微型计算机的基本概念..
微型计算机技术及应用3篇
微型计算机技术及应用第一篇：微型计算机的基本概念和发展历程随着信息技术的快速发展，计算机在我们的生活和工作中扮演着越来越重要的角色。
而微型计算机是计算机发展历程中的一个重要阶段，本文将介绍微型计算机的基本概念和发展历程。
一、微型计算机的基本概念微型计算机（Microcomputer），又称个人计算机（Personal Computer）、微机等，是一种小型计算机。
它的特点是微小、轻便、省电，通常只由一个或几个芯片组成，可用于个人、家庭、企事业单位和科研单位的计算机应用。
目前，微型计算机已成为计算机行业的主流产品，广泛应用于各类计算机应用领域。
二、微型计算机发展历程微型计算机的发展历程可以分为以下几个阶段：1. 单片机阶段20世纪70年代初，芯片技术得到极大的发展，单片机技术应运而生。
单片机是一种将中央处理器、内存、计时器、输入输出接口等集成在一块芯片上的微型计算机。
这种微型计算机具有体积小、功耗低、成本低等特点，适用于诸如时钟、计算器、温度控制器等应用场合。
2. 微型计算机诞生阶段在20世纪70年代末期，微型计算机正式诞生，这个阶段也被称为微型计算机元年。
1974年，因特尔公司推出了16位微处理器8086，为微型计算机的发展奠定了基础。
到20世纪80年代，微型计算机开始普及，形成了以IBM PC、AppleII等为代表的个人计算机市场。
3. 个人计算机成熟阶段在20世纪80年代中后期，因特尔公司推出了80286和80386微处理器，这使得个人计算机的运行速度大大加快。
同时，微软公司也推出了操作系统Windows，使得个人计算机的使用更加方便。
这个阶段也被称为个人计算机成熟的阶段，个人计算机已经成为一种主流的计算机产品，应用范围更加广泛。
4. 多媒体时代阶段20世纪90年代，随着计算机图像、音频、视频等多媒体技术的迅速发展，多媒体计算机应运而生。
这类计算机具备高分辨率、高色彩、高音质等特点，广泛应用于视频编辑、游戏娱乐、网络多媒体等领域。
微型计算机的基本概念
• 多机系统─ 大型设备、生产流水线集中管理(独立控
制、故障分散、资源共享) 7
三、计算机的应用概况
课本P4
1．科学计算：人造卫星轨迹， 天气预报等 2．数据处理 ：企业管理、情报检索等 3．自动控制 ：航天飞行、火星探测等现场控制等 4．辅助设计和制造 5．系统仿真 6．智能模拟 7．计算机网络与信息高速公路
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单片机发展概况 绪论
• 1976-1978 初级8位单片机 Intel MCS-48 系列 • 1978- 高档8位单片机 Intel MCS-51系列：
• -51子系列：8031/8051/8751 • -52子系列：8032/8052/8752 • 低 功 耗 型 80C31 高 性 能 型 80C252 廉 价 型 89C2051/1051
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什么是单板机？
课本P7
将微处理器、存储器、I/O接口电
路以及简单的输入、输出设备组装在一
块印制电路板上，称为单板微型计算机，
简称单板机。
单板机
输入输出接口
芯片
CCPUP芯U片
定时计数器 芯片
印
内存条
刷
存储器芯片 电
路
A/D、D/A 板
芯片
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什么是单片机？
将微处理器、存储器、 I/O接口电路集成在一块芯片 上，称为单片微型计算机。
在计算机中，符号“＋”、“－”要用1位二进 制数表示。8位微型计算机中约定，最高位D7表示符 号，其他7位表示数值。D7=1表示负数，D7=0表示正 数。
符号位
数值位
图1－10 8位微机中的带符号数 34
课本P17 一个带符号数在计算机中可以分别用原码、反码 或补码三种方法表示。习惯上，把计算机中存放的数 称作机器数。原码、反码和补码都是机器数。
1微型计算机系统概述
• 第一阶段（1971~1973）：
典型的微型机以Intel 4004和Intel 4040 为基础。微处理器和存储器采用PMOS工 艺，工作速度很慢。微处理器的字长4位， 时钟频率500KHz～2MHz，存储器的容量 很小，只有几百字节；指令系统不完整， 没有操作系统，只有汇编语言。主要用于 工业仪表、过程控制或计算器中。
