O接口
微型 计算机 系统
系统软件 软件 应用软件
系统总线 输入设备 输出设备 …… 监控程序和操作系统 语言处理程序 数据库和数据库管理系统 诊断程序 ……
指令寄存器IR 指令寄存器IR
运算器
控制器
MPU的组成部分 MPU的组成部分
1）运算器（主要由五部分组成） 运算器（主要由五部分组成） 2）控制器（主要由三部分组成） 控制器（主要由三部分组成） 3）内部总线
微机与原理指令
微机与原理指令
微机原理与指令
微机是由微处理器、存储器、输入输出设备和总线等组成的一种计算机系统。
微机的核心是微处理器，它负责执行计算机指令以完成各种数据处理任务。
微机原理主要涉及微处理器的工作原理和系统结构。
微处理器是由控制器和运算器组成的，控制器负责解码和执行指令，运算器负责进行数值运算。
微处理器通过总线与存储器和输入输出设备进行数据交换。
微机的指令是由二进制代码表示的，每条指令都有特定的操作码和操作数。
操作码指示了要执行的操作，操作数表示参与操作的数据。
指令的执行过程包括指令的取指、指令的解码和指令的执行。
微机的指令集是由一组基本指令组成的，这些指令可以完成各种不同的数据处理操作，包括算术运算、逻辑运算、数据传输等。
微机的指令集通常由机器语言和汇编语言表示，机器语言是计算机能直接识别和执行的，而汇编语言是机器语言的助记符表示。
微机的指令执行是按照指令周期进行的，指令周期包括取指周期和执行周期。
取指周期是指从存储器中读取指令的时间，执行周期是指执行指令的时间。
微机的时钟信号控制着指令周期的运行。
微机的指令集架构有多种类型，常见的有精简指令集计算机（RISC）和复杂指令集计算机（CISC）。
RISC架构的微机指令简单、指令执行速度快，而CISC架构的微机指令复杂、功能强大。
总之，微机原理与指令是了解和学习微机工作原理必不可少的内容，通过对微机原理和指令的学习，可以更好地理解计算机系统的运行和指令的执行过程。
微机原理
谢谢观看
基础知识
基进制和八进制）及其转换 2.二进制编码 3.二进制逻辑运算 4.二进制算术运算 5.BCD码 6.计算机中字符表示 7.计算机的组成结构 8.补码、反码、原码之间的转换方法。
8086指令
8086指令
1.基本数据类型 2.寻址方式 3.6个通用指令
微机原理
一门计算机专业的必修课程
01 基础知识
03 汇编语言 05 存储结构
目录
02 8086指令 04 操作时序 06 输入输出
07 中断
09 接口电路 011 实验工具
目录
08 芯片8255 010 数模模数
基本信息
又名：微型计算机原理。
是一门计算机专业的必修课程。
《微机原理》是一门专业基础课程，它的主要内容包括微型计算机体系结构、8086微处理器和指令系统、汇 编语言设计以及微型计算机各个组成部分介绍等内容。要求考生对微机原理中的基本概念有较深入的了解，能够 系统地掌握微型计算机的结构、8086微处理器和指令系统、汇编语言程序设计方法、微机系统的接口电路设计及 编程方法等，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
输入输出
输入输出
1.输入输出的寻址方式 2.CPU与外设数据传送方式 3.DMA控制器主要功能 4.DMA控制器8237
中断
中断
1.中断的基本概念 2.8086的中断方式 3.PC/XT的中断结构 4.Intel 8259A
芯片8255
芯片8255
1.微机系统并行通信的概念 2.并行芯片8255的结构 3.并行芯片8255的方式 4.PC/XT中8255的使用
汇编语言
汇编语言
1.汇编语言的格式 2.语句行的构成 3.指示性语句 4.指令性语句 5.汇编语言程序设计的过程 6.程序设计 7.宏汇编与条件汇编
微型计算机组成
微型计算机组成：CPU（控制器，运算器）储存器，I/O接口，外设，系统总线微型计算机工作过程：1.取指令阶段，2.分析指令，3.执行指令三总线：数据，地址，编码方式有统一编码和独立编码编码方式有统一编码和独立编码.随机读写存储器RAM：（静态RAM、动态RAM）.段寄存器（16）：CS代码段寄存器、DS数据段寄存器、ES 附加段寄存器SS 堆栈段寄存器通用寄存器（16位）：AX（AH、AL 8位）（累加器）BX（基址寄存器）CX（计数器）DX（数据寄存器）SP（堆栈指针）BP（基址指针）DI（目的变址寄存器）SI（源变址寄存器）2. 为什么要在CPU与外设之间设置接口？在CPU与外设之间设置接口主要有4个原因：（1） CPU与外设二者的信号不兼容，包括信号线的功能定义、逻辑定义和时序关系（2） CPU与外设的速度不匹配，CPU的速度快，外设的速度慢（3）若不通过接口，而由CPU直接对外设的操作实施控制，会使CPU处于穷于应付与外设打交道之中，大大降低CPU的效率（4）若外设直接由CPU控制，会使外设的硬件结构依赖于CPU，对外设本身的发展不利。
