第一章微型计算机系统概述
第1章 微型计算机系统概述
【学习目标】 了解微型计算机的发展。 了解微型计算机的特点。 认识微型计算机系统的组成。 了解微型计算机的主要性能指标。
1.1 微型计算机概况
世界上第一台电子计算机早在1946年就诞生了，然而微 型计算机在1971年才问世，它具有众多优点，其应用更 加广泛。微型计算机（见图1-1）具有体积小、重量轻、 耗电少、性价比最优、可靠性高、结构灵活等特点，其 应用深入到社会生活中的各个领域，并取得了飞速的发 展。计算机不仅能够完成数学运算，而且还可以进行逻 辑运算，同时还具有推理判断的能力。因此，人们又称 它为电脑。现在，科学家们正在研究具有思维能力的智 能计算机。随着科学技术的发展，人们对计算机的认识 也在不断地深入
操作系统方面
主流的操作系统有Linux、UNIX （System Ⅴ、UNIX BSD、SCO UNIX、 Solaris等）、Windows系列（现在主要有 Windows 98、Windows NT、Windows 2000、Windows XP、Windows 2003、 Windows CE等）等。
图1-1 现代微型计算机
1.1.1 微型计算机的发展
现将有关计算机中央处理器（CPU）的一些基本概念介绍 如下： 中央处理器（CPU）是指把运算和控制功能集成在一起的 那块芯片，这块芯片俗称主机。 微型计算机系统是由中央处理器（CPU）配上一定容量的 存储器（或内存）、接口电路以及必要的外部设备组成。 单板机是指把CPU、一定数量的存储器芯片和I/O接口芯 片装在一块印刷电路板上，并在该板上配以具有一定功能的 输入、输出设备。 单片机是指把CPU、一定容量的存储器和必要的I/O接口 电路集成在一个硅片上。有的单片机还包括模数（A/D）和 数模（D/A）转换器。
微型计算机技术及应用第四版_课后题答案
第一章微型计算机概述1.微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？答：①微处理器是微型计算机的核心，是微型计算机的一部分。
它是集成在一块芯片上的CPU，由运算器和控制器组成。
②微型计算机包括微处理器、存储器、I/O接口和系统总线，是微型计算机系统的主体。
③微型计算机系统包括微型计算机、外设及系统软件三部分。
第二章 8086微处理器1.总线接口部件有哪些功能？请逐一进行说明。
答：1.总线接口部件的功能是负责与存储器、I/O端口传送数据。
2.具体讲：①总线接口部件要从内存取指令送到指令队列；② CPU执行指令时，总线接口部件要配合执行部件从指定的内存单元或者外设端口中取数据，将数据传送给执行部件，或者把执行部件的操作结果传送到指定的内存单元或外设端口中。
1.总线周期的含义是什么？8086/8088的基本总线周期由几个时钟组成？如一个CPU的时钟频率为24MHz，那么，它的一个时钟周期为多少？一个基本总线周期为多少？如主频为15MHz呢？答：1.总线周期的含义是总线接口部件完成一个取指令或传送数据的完整操作所需的最少时钟周期数。
2.8086/8088的基本总线周期由4个时钟周期组成。
3.当主频为24MHz时，Tφ=1/24MHz≈41.7ns，T总=4Tφ≈167ns。
4.当主频为15MHz时，Tφ=1/15MHz≈66.7ns，T总=4Tφ≈267ns。
1.CPU启动时，有哪些特征？如何寻找8086/8088系统的启动程序？答：1.CPU启动时，有以下特征：①内部寄存器等置为初值；②禁止中断(可屏蔽中断)；③从FFFF0H开始执行程序；④三态总线处于高阻状态。
2.8086/8088系统的启动程序从FFFF0H单元开始的无条件转移指令转入执行。
1.在中断响应过程中，8086往8259A发的两个信号分别起什么作用？答：第一个负脉冲通知外部设备的接口，它发出的中断请求已经得到允许；外设接口收到第二个负脉冲后，往数据总线上放中断类型码，从而CPU得到了有关此中断请求的详尽信息。
第一章 微型计算机系统概述(戴梅萼)
1、3 微处理器、微型计算机微型计算机系统
算术逻辑部件 累加器、寄存器 控制部件 内部总线 存储器（ROM、RAM） 输入输出接口 系统总线 外围设备 系统软件 微 处 理 器
微 型 计 算 机
微 型 计 算 机 系 统
1、4 微型计算机的应用
1、科学计算和科学研究
计算机主要应用于解决科学研究和工程技术中所提出 的数学问题（数值计算）。 2、信息处理 （数据处理） 主要是利用计算机的速度快和精度高的特点来对数字 信息进行加工。 3、工业过程控制
用微型计算机实现工业生产控制。
4、计算机辅助系统 计算机辅助系统主要有计算机辅助教（CAI）、计算 机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算 机辅助测试（CAT）、计算机集成制造（CIMS）等系 统。 5、人工智能 人工智能主要就是研究解释和模拟人类智能、智能行 为及其规律的一门学科，包括智能机器人，模拟人的 思维过程，计算机学习等等。其主要任务是建立智能 信息处理理论，进而设计可以展现某些近似于人类智 能行为的计算系统。
1、3、3 微型计算机系统的组成 一个微型计算机系统包括硬件系统和软件系统。硬件和 软件的结合，才能使计算机正常工作运行。
计算机硬件系统是一个为执行程序建立物质基础的物理 装置，称为硬件或裸机。
计算机软件系统指为运行、管理、应用、维护计算机所 编制的所有程序及文档的总和。
依据功能的不同，软件分为系统软件和应用软件两大类。
1、3、1 微处理器
微处理器（CPU）由运算器和控制器组成。
• 必须具备功能： *可以进行算术和逻辑运算 *可保存少量的数据 *能对指令进行译码并执行 *能和存储器及外设交换数据 *能提供系统所需的定时和控制 *可以相应其它部件发来的中断请求
第一章微型计算机系统概述
计算机一次能处理的二进制数字的位数。取决于微处理 器的内部通用寄存器的位数和数据总线的宽度
3. 微处理器的集成度
微处理器芯片上集成的晶体管的密度。 Pentium 310万管/片
4. 内存容量
是CPU可以直接访问的存储器，内存大小反映了计 算机即时存储信息的能力；
以上只是一些主要性能指标，还须综合考虑其他因素。
一、 二，八，十，十六进制数
十进制数的两个主要特点：
1. 有十个不同的数字符号：0, 1, 2, … 9。 2. 遵循“逢十进一”原则。
一般地，任意一个十进制数N都可以表示为：
N=Kn-1×10n-1+Kn-2 ×10n-2+······+K1×101+K0×100
+
m
K-1×10-1+K-2×10-2+······+K-m×10-m = Ki 10 i
i n 1
*基数：数制所使用的数码的个数
*权：数制中每一位所具有的位值.
