【精品】PPT课件 微型计算机原理及应用

合集下载

微型计算机原理及应用技术

微型计算机原理及应用技术

0000
0
9
0001
1
10
0010
2
11
0011
3
12
0100
4
13
0101
5
14
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

微机原理PPT(第一、二、三章)

微机原理PPT(第一、二、三章)

格雷码
相邻两个数之间只有一位不同,常用 于模拟量和数字量之间的转换以及误 差检测等场合。
03
微处理器结构与工作原理
微处理器内部结构剖析
微处理器基本组成
流水线技术
包括运算器、控制器、寄存器等基本 部件。
提高指令执行效率的关键技术之一。
指令执行过程
取指、译码、执行、访存、写回等阶 段。
指令系统概述及分类方法
实现不同进制数之间的转换。
计算机中数的表示方法
原码表示法
将最高位作为符号位,其余各位表示 数值本身。
反码表示法
正数的反码与其原码相同,负数的反 码是在其原码的基础上,符号位不变, 其余各位取反。
补码表示法
正数的补码与其原码相同,负数的补 码是在其原码的基础上,符号位不变, 其余各位取反后加1。
移码表示法
02
计算机中的数与编码
进制数及其转换方法
十进制数
以10为基数,采用0-9共10个 数字符号组成的数值表示方法

二进制数
以2为基数,采用0和1两个数字 符号组成的数值表示方法。
十六进制数
以16为基数,采用0-9和A-F共 16个数字符号组成的数值表示 方法。
进制数转换方法
包括整数部分和小数部分的转换 ,通过除基取余法和乘基取整法
微机原理ppt(第一、二 、三章)
目录 CONTENT
• 绪论 • 计算机中的数与编码 • 微处理器结构与工作原理 • 汇编语言程序设计基础 • 输入输出接口技术与应用 • 中断系统与定时/计数器应用
01
绪论
微机原理课程概述
课程性质
微机原理是一门研究微型计算机 基本组成、工作原理、接口技术
及其应用的课程。

微机原理及应用(第五版)PPT课件

微机原理及应用(第五版)PPT课件
微型计算机原理
• 第一章 微型计算机基础知识 • 第二章 微型计算机组成及微处理器功能结构 • 第三章 80X86寻址方式和指令系统 • 第四章 汇编语言程序设计 • 第六章 半导体存储器及接口 • 第八章 中断和异常 • 第九章 输入/输出方法及常用的接口电路
2021
1
第一章 微型计算机基础知识
X为负时:求[X]补是将[X]原的符号位不变,其余各位
变反加1.
求[X]反是将[X]原的符号位不变,其余各位
变反.
2021
微机原理及应8用
补码没有+0和-0之分;反码有+0和-0之分
[+0]补=00…..00=0 [-0]补=00…..00=0 [+0]反=00…..00=0 [-0]反=00…..00=111…..11
解: ①.设x=129,y=79则
[x]补=10000001B,[y]补=01001111B [-y]补=[y]变补=10110001B [x-y]补=[x]补+[-y]补=00110010B 最高位有进位,
结果为正[x-y]补= [x-y]原=00110010B x-y=50
②.设x=79,y=129则
• 二进制:数的后面加后缀B. • 十进制:数的后面加后缀D或不加. • 十六进制:数的后面加后缀H.
2021
微机原理及应5用
1.1.3 整数
1.无符号数
8、16、32位全部用来表示数值本身。
最低位LSB是0位,最高位MSB是7、15、31。
2.带符号整数
1).原码: 设X=+1011100B,Y=-1011100B
• 补码:优点:符号位和数值一起运算; 减法可以变成加法运算.