3. 微型计算机的接口一般应具备那些功能？微机的接口一般有如下的几个功能：（1）执行CPU命令的功能：CPU将对外设的控制命令发到接口电路中的命令寄存器（命令口）中，在经分析去控制外设（2）返回外设状态的功能：通过状态寄存器（状态口）完成，包括正常工作状态和故障状态（3）数据缓冲的功能：接口电路中的数据寄存器（数据口）对CPU于外设间传送的数据进行中转（4）设备寻址的功能：CPU某个时刻只能和一台外设交换数据，CPU发出的地址信号经过接口电路中的地址译码电路来选中I/O设备（5）信号转换的功能：当CPU与外设的信号功能定义、逻辑关系、电平高低及工作时序不兼容时接口电路要完成信号的转换功能（6）数据宽度与数据格式转换的功能：由于CPU处理的数据都是并行的，当外设采用串行传送方式时，接口电路就要完成串、并之间的转换，并进行数据格式的转换。
微机系统组成及工作原理
VS
输出设备
是计算机硬件系统的终端设备，用于接收 计算机数据的输出显示、打印、声音、控 制外围设备操作等。也是把各种计算结果 数据或信息以数字、字符、图像、声音等 形式表现出来。常见的输出设备有显示器 、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音 输出系统、磁记录设备等。
总线与接口
总线
是各种功能部件之间传送信息的公共通信干 线，它是由导线组成的传输线束， 按照计 算机所传输的信息种类，计算机的总线可以 划分为数据总线、地址总线和控制总线，分 别用来传输数据、数据地址和控制信号。总 线是一种内部结构，它是cpu、内存、输入、 输出设备传递信息的公用通道，主机的各个 部件通过总线相连接，外部设备通过相应的 接口电路再与总线相连接，从而形成了计算 机硬件系统。
微机系统组成及工作原理
$number {01}
目 录
• 微机系统概述 • 微机硬件组成 • 微机软件组成 • 微机工作原理 • 典型微机系统举例分析 • 总结回顾与拓展延伸
目 录
• 微机系统概述 • 微机硬件组成 • 微机软件组成 • 微机工作原理 • 典型微机系统举例分析 • 总结回顾与拓展延伸
设备驱动程序
连接和控制系统硬件设备的软件，如显卡驱动 、打印机驱动等。
数据库管理系统
存储、管理和检索数据的软件，如MySQL、 Oracle等。
系统软件
操作系统
管理硬件资源，提供程序运行环境，如 Windows、Linux等。
设备驱动程序
连接和控制系统硬件设备的软件，如显卡驱动 、打印机驱动等。
数据库管理系统
开发工具
辅助程序员进行软件开发和调试 的工具，如集成开发环境（IDE）、
编译器、调试器等。
版本控制工具
《微型计算机原理》第二章 计算机中的数制编码和运算
=4603
2. 小数
十进制小数也是具有位权的数。它们的权都是10的负n次 幂。
10-1=0.1
10-2=0.01 10-3=0.001 10-4=0.0001
10-5=0.00001
10-6=0.000001 10-7=0.0000001 10-8=0.00000001
小数点把一个数分为整数和小数两部分。如十进制数 278.94，用按位计数法表示为： 2*102+7*101+8*100+9*10-1+4*10-2
如果十进制数包含整数和小数两部分，则必须将小数点 两边的整数和小数分开，分别完成相应的转换，再把二进制
整数和小数部分组合在一起。
例如，将十进制数14.375转换成相应的二进制数：
14.375=14+0.375 14/2=7 7/2=3 3/2=1 余数 0 LSM 1 1 0.375*2=0.75 溢出 0 MSB 0.750*2=1.50 0.500*2=1.0 1 1 LSB
1.1 压缩型BCD码：
压缩型BCD码是用一个字节表示两位十进制数。 例如：29 0010 1001BCD 86 1000 0110BCD
1.2 非压缩型BCD码：