整数部分 小数部分
式中，10称为十进制数的基数，i表示数的某一位，10i 称该位 的权，Ki 表示第I位的数码。 Ki 的范围为0~9中的任意一个数
设基数用R表示，则对于二进制，R=2, Ki为0或1， 逢二进一。
m
N= Ki 2i i n1
4. 按体积大小分：
(1) 台式机(又称桌上型) (2) 便携式(又称可移动微机、笔记本型、
膝上型、口袋型、掌上型和钢笔型)
四、微型计算机的主要性能指标
1. 运算速度
通常所说的计算机运算速度(平均运算速度)，是指每秒 钟所能执行的指令条数，一般用“百万条指令／秒”(MIPS) 来描述。
七年级信息技术上册 第一章 微型计算机概述课件课件
第十四页，共二十二页。
五.微型(wēixíng)计算机（续）-- Intel 微处理器性能评估
微处理器种类日趋繁多，应用也日益广泛，单靠CPU型号和主频已远不能充 分说明处理器的性能。为此，Intel制定并发展了iCOMP指数体系，通过它希望
（Microprocessor,Microcomputer,Microcomputer System）
微处理器具有运算和控制功能，是整个微型计算机的核心，也称中央处理器CPU（Central Processing Unit）。 注意，微处理器并不是一台完整的计算机，要构成一台完整的计算机（主机），还需要有：存储器、
1982年
80286
13.5万
1985年
80386
32万
1990年
80486
120万
1993年
Pentium
320万
1996年
Pentium Pro 550万
1997年2月 Pentium II 750万，300MHz
1999年
Pentium III
2000年(4季度) Pentium IV 4200万，1.4GHz(0.18um工艺)
Pentitum,Pentium II(P6),Pentium III,Pentium IV. Zilog Z80; Z8000; Z80000. Motorola MC6800(8位),MC68000（16位）,MC68020(32位)
Power PC 620(64位)
第七页，共二十二页。
60
倍频因子 1
iCOMP1.0 指数
510
Pentium-66
第1章微型计算机控制系统概述
PIO：并行I/O接口
接口电路
SIO：串行I/O接口 中断控制器
DMA
的
操作设备：由显示器、键盘、指示灯等组成
组
成
系统软件：OS、编译诊断程序、监控程序
软件 应用软件：针对过程编写的控制、管理程序
包括输入、控制、输出及显示打印程序
第一章 微型计算机控制系统概述
1.2 微型计算机控制系统的组成
4、检测元件及执行机构
在微机控制系统中，为了对生产过程进行控制，首先必须对各种数据，如 温度、压力、流量、液位、成分等进行采集。为此，必须通过检测元件，即 传感器，把非电量参数转换成电量。此外，为了控制生产过程，还必须有执 行机构。它们的作用就是控制各参数的流入量。
5、通用外部设备
主要为了扩大主机的功能而设置的，是实现微机和外界交换信息的功能的设备。 常规外部设备可分为输入设备，输出设备和存储设备，并根据控制系统的规 模和要求来配置。
第一章 微型计算机控制系统概述
1.1 微型计算机控制系统的结构原理
给定信号
微型计算机 微处理器
D\A转换器
执行机构
被控参数 被控对象
A\D转换器
1、控制过程 图1.3 计算机控制系统基本框图
从本质上看，微型计算机控制系统的控制过程可以归纳为以下四 点： （1）实时数据采集：对被控参数的瞬时值进行检测，并且将采样 结果输入计算机； （2）实时决策：对输入的实时给定值与被控量的数值进行处理后， 按照预先规定的控制规律进行运算，则称为实时决策，或简称决策；
（3）保护重要数据的后备存贮体
Watchdog和掉电保护功能均要有能保存重要数据的存贮体支持， 后备存贮体容量不大，在系统掉电时数据不会丢失，故常采用 NOVRAM，EEPROM或常有后备电池的SRAM，为了保证可靠、安 全，系统存贮器工作期间，后备存贮体应处于上锁状态。
微型计算机概述
第一章微型计算机概述回顾计算机系统的基础知识，包括计算机系统的组成(包括硬件与软件)、结构、发展历程、分类及其功能实质。
本讲重点微处理器及微机系统的发展历程，微机系统与一般意义上的计算机系统的联系与差别，强调微型计算机系统是具有独特结构的计算机系统，由此决定了微机系统所具有的功能及其特点。
【讲授内容】1.1 微机发展概述计算机系统是能够自动地、快速地、准确地进行信息处理的电子工具，其工作过程的实质是电子器件状态的快速变化。
1946年，世界上出现了第一台由电子管构成的，能够按照人们事先的安排，快速完成所要求计算任务的ENIAC电子计算机，计算机及其相关技术经历了一个快速发展的过程。
一般来说，电子计算机发展历程的各个阶段，是以所采用的电子器件的不同来划分的，即电子管、晶体管、中小规模集成电路和大规模及超大规模集成电路计算机。
微型计算机属于第四代电子计算机产品，即大规模及超大规模集成电路计算机，是电路技术不断发展，芯片集成度不断提高的产物。