精品课件-微型计算机原理及应用-第6章

精品课件-微型计算机原理及应用-第6章
11
图6.1所示的I/O接口只是一个基本形式,实际上为了支 持接口逻辑,系统中还需配置许多其它支持逻辑电路,如较 大的系统中还要配置总线收发器以提高数据总线的驱动能力; 又如系统中还必须配置地址译码电路,以便将系统的地址信 息转变为对接口电路芯片的片选信号等。
12
6.1.3 I/O端口及其编址方式 1.I/O端口 由图6.1可知,每一个I/O接口电路中都包含有一组寄存
器,主机和外设进行数据传送时,各类信息(数据信息、控 制信息和状态信息)在进入接口电路以后分别进入不同的寄 存器,通常把接口电路中CPU可以访问的每一个寄存器或控 制电路称为一个I/O端口。为便于CPU的访问,为每一个I/O 端口都赋予一个地址,称为I/O端口地址,简称端口。CPU对 外部设备的输入/输出操作实际上是通过接口电路中的I/O端 口实现的,即输入/输出操作归结为对相应I/O端口的读/写 操作。
5
I/O接口是用来连接微机和外设的一个中间部件,因此, I/O接口电路要面对主机和外设两个方面,集中进行协调和 缓冲。面向主机部分的标准是统一的,所以接口与CPU间的 连接与控制是标准的;而接口电路面对外设的部分则随外设 的不同而不同,是非标准的。一般而言,I/O接口通常应具 有下列功能:
(1) 能对传送数据提供缓冲功能,用以协调主机与外设 间的定时及数据传输速度的差异。
(4) 定时与控制逻辑,用来提供接口电路内部工作所需 要的时序及向外发出各种控制信号或状态信号,是接口电路 的核心部件。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图6.1所示是I/O接口电路基本组成及其与系统的连接。
9
图6.1 I/O接口电路的结构
10
从结构上来说,接口电路既要与主机系统相连,又要与 不同的I/O设备相连,由于I/O设备的多样性,使得各种具体 的接口电路的内部结构和功能随所连I/O设备的不同而差别 很大。之所以说微机应用系统设计中最主要和最复杂的设计 就是I/O接口电路的设计,原因就在于此。不过随着大规模 集成电路技术的发展,目前大多数I/O接口电路都已制成大 规模集成电路芯片的形式,并且已标准化、系统化,而且许 多芯片都是可编程的,这就为简化微机应用系统的设计提供 了方便。所有的I/O接口电路中,与系统总线相连部分的结 构都是非常类似的,因为不同的接口都是连接在同一个总线 上的。

最新《微型计算机原理及应用》课件第 1 章 概述课件PPT

最新《微型计算机原理及应用》课件第 1 章  概述课件PPT

1.1.6 奔腾II
Intel Pentium II处理器把MMX技术 (多媒体增强指令集)加至P6系列处理 器,并具有新的包装和若干硬件增强。 第一级数据和指令caches每个扩展至16 K字节,支持二级cache的尺寸为256 K字 节、512 K字节和1 M字节。
1.1.7 奔腾III
Pentium III处理器引进流SIMD扩展 (SSE)(单指令多数据)至X86系列结 构,允许同时在多个数据项操作一个微 指令 。SSE扩展把由Intel MMX引进的 SIMD执行模式扩展为新的128位寄存器 和能在包装的单精度浮点数上执行SIMD 操作。
先修课程
数字电路—本课程的内容涉及到软件和硬件的设 计。 后三章重点讲解硬件设计的相关理论知识。 在硬件设计 中,用到的基础知识是数字电路, 如锁存器、缓冲器等。
主要内容
第一章 概述 第二章 IA-32结构微处理器 第三章 8086指令系统 第四章 汇编语言程序设计 第五章 处理器总线时序和系统总线 第六章 存储器 第七章 输入和输出 第八章 中断
(1)Intel NetBurst微结构的第一个实现。 — 快速的执行引擎。 — Hyper流水线技术。 — 高级的动态执行。 — 创新的新cache子系统。
(2)流SIMD扩展2(SSE2): — 用144条新指令扩展Intel MMX技 术和SSE扩展,它包括支持: • 128位SIMD整数算术操作。 • 128位SIMD双精度浮点操作。 • Cache和存储管理操作。 — 进一步增强和加速了视频、语音、 加密、影像和照片处理。
1.1.3 80486
Intel486处理器把Intel386处理器的指 令译码和执行单元扩展为五个流水线段, 增加了更多的并行执行能力,