非压缩型BCD码用一个字节表示一位十进制数。 高4位总是0000，低4位用0000~1001中的一种组 合来表示0~9中的某一个十进制数。
十进制数。
4. 给定一个BCD数，能够把它转换成相应的十进制数、二进 制数。
5. 能够将字母或数字转换成ASCII（American Standard Code for Information Interchange）码，反之亦然。
冯.诺伊曼结构：
（1）由运算器、控制器、存储器、输入设备 和输出设备五大部分组成。 （2）数据和程序以二进制代码形式不加区别 的存放在存储器中，存放位置由地址指 定，地址码也为二进制数。 （3）控制器是根据存放在存储器中的指令序 列即程序来工作的，并由一个程序计数 器（即指令地址计数器）控制指令的执 行。控制器具有判断能力，能以计算结 果为基础，选择不同的动作流程。
微机原理及接口—计算机中的数制和编码(课件)
表示一位八进制数。
例 (10110.011)B = (26.3)O
将每位八进制数展开成三位二进制数，排列顺序不变即可。
例 (752.1)O= (111 101 010.001)B
3、二进制数的运算
(1) 二进制数的算术运算 ①加法： 0+1=1+0=1; 0+0=0; 1+1=0(有进位) ②减法： 0-0=1-1=0; 1-0=1; 0-1=1(有借位)
2. 真值与补码之间的转换
(1) 真值转换为补码：利用补码的定义完成 (2) 机器数：带符号的二进制数值在机器内的 补码转换为真值
① 正数的补码求真值
编码，即符号位数值化。
真值：机器数所代表的实际值。 ② 负数的补码求真值
例4 ① 设[x]补=01111110,求x；
② 设[x]补=10000010,求x；
二进制编码的十进制数
2、字母和字符的编码
ASCII码——美国标准信息交换码 包括： 0~9十个数字 128个 52个大小写英文字母 元素 34个专用符号 32个控制符号 因为：27=128 所以：ASCII码是7位码
ASCII字符编码表
ASCII字符编码
高三位 000 001 010 011 3 100 4 101 5 110 6 111 7 0 1 2 低四位 0000 0 NUL DLE SP 0001 1 SOH DC1 ! 0010 2 STX DC2 ” 0011 3 ETX DC3 # 0100 4 EOT DC4 $ 0101 5 ENQ NAK % 0110 6 ACK SYN & 0111 7 BEL ETB ’ 1000 8 BS CAN ( 1001 9 HT EM ) 1010 A LF SUB * 1011 B VT ESC + 1100 C FF FS ‚ 大写字母“A”的ASCII码是 1101 D CR GS – 100,0001B或41H； . 1110 E SO RS 1111 F SI US /
微机原理 第二章微机基本组成电路
(3)程序计数器
(4)环形计数器
Q0
Q1
Q2
Q3
FF0
FF1
FF2
FF3
1D D0 C1
1D Q0 D1 C1
1D Q1 D2 C1
1D
Q2 D3 C1
Q3
CP
Q0
Q1
Q2
Q3
(D触发器组成的4位环形计数器)结构特点:
D0
=
Qn n −1
工 当CLR有高电位输入时（注意，这种D触发器是高电位清
如今有一些类型的存储器(如EEPROM和闪存)组合 了两者的特性。这些器件像RAM一样进行读写，并像 ROM一样在断电时保持数据，它们都可电擦除且可编程， 但各自有它们优缺点。
5
工作原理：（P30图2－27） 总线空闲（其他器件都以高阻态形式连接
在总线上）且一个器件要与目的器件通信 时，发起通信的器件驱动总线，发出地址和 数据。其他以高阻态形式连接在总线上的器 件如果收到（或能够收到）与自己相符的地 址信息后，即接收总线上的数据。发送器件 完成通信，将总线让出（输出变为高阻态）。
1
1.算术逻辑单元 (Arithmetic-Logic Unit, ALU) 是中央处理器(CPU)的执行单元，是所有中央处
理器的核心组成部分。 既能进行二进制数的四则运算，也能进行布尔代数
的逻辑运算。
A和B为两个二进制数， S为其运算结果， control为控制信号
图2.1
2.触发器
触发器是一种可以存储电路状态的电子 元件。是计算机记忆基本单元。
串行
S
S
S
S
输入
CP
经4个CP脉冲,Di 出现在Q4上
微机组成原理
微机组成原理