主机按体积、性能和价格分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机五类，从其工作原理上来讲，微型机与其它几类计算机并没有本质上的差别。
所不同的是由于采用了集成度较高的器件，使得其在结构上具有独特的特点，即将组成计算机硬件系统的两大核心部分—运算器和控制器，集成在一片集成电路芯片上，显然该芯片是整个微机系统的核心，称为中央处理器CPU，或者微处理器MPU。
微处理器是微机系统的核心部分，自70年代初出现第一片微处理器芯片以来，微处理器的性能和集成度几乎每两年翻一番，其发展速度大大超过了前几代计算机。
微机系统及相关技术的发展，主要涉及到以下几个方面：CPU、主频、缓存、新技术。
一、微机的发展微机系统的核心部件为CPU，因此我们主要以CPU的发展、演变过程为线索，来介绍微机系统的发展过程，主要以Intel公司的CPU为主线。
第一代：4位及低档8位微处理器✧1971年，Intel公司推出第一片4位微处理器Intel4004，以其为核心组成了一台高级袖珍计算机。
《微机原理》教学课件 第1章 计算机系统概述
0.09μm / 315万
执行速度 (MIPS)
0.06 0.75
1. 5
112
时钟频率 (MHz)
代表产品
<1
MCS-4,MCS-8 4004，8008
<4
Intel8080,8085 M6800,Z80
4~10
Intel8086,80286 M68000,Z8000
16~3G
Intel8386,80486 Pentium ,Ⅱ, Ⅲ，4
（3）知识库管理功能。要求能完成知识获取、检 索和更新等功能。
第一章 计算机系统概论
1.1.2 微型计算机的发展
微型计算机指采用超大规模集成电路，形成体积 小、重量轻、功能强、耗电少的计算机系统。
电子计算机技术 微型计算机
超大规模集成电路工艺技术
结 晶
微型机的发展是以微处理器的发展为表征的，以 微处理器为中心的微型机是电子计算机的第四代产 品。微处理器自1971年诞生以来，发展迅猛，每 2～3年就更换一代。
第一章 计算机系统概论
第五代计算机设想：
1981年日本提出实现智能计算机，但没有取得预 期的结果。美国也有多家公司推出智能计算机。一 般要求智能计算机具有下列功能：
（1）智能接口功能。能自动识别自然语言、图形、 图象。即有语音识别、视觉、感知、理解功能。
（2）解题推理功能。根据自身存储的知识进行推 理，具有问题求解和学习的功能。
第一章 计算机系统概论
2. 电子数字计算机的发展的四个阶段
时间
46－5 8
器件
电子管
58－6 4
晶体管
64－7 1
集成电路
71－今
大规模集 成电路
微型计算机系统概述
1
1.1 计算机的发展与应用 人类第一台数字电子计算机：1946 年，美国宾夕法尼亚大学研 制出。取名为：ENIAC（Electronic numerical integrator and calculator）。 由著名数学家：冯· 诺依曼，推出了新的计算机系统结构，提出采 用二进制、存储程序及在程序控制下执行的理念 。 第一代：1946年－1957年。 器件：电子管，磁芯和磁鼓存储器。
16
系统软件中还有语言处理程序，计算机语言是使用者与计算 机之间进行交流的工具；人们将要计算机来完成的事件编写成程序输 入给计算机；计算机通过执行用户的程序来完成用户的工作。其中广 泛使用的语言有 C 语言、VB、VC、Java 等，机器只能运行机器语 言。 返回本章目录
17
1．3 PC 机系列体系结构 1.3.1 基于 8088 PC 总线的微机结构 8088 微处理机，作为第一代机的 CPU，通过地址总线、数据总线和控制总线对整 个机器进行调试和控制，其体系结构,如图 1.3 。 1. 8088 处理器：采用 4.77M 的工作频率，该频率通过 8284 对14.31818MHz 的晶 体振荡 3 分频而得到的；每个时钟周期 210nm。 2. 8087 协处理器：8088 在最大模式下可配接 8087协处理器用来进行浮点运算，使 浮点运算速度提高 100 倍。 3. 存储器：64K 的 ROM 早期存放 32K 的 Basic 解释程序，另 32K 固化 BIOS，包 括上电自检程序、系统引导程序、日时钟管理程序和基本的 I/O 设备的驱动程序 4. RAM 内存：IBM PC/XT 的主板上可接插 640K 的内存。 5. 8253/8254 可编程定时计数器：该片提供 3 个通道。通道 0 每 55ms 向 CPU 发一个时钟中断信号，通过计数，用来计算时 钟的时间；通道1 用于 DRAM 的刷新；通道2 输出方波到扬声器。
汇编语言程序设计习题答案
第一章微型计算机系统概述1.3习题与综合练习1.解释和区别下列名词术语(1)微处理器（MP）:具有中央处理器功能的大规模集成电路器件微型计算机（MC）微型计算机系统（MCS）(2)硬件：硬件是计算机系统的躯体，由控制器，运算器，存储器，输入设备，输出设备5大部分组成。
软件：软件是计算机的头脑和灵魂，可分为系统软件和应用软件。
(3)字节：8位二进制是一个字节。
