1微型计算机基础知识

§1.1 计算机发展简史
1946年2月在美国、宾夕法尼亚大学 ，第一台全自动电子计算机ENIAC（ Electronic Numerical Integrator And Calculator）即"电子数字积分计算机"诞生 了。
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§1.1 计算机发展简史
2、电子计算机发展回顾
• 电子管计算机(第一代)：机器语言或符号机 器语言，科学计算应用为主；
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§1.2 计算机的一些基本概念
④ 输入/输出接口(I/O Interfacing)： (1) 使用接口的原因：CPU与外设之间的工作方式、
电平、速度的不匹配，从而不能直接连接； (2) (2) 接口功能：协调CPU与外设之间的工作速度，
对传送的信息进行锁存和缓冲及工作电平的转换 (3) (3) 接口形式：一般为大规模可编程芯片组。 ⑤ 总线(Bus)： (1) 为什么要用总线：若每种外设都用一组线路与
• 第五代计算机：光子计算机、DNA分 子计算机、人工智能等。
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§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。
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§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
• 计算机网络：现代计算机技术与通信技 术紧密结合的产物。如因特网（ Internet）。
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§1.2 单片机发展概况
1、单片机概念 • 单片微型计算机(Single-Chip
Microcomputer)，简称单片机； • 微控制器（Microcontroller); • 嵌入式微控制器（Embedded
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§1.2 计算机的一些基本概念
④ 运算器：
(1) 功能：算术运算、逻辑运算、移位循环等操作 ；
(2) 组成：加法器、寄存器、移位器、控制电路等 。
⑤ 控制器：
(1) 功能：协调计算机各部分有序地进行工作； (2) 组成：逻辑电路、时序电路等。
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§1.2 计算机的一些基本概念
MicroController）。
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§1.2 计算机的一些基本概念
• 1、计算机的基本组成
• 冯.诺依曼结构：将指令、数据、地址储 存在统一存储器中，统一编址，依靠指 令计数器提供的地址对指令、数据、地 址进行区分。
输入设备
存储器
运算器
输出设备
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控制器 计算机基本组成框图
– 地址总线(Address Bus或AB)：CPU向外传递地址信 息，单向。寻址能力为2n，其中n是AD的位数(根数)；
– 控制总线(Control Bus或CB)：传递控制信息，单向。 CPU向其它部件传递控制信号、某些部件向CPU发送 请求信号等。
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§1.2 计算机的一些基本概念
数字计算机；混合计算机 • 按性能规模分：巨型机；大型机；中型
机；小型机；微型机；工作站 • 按功能用途分： 通用计算机；专用计算
机
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§1.1 计算机发展简史
微型计算机的分类： • 按微型计算机字长分：4位机；8位机；
16位机；32位机；64位机 • 按结构形式分：单片机；单板机；多板
机
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§1.1 计算机发展简史
计算机的应用领域： • 科学计算：进行数值计算，针对计算数据量大 • 数据处理：对数据输入或输出量尤其巨大而计 • 过程控制：在工业生产过程中进行自动控制，
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§1.1 计算机发展简史
• 计算机辅助设计（CAD）/计算机辅助制 造（CAM）：可使大量的图形实现交互式 操作。
§1 微型计算机基础知识
• 主要内容
– 计算机发展简史 – 单片机发展概况 – 几个计算机的基本概念 – 数制与码制 – 计算机的硬件和软件
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§1.1 计算机发展简史
1、电子计算机的定义 电子计算机是一种能够根据程序指令和要
求，自动进行高速的数值运算和逻ຫໍສະໝຸດ Baidu运算，同
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CPU连接，那么连线错综复杂难以实现； (2) 何谓总线：为简化电路，常用一组线路，配以适
当的接口电路使CPU与所有外设相连。所谓“总 线”是指计算机中某类信息流通的公共通道。
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§1.2 计算机的一些基本概念
(3) 总线分类：
– 数据总线(Data Bus或DB)：传输数据信息，双向。DB 的宽度(位数、根数)决定CPU并行输入/出二进制数据 的位数(8位机、16位机、32位机等等)；
• 2、几个常用术语
① 中央处理器CPU(Central Proceeding Unit) ：运算器+控制器。计算机的核心部分；
② 微处理器MPU(Micro Proceeding Unit)：集 成在一个芯片上的CPU，微处理器是中央 处理器的微型化；
③ 外部设备(Peripheral)： 输入设备+输出设备+外存；
⑥ 微型计算机(Microcomputer)：
(1) 组成：微处理器+存储器+接口电路； (2) 单板机：上述功能集中在一块印刷板上； (3) 单片机：上述功能集中在一块芯片上；
⑦微型计算机系统(Microcomputer System)：
(1) 组成：微型计算机+外设+软件+电源； (2) 典型：流行的PC机。
• 晶体管计算机(第二代)：高级语言，管理程 序与操作系统；应用扩展至事务处理领域 ；
• 集成电路计算机(第三代)：远程终端联机 系统，更完整的系统软件与更广泛的应用
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§1.1 计算机发展简史
• 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；
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