微机组成原理是指微机中各个部件的相互关系和工作原理。
微机由中央处理器（CPU）、主存储器（RAM）、输入输出设
备（I/O）、系统总线等组件组成。
中央处理器是微机的核心部件，负责执行各种运算和控制指令。
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，控制器负责解码指令并控制微机的操作步骤，寄存器则用于暂存指令和数据。
主存储器是用来存储微机运行时所需要的指令和数据的地方。
它主要有随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两
种类型。
RAM可以读写，但是断电后数据会消失；ROM一般用来存储程序、固件等，不会因为断电而丢失。
输入输出设备负责实现微机与外部环境的信息交互。
常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等，输出设备有显示器、打印机等。
输入输出设备通过适配器或接口连接到系统总线上，实现与中央处理器之间的数据传输。
系统总线是微机各个部件之间进行数据传输的通道。
它分为地址总线、数据总线和控制总线三个部分。
地址总线用于传输指令和数据的地址信息，数据总线用于传输指令和数据，控制总线用于传输各种控制信号。
微机组成原理的核心思想是通过中央处理器对指令和数据的处理，实现计算、控制和存储等功能。
不同的部件通过系统总线
相互连接，共同完成微机的工作任务。
这种组成原理在现代计算机中得到广泛应用，使得微机可以实现各种复杂的任务和功能。
微机原理数制和码制
ASCII码
字符编码
ASCII码(American Standard Code for Information Interchange)采用7位二进制代码来 对字符进行编码，分为可打印字符和控制字符 两部分。 通常7位ASCII码在最高位添加一个0组成8 位代码，即一个字节。在存储和传送信息时， 最高位常用作奇偶校验位。
10110101 00001111 111111 000100
+
例1：二进制加法
加法过程如下：10110101B+1111B
10110101 00001111 111111 1000100
+
例1：二进制加法
加法过程如下：10110101B+1111B
10110101 00001111 111111 11000100
加6修正规则一
二进制编码的十进制数
如果任何两个对应的BCD数相加结果向高 一位无进位时，得到的结果小于等于9时，不需 修正；若大于9且小于16时，该位进行加6修正。
0011 0101 35
0010 1000
+ + 0011 0111 0101 1100
25
37
+
0010 0001
0101 0110
－
例2：二进制减法
减法过程如下：11000100B－100101B
11000100 00100101 1111 1111
－
例2：二进制减法
减法过程如下：11000100B－100101B
11000100 00100101 11111 11111
－
例2：二进制减法
减法过程如下：11000100B－100101B
微机原理 第一章 微机系统组成及工作原理
0X1X2…Xn-1=X
(X≥0) (X≤0)
(2) 反码 (3) 补码
1X1X2…Xn-1=(2n -1)-│X│
n位反码表示数值的范围: -(2n-1 - 1)～+(2n-1 - 1)
数0的反码也有两种形式:
[+0]反=000…0(全0)
反码还原为真值的方法:
[-0]反=111…1(全1)
原码的定义： 原码表示简单、直观,与真值间转换方便,但 原码的最高位表示符号，数值位用二进制 用它作加减运算不方便,且0有两种表示方法。 绝对值表示。 (1) 原码 设机器数位长为n，则数X的原码定义为：
(2) 反码 (3) 补码
[X]原=
X=0X1X2…Xn-1(X≥0)
2n-1 +│X│=1X1X2…Xn-1(X≤0)
浮点数一般由4个字段组成,一般格式如下:
阶符Jf 阶码J 数符Sf 尾数(也叫有效数)S
阶码部分
尾数部分
其中：阶码一般用补码定点整数表示，尾数一般用 补码或原码定点小数表示。 为保证不损失有效数字，一般对尾数进行规格化处 理，即保证尾数的最高位是1,实际大小通过阶码来进行 调整。