精品课件-微型计算机原理及应用-第5章

精品课件-微型计算机原理及应用-第5章
9
(3) 类型属性指出标号是在本段内引用还是在其它段中 引用。在本段引用为NEAR,即近属性;在段外引用为FAR,即 远属性。8088/86中,NEAR为16位,FAR为32位。
10
2) 变量 变量在数据段或附加数据段中定义,后面不跟冒号。变 量经常作为操作数出现。它与标号一样也有段、偏移及类型3 种属性。所不同的是变量的段一般是在DS或ES寄存器中,类 型属性是字(WORD)和字节(BYTE)。
13
1) 常数 常数分为数值常数、字符常数和符号常数。 (1) 数值常数可以是不同进制的数。如101 B、15(D)、 47Q、0C6H(字母开头的数值前面加0,以免和符号常数混淆) 等。 (2) 字符常数可以是单个字符或字符串,如‘B’、 ‘CHINA’等。 (3) 符号常数是用符号代替数值,但需要定义,如COUNT EQU 10,ADDR=1000H。
START:
MOV AX,DATASEG
;(机器)指令
MOV DS,AX

;程序功能(片)

MOV AX,4C00H
;DOS调用
参数,程序正常结束
4
INT CODESEG
END
21H ENDS START
;DOS调用,返回操作系统
5
由此可见: (1) 汇编语言程序的语句除(机器)指令(第4章介绍的指 令系统)外,还包括伪指令和宏指令(宏指令本书不予介绍)。 (2) 汇编语言程序有规定的书写格式。汇编语言程序是 由各个段(SEGMENT~ENDS)组成的,DATASEG和CODESEG是段的 名字。其中具有(机器)指令的段为。而具有伪指令,不具有(机器)指 令的段多为数据段(附加数据段)或堆栈段,根据具体应用不 同,这些段可有可无。

微型计算机原理及应用课件01

微型计算机原理及应用课件01

X86系列微型计算机的发展
第四代:80486(1989年-1992年) •采 用 1 µm工 艺 , 集成 了120 万 个晶 体管 , 工作 频率 为 25MHz。80486微处理器由三个部件组成:一个80386体系 结构的主处理器,一个与80387相兼容的数学协处理器和 一个8KB容量的高速缓冲存储器。80486把80386的内部结 构做了修改,大约有一半的指令在一个时钟周期内完成, 而不是原来的两个,这样80486的处理速度一般比80386快 2到3倍。 •Intel公司还生产过80486的其他一些版本:80486SX,工 作频率20MHz,不包含数学协处理器;80486DX2,采用 双倍时钟,内部执行速度达到66MHZ,内存存取速度为 33MHz;80486DX4,采用三倍时钟,内部执行速度达到 100MHZ,内存存取速度为33MHz。
课程目标
微机原理是学习和掌握微机硬件知识和汇编语言程序设计的入 门课程: 微型计算机的基本工作原理 汇编语言程序设计 微型计算机接口技术 建立微型计算机系统的整体概念,形成微机系统软硬件开发的 初步能力
教学大纲
本课程以8088/8086为核心的PC计算机为例,深入 介绍微型计算机的工作原理和应用方法,对计算 机的硬件和软件两大系统都作了系统的阐释,帮 助学生从寄存器等更深入的角度研究微型计算机 系统,使学生对前面所学到的计算机方面的知识 体系有更深刻的了解。通过本课程学习,使学生 掌握微机系统的硬件结构、指令系统,学会用汇 编语言进行编程,并掌握接口技术的使用。为微 机系统的开发和应用打下良好的基础。
微型计算机的结构
地址总线AB:用来传送CPU输出的地址信号,确定被访问的存储单 元、I/O端口。 地址总线的条数决定微处理器的寻址能力 数据总线DB:用来在CPU与存储器、I/O接口之间进行数据传送 数据总线的条数决定微处理器一次最多可以传送的数据宽度 控制总线CB:以来传送各种控制信号