字：16位二进制构成一个字。
字长：计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数。
(4)指令指针：存放BIU要取的下一条指令的偏移地址。
指令寄存器：指令译码器：状态寄存器：(5)存储单元：存储内容：存储地址：存储容量：(6)RAM:ROM:软件固化：2.冯·诺依曼计算机结构的特点是什么？(1)采用二进制数的形式表示数据和指令。
(2)将指令和数据存放在存储器中。
(3) 计算机硬件由控制器，运算器，存储器，输入设备和输出设备5大部分组成。
3.件数计算机系统中复杂指令集和精简指令集的特点和用途。
复杂指令集（CISC）：在微型计算机的体系结构组成结构上是以复杂指令为设计的计算机，在指令的运行过程中按指令的复杂程度来指挥计算机完成各条指令，由于各条指令复杂程度不同分配的时钟周期各不相同，执行指令所需时间就不相同。
CISC体系的指令集由微程序来实现，即每一个操作由若干微操作的程序组合来实现。
所以CISC可以使用微指令编程的方式实现多种和功能复杂的指令。
精简指令系统（RISC）：不管计算机的指令如何复杂，在一个计算机时钟周期内完成，计算速度快，指令集简单。
每一条指令直接有硬布线实现，即它的每条指令原则上有自己的一套逻辑时序电路直接实现，所以单条指令的实现所占用的硬件资源较多。
因为该体系没有能采用增加单条指令的功能或高位的指令语义，也没有增加指令的条数，而是集中于它的精简指令集上。
4.CPU是计算机系统中的重要部件，试说明CPU的结构和功能。
微处理器是计算机中最关键的部件，由控制器，运算器，寄存器组和辅助部件组成。
小型微型计算机系统2000年(第21卷)总目录
小型微型计算机系统2000年(第21卷)总目录第一章，微型计算机系统概述。
1.1 微型计算机系统的发展历程。
1.2 微型计算机系统的基本组成。
1.3 微型计算机系统的应用领域。
第二章，微型计算机系统硬件技术。
2.1 微处理器技术。
2.2 存储器技术。
2.3 输入输出设备技术。
2.4 总线技术。
2.5 微型计算机系统的组装与维护。
第三章，微型计算机系统软件技术。
3.1 操作系统。
3.2 应用软件。
3.3 网络技术。
3.4 数据库技术。
3.5 微型计算机系统安全技术。
第四章，微型计算机系统应用案例分析。
4.1 工业自动化。
4.2 金融行业。
4.3 医疗保健。
4.4 教育行业。
4.5 农业信息化。
第五章，微型计算机系统发展趋势。
5.1 人工智能与微型计算机系统。
5.2 云计算与微型计算机系统。
5.3 物联网与微型计算机系统。
5.4 大数据与微型计算机系统。
5.5 生物信息学与微型计算机系统。
第六章，微型计算机系统的安全与管理。
6.1 微型计算机系统的安全防护。
6.2 微型计算机系统的数据管理。
6.3 微型计算机系统的系统管理。
6.4 微型计算机系统的网络管理。
6.5 微型计算机系统的风险评估与应对。
第七章，微型计算机系统的教学与研究。
7.1 微型计算机系统的教学方法。
7.2 微型计算机系统的课程设置。
7.3 微型计算机系统的实验教学。
7.4 微型计算机系统的科研前沿。
第八章，微型计算机系统的国际交流与合作。
8.1 微型计算机系统的国际标准。
8.2 微型计算机系统的国际会议。
8.3 微型计算机系统的国际合作项目。
8.4 微型计算机系统的国际交流经验。
8.5 微型计算机系统的国际交流展望。
第九章，微型计算机系统的未来展望。
9.1 微型计算机系统的发展方向。
9.2 微型计算机系统的技术突破。
9.3 微型计算机系统的应用前景。
9.4 微型计算机系统的社会影响。
9.5 微型计算机系统的未来挑战。
总结。
微型计算机系统作为信息技术领域的重要组成部分，其在各个领域的应用越来越广泛，同时也面临着诸多挑战和机遇。
微机原理-第一章
2.地址总线（address bus, AB）
地址总线用于传送CPU发出的地址信息，是单向总线
3.控制总线（control bus, CB）
控制总线用来传送控制信号、时序信号和状态信息等。 其 存 方或中向外有是设的一向是定CC的PP、UU单向 发向内出的存的，和信但外息C设。B发可作见出为的，一C信个B息整中，体每有是一的双根则向线返是的的回内41
处理器80386 1989年， Intel公司推出80486，同期有Motorola
公司的M68040
特点:
1.字长： 32位
2.时钟频率： 10～120MHz
3.平均执行指令时间： 0.2μs
4.集成度：几十万～上百万管/片
12
第五代（1993～1996）：Pentium微处理器的时代
AMD公司的AMD-K8
15
Intel的CPU的发展史
intel 4004，intel 的发展史就是从这块cpu起步的
16
8008
8085
17
8086
18
80286，intel最后一块16位cpu
19
80386，intel第一代32位cpu
486，这是intel最后一代以数字编 号的cpu
1993年3月，Intel公司的奔腾（Pentium）
时钟频率：60/66MHz