n位补码表示数值的范围: -2n-1～ +(2n-1-1) 数0的补码只有一个: [+0]补=[-0]补=000…0(全0) 补码还原为真值的方法: 补码→原码→真值，而[X]原=[[X]补]补
1.3.1计算机中数的表示方法
1-29
结论: (1) 原码 (2) 反码 (3) 补码
①原码、反码、补码的最高位都是表示符号位。 符号位为0时，表示真值为正数，其余位都为 真值。符号位为1时，表示真值为负数，其余 位除原码外不再是真值。 ②对于正数，三种编码都一样；对于负数,三种 编码互不相同。所以原码、反码、补码本质 上是用来解决负数在机器中表示的三种不同 的编码方法。
微机原理及接口-计算机中的数制和编码(课件)
二进制数的运算包括加法、减法 、乘法和除法等，其运算规则与 十进制数类似。
十进制数的表示和运算
十进制数的表示
十进制数由0-9的数字组成，例如： 123表示为二进制数1111011。
十进制数的运算
十进制数的运算包括加法、减法、乘 法和除法等，其运算规则与日常计算 相同。
十六进制数的表示和运算
输入输出接口的硬件组成包括
数据总线、地址总线、控制总线等。
并行接口和串行接口
01
并行接口是指数据以多个通道同时传输的接口，具 有传输速度快、数据量大等优点。
02
串行接口是指数据以单个通道逐位传输的接口，具 有传输速度慢、数据量小等缺点。
03
并行接口和串行接口在微机系统中都有广泛的应用， 选择哪种接口取决于具体的应用需求。
微机应用系统的可靠性设计和电磁兼容性设计
可靠性设计
冗余设计、故障检测与诊断技术、容错技术 等。
电磁兼容性设计
接地技术、屏蔽技术、滤波技术等。
06
总结与展望
本课程的主要内容和收获
掌握计算机中的数制和
01
编码的基本概念和原理。
了解不同数制之间的转 换方法和计算方法。
03
培养学生对计算机硬件 和软件的兴趣和热爱， 提高他们的实践能力和
课程目标
通过本课程的学习，学生将掌握微机的基本原理、接口技术 及其应用，为今后从事计算机领域的工作和研究打下坚实的 基础。
学习目标
理解计算机中的数制及其转换 方法；
熟悉计算机中的常见编码方式 及其特点；
掌握微机原理及接口技术的基 本概念和原理；
能够运用所学知识解决实际应 用问题。
02
计算机中的数制和编码
微机原理
1、计算机的组成：微处理器、主储存器、总线、Ｉ/Ｏ接口电路、外部设备。
主机、外围设备、系统软件、程序设计语言、应用软件。
2、微型计算机的3大总线：数据总线、地址总线、控制总线。
3、CPU的组成：运算器、控制器、寄存器组。
4、BCD码12D --〉0001 00105、ASCII码8位二进制--〉1个符号6、原码：用最高位表示数的符号，其余部分表示数的绝对值。
反码：正数的反码与原码相同，负数的反码是其符号位不变，其余各位按位取反。
补码：正数的补码与原码相同，负数的补码是其符号位不变，其余各位按位取反后在末尾加１。
符号位（最高位）0 正数1负数7、字节：计算机中通用的基本存储和处理单元，由８个二进制位组成。
1、内部寄存器1）累加器：AX 基址寄存器：BX 计数寄存器：CX 数据寄存器：DX2）堆栈指针寄存器：SP 指令指针寄存器：IP3）基址寄存器BX（DS）BP（SS）4）代码段寄存器：CS 数据段寄存器：DS 堆栈段寄存器：SS 附加段寄存器：ES5）标志寄存器进位标志：CF 溢出标志：OF 符号标志：SF 零标志：ZF计算机在复位：CS=FFFFH 其它的全02、8086对存储器的管理分段：类型代码段数据段堆栈段附加数据段起始位置：低4位为0最大值：<=64KB3、8086CPU 地址总线宽度：20b 1MB数据总线宽度：16位1、7种寻址方式立即寻址MOV AX，1F00H直接寻址MOV AX,[200H]寄存器寻址MOV DX,AX寄存器间接寻址MOV AX,[BX]MOV AX,[DI]其中：BX SI DI 用于数据段BP用于堆栈段寄存器相对寻址：MOV AX,[BX+50]基址+变址寻址：MOV AX,[BX+SI]基址+变址相对寻址：MOV AX,[BX+SI+100H]2、数据传送类指令MOV注意：2个操作数不能同时为内存操作数；2个类型要一致；不能向段寄存器赋值；不能向SP、IP、CS传送数据。
微机组成及基本原理
指令周期
时钟周期
它是执行一条指令
它是CPU的时间基 准，由主频决定。 例如8086CPU的主
所需要的时间。每 条指令的执行由取 指、分析、执行等 操作完成，其时间
频为5MHz，1个时 通常以需要多少个