精品课件-微型计算机原理及应用(第二版)-第4章

精品课件-微型计算机原理及应用(第二版)-第4章

第4章 存储系统
图4.2 6264全地址译码器
第4章 存储系统
图4.3 另一种译码电路
第4章 存储系统
2) 部分地址译码 部分地址译码就是只用部分地址线译码控制片选来决定 存储器地址。一种部分地址译码的连接电路原理图如图4.4 所示。
第4章 存储系统
图4.4 6264部分地址译码连接
第4章 存储系统
第4章 存储系统
2) 金属氧化物(MOS)RAM 用MOS器件构成的RAM又可分为静态读写存储器(SRAM)和 动态读写存储器(DRAM)。当前的微型计算机中均采用这种类 型的金属氧化物(MOS)RAM。 静态RAM的主要特点是,其存取时间为几到几百纳秒 (ns),集成度比较高。目前经常使用的静态存储器每片的容 量为几十字节到几十兆字节。SRAM的功耗比双极型RAM低, 价格也比较便宜。
第4章 存储系统
CS1、CS2为两条片选信号引线。当两个片选信号同时有 效时,即 C=S01、CS2=1时,才能选中该芯片。不同类型的芯 片,其片选信号多少不一,但要选中芯片,只有使芯片上所有 片选信号同时有效才行。一台微型计算机的内存空间要比一块 芯片的容量大。在使用中,通过对高位地址信号和控制信号的 译码产生(或形成)片选信号,把芯片的存储容量放在设计者所 希望的内存空间上。简言之,就是利用片选信号将芯片放在所 需要的地址范围上。这一点,在下面的叙述中将会看到。
第4章 存储系统
2.存取时间 存取时间就是存取芯片中某一个单元的数据所需要的时 间。 当拿到一块存储器芯片的时候,可以从其手册上得到它的存 取时间。CPU在读写RAM时,它所提供给RAM芯片的读写时间 必须比RAM芯片所要求的存取时间长。如果不能满足这一点, 微型机则无法正常工作。 3.可靠性 微型计算机要正确地运行,必然要求存储器系统具有很 高的可靠性。内存的任何错误都足以使计算机无法工作。而 存储器的可靠性直接与构成它的芯片有关。目前所用的半导 体存储器芯片的平均故障间隔时间(MTBF)大概为5×106~ 1×108 h左右。

微型计算机原理及应用课件adda

微型计算机原理及应用课件adda

• 最小输出电压与最大输出电压之比
• 用输入端待进行转换的二进制数的位数来表示, 位数越多,分辨 率越高。 分辨率的表示式为: 分辨率=Vref/2位数或 分辨率=(V+ref+V-ref)/2位数 若Vref=5V,8位的D/A转换器分辨率为5/256=20mV。
2、转换精度(误差)
实际输出值与理论值之间的最大偏差
Rf
Vref
S5
S6
S7 S8
VO
这里,上式中的n=8
• 如果用8位二进制代码来控制图中的S1~S8(Di=1时Si闭合;Di=
0时Si断开),则不同的二进制代码就对应不同输出电压VO;
• 当代码在0~FFH之间变化时,VO相应地在0~-(255/256)Vref 之间变化; • 为控制电阻网络各支路电阻值的精度,实际的D/A转换器采用 R-2R梯形电阻网络,它只用两种阻值的电阻(R和2R)。
由于微机的I/O指令一次只能输出8位数据,因此对于数
据宽度大于8位DAC只能分两次输入数据,为此一般大于
8位数据宽度的DAC内部均设计有两级数据缓冲,如12位 DAC1210内部就有两级数据缓冲,内部结构如图所示。
–+10V~-10V
• AGND——模拟信号地 • VCC——电源电压输入端
–+5V~+15V
• DGND——数字信号地
单极性电压输出
Vout=-Iout1×Rfb =-(D/28)×VREF
VREF Rfb DI Iout1
_ A
Iout2 AGND
+
Vout
4. 输出精度的调整
5V VREF Rfb DI 1K 调满刻度 电位器
拟量)进行采样、保持,再把模拟量转换为数字量交给计算