运行速度：100MIPS
集成度：310万管/片
1995年2月， Intel公司的Pentium Pro
时钟频率：166MHz以上
集成度：550万管/片
1996年 Intel公司的Pentium MMX （多能奔
腾）
1.3 微型计算机系统
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
微机原理与接口技术(田辉)第一章
1-3-1 微型计算机
2、微型计算机分类
从微型计算机的结构形式来分，为单片机、单板 机和多板机。
单片微型计算机（即单片机）。把微型计算机的主要部件CPU、一 定容量的存储器、I／O接口及时钟发生器集成在一块芯片上的单 芯片式微型计算机。具有体积小、指令系统简单、性价比高等优 点，广泛应用于工业控制、智能仪器仪表等领域。 单板微型计算机，即单板机。是将微处理器、一定容量的存储器、 输入／输出接口、简单的外部设备、辅助设备通过总线装配在一 块印刷电路板上的微型计算机。主要用于实验室以及简单的控制 场合。
变集中处理为分级处理，浮点运算、高级语言
第三代 中小规模集成电路时代(1965-1970) 存储容量大，运算速度快，几十至几百万次/秒
第四代 大规模、超大规模集成电路时代(1971至今)
向大型机和微型机两个方向发展 现代计算机发展方向 巨型化，微型化，网络化，智能化，多媒体化
微型计算机的发展
• 十进制数转换为R进制数：整数和小数部分分 别进行转换
1、整数部分 “除R取余”：十进制整数不断除以转换进制基数，直至商 为 0。每除一次取一个余数，从低位排向高位。
二. 进位计数制之间的转换
例：39转换成二进制数 39 =100111B 2 39 2 19 1 （ b0） 2 9 1 （ b1） 2 4 1 （ b2） 2 2 0 （ b3） 2 1 0 （ b4） 0 1 （ b5 ）
1-2 微处理器--- CISC与RISC
精简指令集计算机
提出背景：使用指令的80％，只占处理器指令集的20％ RISC的基本思想 简化指令功能，指令集中只包含使用频度高、功能简单、能够 在一个节拍内执行完成的指令 将较复杂的功能用一段子程序来实现 大量使用寄存器，优化 CPU的控制逻辑，提高程序执行的速度
计算机维修与维护试题及参考答案
计算机维修与维护试题及参考答案计算机维修与维护⽹试题第⼀章微型计算机系统概述⼀、名词解释1、扩展插槽：2、CMOS：3、ROM：4、主机板：⼆、填空1、⽬前微型机外形常见有如下⼏种式样：（）、( )和( )。
2、主存储器分为:（）和( ).3、RAM分为: ( )和( ).4、⽬前，CACHE有两种类型:（）与（）。
5、⽬前，微机中常⽤的总线(扩展插槽)有四种: ( )、( )、( )和( )。
6、常⽤的驱动器接⼝类型有如下三种: （）、（）、（）。
7、显⽰器⼤致可分为:（）、（）、（）、（）和（）等⼏种类型。
8、打印机的种类很多，从印字原理上讲可分为（）和（）。
其中击打式打印机主要以针式打印机为主，⽽（）、（）、（）、（）等打印机都是⾮击打式打印机。
9、扫描仪可分为（）、（）、（）和（）。
三、判断题1、软盘驱动器是驱动和读写软磁盘的设备。
（）2、⽬前常见的ROM只有PROM和EPROM。
（）3、lDE接⼝⼜称为AT BUS接⼝，该接⼝是当前硬盘驱动器特别采⽤的⼀种接⼝。
（）4、打印机的主要技术指标有打印速度、印字质量、打印噪声和打印机寿命等。
（）5、点阵式打印机虽然有许多种，但基本结构差不多是相同的，主要可分为两⼤部分：机械部分和电路部分。
（）6、激光打印机和喷墨打印机是⽬前市场上最主要的两种⾮击打式打印机。
（）四、简答题1、系统总线有哪⼏种标准？它们各⾃有哪些特点？2、软磁盘保护套的作⽤？3、硬盘驱动器的⼯作过程？4、扫描仪的主要技术指标？5、画出ISA总线标准的微机结构图？结合结构图来说明产⽣“瓶颈”的原因？第⼆章微型计算机系统硬件的配置与组装⼀、名词解释1、刷新速率：2、点距：3、显⽰器分辨率：⼆、填空1、对于微机的选购⼀般有两种⽅法: （）和( )。
2、就当前市场上的微机⽽⾔有两类:( )和( )。
3、主板按所配⽤的微处理器来分类，可分为:( )、( )、( )和( )主板等类型。
4、主板按尺⼨⼤⼩与机械结构来分，可分为两种:( )与( )。
微机课程内容
第一章微型计算机概述1. 冯.诺依曼结构包括：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5个组成部分。
基本工作原理：存储器存储程序控制原理。