钟周期就是200ns
时钟周期来度量。
。
总线周期
它是CPU经外部 总线对内存储器 或I/O端口进行一 次信息的输入或 输出操作所需要 的时间。一般至 少需要4个时钟周 期来完成。
令的一部分放在代码段中，这称为立即数寻址方式。主要用来对 存储器或寄存器赋值，且只能用于源操作数，不能用于目的操作 数。例如： ▪ MOV AX，1090H ；将立即数1090H送入AX寄存器 ▪ （2）寄存器寻址方式 ▪ 操作数存放在CPU的内部寄存器中，可在指令中指出寄存器名 称，这称为寄存器寻址方式。例如： ▪ ADD AX，BX ；执行AX←（AX）+（BX）
的结构基础。
大连理工大学出版社
2.1.1 计算机系统的结构
1.存储程序控制思想
存储程序控制是冯·诺依曼计 算机体系结构的核心，其基 本思想包含以下3个方面：
存储程序
编制程序
为了使计算机能快 速求解问题，必须 把要解决的问题按 照处理步骤编成程 序，使计算机工作 时的复杂处理机制 变得有“序”可循 。
（00000H~FFFFFH）。存放的信息若以字节为单
位，将在存储器中按顺序排列存放。
大连理工大学出版社
2.2.2 存储器和I/O端口组织
8086系统中采用20位地址线来寻址1M字节的存 储空间，但CPU内的寄存器都只有16位，只能寻址 64KB（216B），解决的办法是采用“分段管理”。即 将整个存储空间分成若干个逻辑段，由段寄存器给出一 个段的起始地址，由一个16位数据给出偏移地址，每 个段的最大容量为64KB（216B），这样对每个段分别 进行管理，以实现用两个16位数据形成一个20位的物 理地址。
微机原理知识点总结
微机原理温习总结第1章基础知识运算机中的数制BCD码与二进制数11001011B等值的紧缩型BCD码是11001011B。
F第2章微型运算机概论运算机硬件体系的大体结构运算机硬件体系结构大体上仍是经典的冯·诺依曼结构，由运算器、操纵器、存储器、输入设备和输出设备5个大体部份组成。
运算机工作原理1.运算机由运算器、操纵器、存储器、输入设备和输出设备5个大体部份组成。
2.数据和指令以二进制代码形式不加区分地寄存在存储重视，地址码也以二进制形式;运算机自动区分指令和数据。
3.编号程序事前存入存储器。
微型运算机系统是以微型运算机为核心，再配以相应的外围设备、电源、辅助电路和操纵微型运算机工作的软件而组成的完整的运算机系统。
微型运算机总线系统数据总线 DB（双向）、操纵总线CB（双向）、地址总线AB（单向）；8086CPU结构包括总线接口部份BIU和执行部份EUBIU负责CPU与存储器,，输入/输出设备之间的数据传送，包括取指令、存储器读写、和I/O读写等操作。
EU部份负责指令的执行。
存储器的物理地址和逻辑地址物理地址＝段地址后加4个0（B）＋偏移地址＝段地址×10（十六进制）＋偏移地址逻辑段：1). 可开始于任何地址只要知足最低位为0H即可2). 非物理划分3). 两段能够覆盖1、8086为16位CPU，说明（A ）A. 8086 CPU内有16条数据线B. 8086 CPU内有16个寄放器C. 8086 CPU内有16条地址线D. 8086 CPU内有16条操纵线解析：8086有16根数据线，20根地址线；二、指令指针寄放器IP的作用是（ A ）A. 保留将要执行的下一条指令所在的位置B. 保留CPU要访问的内存单元地址C. 保留运算器运算结果内容D. 保留正在执行的一条指令3、8086 CPU中，由逻辑地址形成存储器物理地址的方式是（B ）A. 段基址+偏移地址B. 段基址左移4位+偏移地址C. 段基址*16H+偏移地址D. 段基址*10+偏移地址4、8086系统中，假设某存储器单元的物理地址为2ABCDH，且该存储单元所在的段基址为2A12H，那么该存储单元的偏移地址应为（0AADH ）。
微机原理复习
微机原理复习知识要点第一章数值数据（具有特定值的一类数据，可用来表示数量的多少，可比较其大小）在计算机中如何表示？机器码：（对数据的符号及数据的值都进行数码化，用0和1来表示）原码、反码、补码的概念及其表示的范围原码、反码；（-127——+127）补码（-128——+127）。
（n=8,掌握各种机器码表示的真值范围）计算机的组成：cpu、存储器和i/o接口电路（外部设备）。
第二章1.掌握8086cpu功能结构、组成及其功能。