微型计算机原理及应用第四版清华大学出版社郑学坚编.ppt

微型计算机原理及应用第四版清华大学出版社郑学坚编.ppt
(3) 从右边第2位开始,各位可以对应相加,并有进位参 与运算,称为全加器(full adder)。 输入量为3个,即Ai,Bi,Ci; 输出量为两个,即Si,Ci+1。
其中i=1,2,3,…,n。
1.5.2 半加器电路
方法2:(十进制数转换为二进制数)
• 降幂法 首先写出要转换的十进制数,其次写出所有小于此数的各位二进 制数值,然后用要转换的十进制数减去与它最相近的的二进制权值,够 减则此位记为1,否则记为0,如此反复。
• 如:N=123.8125D
• 小于123的二进制权
26 25 24 23 22 21 20
例:将(352.6)o转换为二进制数。
3 5 2. 6
011 101 010 110 =(11 101 010 . 11)B
1.3 逻辑电路
逻辑电路由其3种基本门电路(或称判定元素)组成。
基于这3个基本门电路,可发展成许多复杂的逻辑电路。
如:异或门
A
0
=1
0
B
0
Y
Y=A + B =AB+AB
A B
B、二进制数到十六进制数的转换采用“四位化一位”的方法。从小数点开 始向两边分别进行每四位分一组,向左不足四位的,从左边补0;向右不足 四位的,从右边补0。
例:将(1000110.01)B转换为八进制数和十六进制数。
1 000 110 . 01
001 000 110 . 010 ( 1 0 6 . 2 )O
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、数据处理 (信息处理)
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、工业控制 用单板微型计算机实现DDC级控制等。

微型计算机原理及应用课件稿

微型计算机原理及应用课件稿

再用余下的纯小数部分乘以N ,记下乘积的 整数部分;不断重复此过程,直至乘积小数 部分为0或已满足要求的精度为止。将所得各 乘积的整数部分顺序排列(先得的整数为高
位,后得的整数为低位)即可。
例 : 将(35.6875)10转换为二进制数。 ① 用除2取余法将整数部分(35)10转换为二进制整数:
2
第三代:80386(1985年-1988年) •第一个实用的32位微处理器,采用1.5m工艺 ,集成275,000个晶体管,工作频率16MHz。 内部寄存器、数据和地址总线都是32位的。 可寻址空间达到4GB。这时的微型计算机已 达到超级小型机的水平。 •80386的其他一些版本: 80386SX:16位数据总线和24位地址总线, 寻址空间为16MB; 80386SL/80386SLC,l6位数据总线和25位 地址总线,寻址空间为32MB。 由于传输为16位,故也称为准32位微处理器。
X86系列微型计算机的发展:
第一代:8086/8088(1978年-1981年) •1978年--8086 采用3m工艺,集成29,000个晶体管, 工作频率4.77 MHz寄存器和数据总线 均为16位,地址总线为20位,寻址空间 达1MB。CPU的内部结构采用了流水 线结构,并设置了6字节的指令预取队 列。
1.3微处理器组成
•微处理器是微型计算机硬件系统中的核心部 件,它由运算器、控制器、数据和地址缓冲器 四大部分组成。
地址总线(AB) 数据总线(DB)
地址缓冲器
内部总线
数据缓存器
指令寄存器(IR) 指令译码器(ID) 操作控制器(OC)
寄 存 器 组 (RS)
通用寄存器组 堆栈指针(SP) 程序计数器(PC)
1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.3 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.5 1.6 微机系统的组成 微型计算机硬件系统的组成 系统总线 微处理器 存储器 输入输出(I/O)接口和外设 微处理器组成 存储系统概述 内存储器单元的地址和内容 内存操作 内存分类 微机工作过程 微机系统的主要技术指标
相关主题
  1. 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. 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. 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)。
相关文档
最新文档