2.I/O端口定义；3种；3. 总线按传送信息分为AB、DB、CB4. 补码、BCD码、ASCII码第二章 8086系统结构1. CPU内部结构组成：BIU、EU；各自功能；2. 主要引脚功能3. 堆栈4. 最小模式5. 总线读周期（最小模式）第三章 8086的指令系统和汇编语言程序设计1. 寻址方式2. 指令系统1)MOV PUSH POP \ IN OUT2)ADD INC AAA DAA \ SUB DEC CMP \ MUL DIV3)TEST AND OR \ SHL SHR SAR ROL4)MOVS STOS5)JMP CALL RET JZ JNZ LOOP IRET INT6)CLC STC CLD STD CLI STI3.指令，伪指令，变量，标号，PTR4. 伪指令：数据定义DB/DW、段定义SEGMENT/ENDS、段分配ASSUME、过程定义PROC/ENDP5. DOS功能调用：输入、输出、中断设置6. 程序设计：数值转换、数组求和、N！第四章存储器、存储管理和高速缓存技术1. Cache（基本概念）2. 存储器的扩展及与CPU的连接地址译码器、扩展第五章微型计算机中断系统1. 基本概念中断源、中断响应（及过程/时序）、中断向量表（类型号及设置）、中断嵌套、中断优先级、中断屏蔽、中断分类、中断级联2. 中断服务子程序3. 8259A引脚及与CPU的连线（DB/AB/CB）,与外设的连线（IR）4. 8259A的管理方式（优先级设置4种，中断结束方式3种，屏蔽方式2种，请求引入方式3种，）5. 8259A的初始化、编程及应用（ICW，OCW）第六章可编程计数器/定时器1. 8253的引脚、功能及与CPU及外设的连接（GATE、CLK、OUT）2. 6种工作方式（主要0、2、3）3. 编程（初始化）4. 应用（产生波形、周期性行为控制、定时产生中断、自动计数、扬声器控制）第七章输入和输出系统1. 条件传送2. 8255A引脚、功能及与CPU及外设的连接（PA/PB/PC）3. 8255A的编程（初始化及C口控制字）4. 8255A选通方式（1）工作原理（分别的联络信号，主要读）5. 8255A的应用（基本输入输出、选通输入输出）6. 串行通信基本概念（单工/半双工/全双工、异步/同步、波特率、调幅/调频）7. 8251A基本引脚、功能及与CPU及外设连接（TxD、RxD、TxC、RxC）8. 8251A的编程（初始化、状态字读取及判断）9. 8251A的应用（串行通信）10.数模转换基本概念（采样、量化、分辨率、采样保持器等）11.D/A原理（权电阻网络）；AD7524原理（产生波形）；12.A/D原理（逐次逼近法）；ADC0809原理及应用（数据采集）第八章 32位及奔腾系列微处理器原理流水线、动态执行、超标量流水线、超线程等考试题型：选择、填空、判断、解释、简答、读写程序、综合应用（软硬件设计）。
第一章微型计算机控制系统概述
DSP 处理器的长处
向量运算、
指针线性寻址等
微机控制技术
1.2.4 嵌入式系统
4、嵌入式片上系统 ( System On Chip ) • 随着 EDI 的推广和 VLSI 设计的普及化，及半
导体工艺的迅速发展，在一个硅片上实现一个 更为复杂的系统的时代已来临，这就是
System On Chip ( SOC )。
• TI 公司亦将其 TMS320C2XXX 系列 DSP 作为 MCU 进行推广。
微机控制技术
1.2.4 嵌入式系统
3、嵌入式 DSP 处理器
( Embedded Digital Signal Processor, EDSP )
（１）ＤＳＰ处理器的特点 DSP 处理器对系统结构和指令进行了特殊设计: 使其适合于执行 DSP 算法，编译效率较高，指令执行速度也 较高。
• 具有软件代码少、高度自动化、响应速度快等特点， 特别适合于要求实时和多任务的体系。
微机控制技术
嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器特点:
（1）对实时多任务有很强的支持能力。能完成多任务并且有较 短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时内核的执行时间 减少到最低限度。
（2）具有很强的存储区保护功能。 由于嵌入式系统的软件结构已模块化，而为了避免在软件 模块之间出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储区保 护功能，同时也有利于软件诊断。
理器。 如：Intel 的 MCS-296
Infineon ( Siemens ) 的 TriCore。
1.2.4 嵌入式系统
（３）推动嵌入式 DSP 处理器发展的因素：
嵌入式系统的智能化。
如：各种带有智能逻辑的消费类产品
生物信息识别终端
单片机原理与应用技术第一章微型计算机系统基本知识
指令系统是单片机软件系统的核心，它规定了单片机能够执行的指令集合。指 令系统包括算术指令、逻辑指令、控制指令等，每种指令都有特定的功能和操 作码。
汇编语言
汇编语言是一种低级语言，与硬件直接相关，易于理解和编写。在单片机编程 中，汇编语言通常用于编写底层驱动程序和优化性能要求高的程序。
单片机的高级语言与编程
智能热量表
单片机可以实现热量表的自动读数和远程抄表功能。
单片机在其他领域的应用
医疗设备
单片机可以用于医疗设备 的控制和监测，如监护仪、 呼吸机等。
交通工具
单片机可以用于车辆的控 制系统和安全监测系统， 如汽车电子、轨道交通等。
物流行业
单片机可以用于物流设备 的控制和监测，如智能仓 储、智能物流等。
02