包括BIU（总线接口单元）和EU(执行单元)BIU负责与存储器及I/O接口之间的数据传送（存取）操作；具体来说，就是完成从存储器取指令并送往指令队列，或从内存单元或I/O端口取操作数。
（取指令；存取操作数）包括：●段寄存器：CS、DS、 ES、 SS；●指令指针寄存器：IP（用于指示将要取的下一条指令的偏移地址）；●20位的地址加法器（用于生成访问存储单元所需的物理地址）；●指令队列缓冲器。
EU的功能是负责指令的执行，将指令译码并利用内部的寄存器和ALU对数据进行所需要的处理。
包括：●寄存器组：通用寄存器组（AX,BX,CX,DX）●专用寄存器组（SI,DI,BP,SP）；●标志寄存器（FR）;●ALU。
注：能够指出每一部件属于BIU 还是EU？2.8086CPU常用引脚的中文名称、有效电平、用途。
地址/数据复用信号是如何复用的：（分时复用）；根据总线周期所处的状态；T1是地址信息；T2——T4是数据信息。
M/IO(存储器/I/O端口选择信号输出引脚:CPU区分存储器访问还是I/O访问的输出控制信号。
（高电平，存储器）（低电平，I/O端口）READY（“准备好”状态信号输入引脚）；高电平有效；表明内存单元或I/O端口已经准备好读/写操作。
ALE（地址锁存允许输出信号引脚）；把当前地址/数据复用总线上输出的地址信息，锁存到地址锁存器）WR（写控制信号输出引脚）低电平有效，用以指示完成的是写操作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
输
Y3 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1
出
Y4 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1
端
Y5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 Y6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 Y7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
2018/11/11
9
微机原理 / 自动化科学与电气工程学院
功能表
EN=1 EN=0
F高阻态
YA
2018/11/11
4
微机原理 / 自动化科学与电气工程学院
2.1 微机数字电路基础
• 三态门控制模式
高电平有效
低电平有效
2018/11/11
5
微机原理 / 自动化科学与电气工程学院
2.1 微机数字电路基础
• 三态门应用
①数据总线结构 只要控制各个门的 EN 端轮 流为 1 ，且任何时刻仅有一个 为 1 ，就可以实现各个门分时 地向总线传输。 ②实现数据双向传输 EN=1，G1工作，G2高阻，A经 G1反相送至总线； EN=0，G1高阻，G2工作，总 线数据经G2反相从Y端送出。
2.1 微机数字电路基础
使能端
G1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 G2A 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 G2B 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
输入端
C 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 A 0 1 0 1 0 1 0 1 Y0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 Y1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 Y2 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1
微机原理 / 自动化科学与电气工程学院
2.1 微机数字电路基础
• Gate Circuit & Truth Table
A B
AA
00
&
Y
A 0
B B
0 0 1 1 0 0 1 1
Y 0
Y Y Y
0 0
A B A B
A
≥1 =1
Y Y
Y
0 0 0
11
1 0 1 1
1 1 1
0 0 1 1
1 0 1
1
2 线－ n 线译码器
A0 An-1
Y0
. .