单片机的基本知识
单片机的定义与特点
总结词：概述
详细描述：单片机是一种集成电路芯片，它集成了中央处理器、存储器、输入输 出接口等计算机主要部件的功能，具有体积小、功耗低、可靠性高、价格便宜等 特点。
单片机的分类与选型
总结词
分类与选型
详细描述
根据不同的分类标准，单片机可以分为多种类型。按位数可分为4位、8位、16位和32位单片机；按结构可分为 CISC和RISC单片机；按指令集可分为冯诺依曼和哈弗结构单片机。在选型时，需要根据实际需求和应用场景选 择合适的单片机，考虑其性能、功能、成本等因素。
单片机的存储器
程序存储器
用于存储程序代码，如ROM、 EPROM、Flash等。
数据存储器
用于存储程序执行过程中的数 据，如RAM。
特殊功能寄存器
用于控制单片机各部分的工作 状态和参数设置。
存储器组织
根据不同需求，单片机内部存储 器可以分为不同的区域，如程序 存储器、数据存储器、堆栈等。
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主机是安装在一个主机箱内所有部件的统一体，其中除了功能 意义上的主机以外，还包括电源和若干构成系统所必不可少的 外部设备和接口部件，其结构如图1-5所示。
1．主板
主板也叫母板。主板是计算机硬件系统的核心，计算机内部 的各种配件不是直接安装在主板上就是通过电缆线连接在主板上。 主板是一块控制和驱动计算机的印刷电路板，在计算机中起着桥 梁的作用，上面有许多设备的插座和接口。主板如图1-2所示。
1.2.2
计算机的软件组成
2．应用软件
应用软件是在操作系统的基础上编制的各种程序。应用软件都是 一些具有特定功能的软件，能够帮助用户完成特定的任务。例如，通 过Word可以编辑一篇文章，通过Photoshop可以编辑和处理图片，通 过Windows Media Player可以播放VCD影碟等。
本章小结
第1章 微型计算机系统概述
知识要点
计算机的发展历史
微型计算机的组成和结构
技能目标
能熟练说出计算机各部件的名称
微型计算机简介
微型计算机简称微机，也称为个人计算机即PC机 （Personal Computer）。一个完整的微型计算机 系统是由软件系统和硬件系统两部分组成的。 微型计算机的用途 • 文字处理功能 • 网络功能 • 学习功能 • 娱乐功能
阶段的计算机一般被称为第三代计算机，
大量使用了中小规模集成电路，代表机
型有IBM 360系列。
1.1 计算机的发展
4．超大规模集成电路阶段
1970年以后的计算机都基于大规模集成电
路及后来的超大规模集成电路，习惯上被称为
第四代计算机。随着超大规模集成电路和微处 理器技术的进步，计算机进入个人领域的技术 障碍已层层突破。与此同时，互联网技术、多 媒体技术也得到了空前的发展，计算机开始真 正改变人们的生活。超大规模集成电路阶段的 代表机型有IBM PC系列。
1.1 计算机的发展
• 最早的微型计算机诞生于70年代，在我国 风靡一时的AppleⅡ和中华学习机都是最典 型的代表，目前国内市场上主流PC微型计 算机，起源于IBM公司于1980年推出的IBM PC。直到今天PC系列微型计算机我们仍能 看到IBM PC的雏形，所不同的是，自1993 年Intel公司3有月份推出奔腾处理器起， IBM公司不再独占鳌头，而是多家公司各领 风骚。
第一台
• 世界上第一台计算机在1946年诞生于美国 宾西法尼亚大学，在今后的几十年里电子 计算机的发展极其迅速，至今可分为巨型 机、大型机、中型机、小型机和微机。
计算机的发展
计算机的发展主要经历了以下几个阶段: 1. 电子管阶段 2．晶体管阶段 发 展 3．集成电路阶段 标 4．超大规模集成电路阶段 志 5．人工智能阶段
本章主要介绍了计算机发展历史以及计算机的组成， 重点是计算机的组成。学习本章的目的在于从感性 上认识计算机组成的各个计算机的软件系统和硬件 系统等。
图1-7
音箱
6．硬盘
硬盘是大容量、高存取速度、不易磨损的计算机外部存储设备，是计算
机系统中保存信息资源最重要的外部存储器。硬盘如图1-8所示。
图1-8
硬盘Leabharlann 7．软驱软盘驱动器一般简称为“软驱”，是专门用来读写软盘的设备，软驱是 软盘和计算机交流的媒介。常用的软盘是3.5英寸、1.44MB的。软驱如图1-9 所示。
图1-4 内存
4．显卡
显示卡简称“显卡”，显卡是用来控制显示器颜色等信息的设备。
即，显示器必须依靠显示卡提供的显示信号才能显示出各种字符和图像。
显卡如图1-5所示。
图1-5
显卡
5．声卡和音箱
声卡是计算机中处理声音的部件，声卡上有音箱和耳麦的插口， 如图1-6所示。音箱如图1-7所示。
图1-6
声卡
2．中央处理器
中央处理器（Central Processing Unit，CPU）由运算器和
控制器组成，是计算机的运算中心，主要负责计算机的数据运算
和发出计算机的控制指令。CPU如图1-3所示。
（a）CPU正面 （b）CPU反面
图1-3
CPU
3．内存
内存是直接与CPU相联系的存储器，一切要执行的程序和要处理的数据一 般先装入内存。特点是存取速度快，但是容量有限，所存储的信息断电后消失