Y2n-1
2018/11/11
7
微机原理 / 自动化科学与电气工程学院
2.1 微机数字电路基础
• 译码芯片及应用
– 3-8译码器 74LS138
G1
译码使能端
Y0
• • • •
G2A G2B C B A
译码输出端
译码输入端
Y7
2018/11/11
8
微机原理 / 自动化科学与电气程学院
1
2
3
4
5
6
7
1A
1B
1Y
2A
2B
2Y
GND
1A
1Y 2A 2Y 3A 3Y GND 6 反相器 74LS04 的引脚排列图
4 与非门 74LS00 的引脚排列图
2018/11/11
3
微机原理 / 自动化科学与电气工程学院
2.1 微机数字电路基础
• 三态门（Three-state Gate）
– 三态门：在普通门电路的基础上附加控制电路而构成 • 低使能同向三态门 • 低使能反向三态门 • 高电平、低电平、高阻态(logic 1, logic 0, high impedance)
(default)
– 负逻辑：
• 用低电平表示逻辑1，用高电平表示逻辑0 Technology CMOS TTL
2018/11/11
L voltage 0V to Vcc/2 0V to 0.8V
H voltage Vcc/2 to Vcc 2V to Vcc
1
Notes Vcc = supply voltage Vcc = 5V ±10%
• 译码器应用
2.1 微机数字电路基础
• 在微机中，对内存、I/O端口的访问需要地址，而地址信息是通过译码器 实现的。 • 译码器级联（扩展）是通过使能端实现的。 – 片上地址接地址总线低端， – 片上使能端透过译码器接地址总线高端。
Y7 1
Y6
Y5
Y4 EN
Y3 Y2 Y1 1
Y0 EN
2-4 2
– 触发器 – 同步时序电路
2018/11/11
11
微机原理 / 自动化科学与电气工程学院
2.1 微机数字电路基础
+5
• 译码器应用
A3 A4 A5 12 A6 A7 9 A8 A9 4 AEN IOW IOR 5 1 2 U2:B & 6 10 U2:C & 8 13 U2:D 11 & 1 2 3 74LS138 5
2-4 2
A0
2018/11/11 10
A1
A2
微机原理 / 自动化科学与电气工程学院
2.1 微机数字电路基础
• 思考：
– 试用两片3线－8线译码器74LS138组成4线－16线译码器， 将输入的4位二进制代码D3D2D1D0译成16个独立的低电平 信号Y0～Y15。
• 其它数字逻辑器件： – 加法器
6 A B C U17 G1 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 G2B Y5 Y6 Y7 G2A +5 1 2 3 4 U2:A & 74LS00 5 3 6 11 12 74LS30 & U1 8 15 14 13 12 11 10 9 7
2.1 微机数字电路基础
• 门电路(Gate Circuit)
:
用以实现逻辑关系的电子电路。
– 单器件门电路 – 集成门电路：TTL、MOS管等
• 门电路的电平状态：(Logic Level)
– 正逻辑：Positive Logic
• 用高电平表示逻辑1，用低电平表示逻辑0（默认） • Logic high -> binary 1, Logic low -> binary 0
2018/11/11
2
微机原理 / 自动化科学与电气工程学院
2.1 微机数字电路基础
• 常用门电路芯片：74LS系列
VCC 3A
3B 3Y 4A
4B 4Y
VCC 4A 4Y
5A 5Y 6A 6Y
14
13
12
11
10
9
8
14
13
12 11 10 74LS04
9
8
74LS00 1 2 3 4 5 6 7
2018/11/11 6
微机原理 / 自动化科学与电气工程学院
2.1 微机数字电路基础
• 组合逻辑电路-译码器 (Decoder) – 二进制译码器(binary decoder) • 设二进制译码器的输入端为n个，则输出端为2n个，且 对应于输入代码的每一种状态，2n个输出中只有一个有 效（为1或为0），其余全无效（为0或为1）。