1.1 计算机的发展
5．人工智能阶段
第五代计算机将把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合
在一起，从而具有推理、联想、学习和解释的能力。人们通常把第五
代计算机称为人工智能计算机。 人工智能研究的近期目标是使现有的计算机不仅能做一般的数值
计算及非数值信息的数据处理，而且能运用知识处理问题，能模拟人
图1-9
软驱
8．光驱
光盘驱动器简称“光驱”，光驱需要与光盘配合使用。光驱包括只读光 驱（CD-ROM）、可擦写光驱（CD-R/W）、DVD只读光驱和DVD可擦写光驱等。 光驱如图1-10所示。
图1-10
光驱
9．网卡和调制解调器
网卡是安装在主板扩展槽中的一块板卡，用于与其他计算机交换数据、 共享资源。网卡如图1-11所示。调制解调器是计算机连接到因特网的最常用 设备之一，通常分为内置式和外置式，如图1-12所示为外置式调制解调器。
2．晶体管阶段
晶体管阶段从1958年到1964年，该阶段设
计的计算机一般被称为第二代计算机，大量采
用了晶体管和印刷电路。晶体管计算机不论是 在运算速度和可靠性上都优于电子管计算机， 其代表机型有IBM 7000系列、UNIVACⅡ等。
1.1 计算机的发展
3．集成电路阶段 集成电路阶段从1965年到1970年，该
图1-13
鼠标
图1-14
键盘
12．电源
机箱和电源也是计算机的重要组成设备，电源为主机中的所有设备提供
源动力，一台计算机的正常运行离不开一个稳定的电源。电源有多个接口， 分别连接主板、硬盘和光存储设备等部件，并为其提供电能。机箱如图1-15 所示，电源如图1-16所示。
图1-16
电源
13．其他设备
图1-11
网卡
图1-12
外置调制解调器
10．显示器
显示器是计算机中最重要的输出设备，显示器作为计算机的“脸面”，
是用户与计算机沟通的主要平台。
阴极射线管（CRT）显示器
液晶显示器
11．鼠标和键盘
鼠标和键盘是目前计算机系统中最主要的输入设备，随着计算机技术的 不断发展，它们的功能也越来越强大。鼠标如图1-13所示，键盘如图1-14所 示。
1.1 计算机的发展
1．电子管阶段
电子管阶段从1946年到1957年，该阶段的计算
机通常被称为第一代计算机，使用真空管（即电子
管）作为基本元件，主要用于数值计算。由于电子 管计算机体积大、耗电量大、价格贵等因素，使计 算机的应用受到很大限制。电子管阶段的代表机型 有ENIAC、EDVAC等。
1.1 计算机的发展
前面介绍的计算机部件已经可以组装成一台计算机了，但是要扩展计算 机的应用范围，还需要为计算机安装一些扩展设备。例如打印机（如图1-17 所示）、扫描仪（如图1-18所示）等。
图1-17
打印机
图1-18
扫描仪
1.2.2
计算机的软件组成
计算机系统软件按功能分为系统软件和应用软件。 1．系统软件
操作系统 操作系统（Operating System， OS）是由指挥与管理计算机系 统运行的程序模块和数据结构组成的一种大型软件系统，其功能是管 理计算机的所有硬件资源和软件资源，为用户提供高效、方便的服务 界面。操作系统有DOS操作系统、Windows操作系统、UNIX和Linux等。
1.2.1 计算机的硬件组成
计算机从外观上看由主机、显示器、鼠标、键盘和音箱等设备组成， 如图所示。
• 主机部分主要包括：机箱、CPU、主板、内 存、外存、电源、显卡、声卡、网卡。 • 机箱作为微机主外壳，既是微机系统部件 安装架，又是整个系统的散热和保护设设 施，机箱按外形可分为卧式和立式两种。 目前比较流行的是立式机箱。
类的部分智能行为。参照这一目标，根据现行的计算机的特点，科学 家们建立了相应的智能系统，例如目前研究开发的专家系统、机器翻 译系统、模式识别系统、智能学习系统和机器人等。
1.1 计算机的发展
• 1971年美国Intel公司成功把算术运算器和逻辑控 制电路集成在一起发明了世界上第一片微处理器， 它把包括寄存器、累加器、算术逻辑部件和控制 部件、时钟发生器和内部总线等结合在一起，简 而言之，就是把传统的运算器和控制器集成在一 块大规模集成电路芯片上，这种芯片称为微处理 器。 • 微型计算机发展的主要标志是由其核心部件---微 处理器的发展而确立的。 • 各种档次的计算机都是由CPU的不同型号来划分 的，现在微处理器的发展很快，几乎是每2年就要 更新换代。
1.2 计算机系统的组成
微型计算机由硬件系统和软件系统两大部分组成。 PC机根据开放式体系结构来设计，系统部件遵循一 定的标准，可以根据需要自由选择，灵活配置。 PC分为两大部分，主机部分和外设部分。
1.2 计算机系统的组成
中央处理器 主 机 内(主)存储器 硬件系统 外(辅)存储器 外部设备 输入设备 输出设备 计算机系统 操作系统 语言处理程序 系统软件 软件系统 服务程序 数据库管理系统 专用应用软件 应用软件 通用应用软件 诊断、排错、编辑等 随机存储器 只读存储器 软驱、硬盘、光驱等 键盘、鼠标、扫描仪等 显示器、打印机、绘图仪等 运算器 控制器