倒退回70年代中期，那时PC还没有面世，那时猜测计算机会在每 张办公桌上出现简直是不可能的，即使在我们创办微软公司的时 候，也无法预料以后会发生什么样的变化。在21世纪，PC会向上 百万的人传输金融数据，人们利用它学习、工作、它的潜力无 穷。”
微型计算机
• 微机概念：以大规模、超大规模集成电路
为主要部件，以集成了计算机的主要部 件——控制器和运算器的微处理器为核心， 配以存储器、输入/输出接口电路及系统总 线所制造出的计算机系统。 • 划分阶段的标志：以字长（即数据位数） 和微处理器芯片。
1. 2.1 微型计算机的特点
• 1．体积小、重量轻、价格低廉 • 2．简单灵活、可靠性高、使用环境要
求不高 • 3．功耗低
1.2.2 微型机的应用范围
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、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、PC机（Personal Computer ） :面向个人单独使用的一类微 机，实现各种计算、数据处理及信息管理等。
1.3 微型计算机的基本组成
微型计算机系统
微处理器
微型计算机
运算器
控制器
寄存器组 内存储器 总线
输入输出输出 接口电路
第二章微型计算机基础知识
教学目标：
1.了解基本的逻辑电路和逻辑代数。 2. 掌握微机中基本部件的符号及性能。 3.掌握总线的基本概念、作用及使用。 4.掌握控制字的概念及用法。 5. 掌握依照控制字读写存储器的过程。 6.掌握微机系统的组成与分类 7.掌握微机的外部结构和基本工作原理
教学重点： 1. 掌握微机中基本部件的符号及性能。 2.掌握总线的基本概念、作用及使用。 3.掌握控制字的概念及用法。 4. 掌握依照控制字读写存储器的过程。 5.掌握微机的外部结构和基本工作原理 教学难点： 1.总线的基本概念、作用及使用 2.掌握控制字的概念及用法。 3.掌握依照控制字读写存储器的过程。
1.功能强 2.可靠性强 3.价格低 4.适应性强
5.周期短、见效快
6.体积小、重量轻、耗电省
7.维护方便
四、微型计算机的性能指标 衡量一台微机性能的优劣，主要由它的 系统结构、硬件组成、系统总线、外部设 备以及软件配置等因素来决定。具体体现 在以下几个主要技术指标上。 1.字长 微机的字长是指微处理器内部一次可以 并行处理二进制代码的位数。它与微处理 器内部寄存器以及CPU内部数据总线宽度 一致，字长越长，所表示的数据精度就越 高。
（2）第二个控制字是： CpEpLmEr =0001 即Er=1，令ROM放出数据。 也就是说，当Er为高电平，R0中的8位 数据就被送到W总线上去。这样的动作 不需等待 时钟脉冲的同步讯号。 （3）第三个控制字是： CpEpLmEr=1000 即Cp=1，这是命令PC加1,所以PC=0001 这是在取数周期完了时，要求PC进一步 ，以便为下一条指令准备条件。
六、存储器的符号
1.只读存储器(ROM) 只存储固定程序的存储器,一旦写入 后,一般不能改变。即不能再写入新的 字节，而只能从中“读”出其所存储的内 容。 (1)通用的写法是m×nROM
微型计算机基础
2.1
微型计算机基础
微型计算机基本结构
微型计算机又称为PC机，由硬件系统和软件系统两大部分组 成。
2.1.1微型计算机的概念结构 如图所示，是微型计算机的典型 组成结构示意图，从图中我们 可以看出，微型计算机由微处理 器CPU①、一定容量的内部存储 器（包括②ROM、RAM）、 ③输入/输出接口电路组成。 各功能部件之间通过④总线有机地 连接在一起，其中微处理器是整个微型计算机的核心部件。
②数据总线(Data Bus) 数据总线是CPU用来传送数据信息的信号线（双向、三 态）。数据总线是双向三态总线，即数据既可以从CPU送到 其它部件，也可以从其它部件传送给CPU，数据总线的位数 和处理器的位数相对应。 ③控制总线(Control Bus) 控制总线是用来传送控制信号的一组总线。这组信号线比较 复杂，由它来实现CPU对外部功能部件（包括存储器和I/O 接口）的控制及接收外部传送给CPU的状态信号，不同的微 处理器采用不同的控制信号。 控制总线的信号线，有的为单向，有的为双向或三态，有的 为非三态，取决于具体的信号线，但作为整体是双向的，以 双向线表示。
4 ）总线 微型计算机大多采用总线结构，因为在微型计算机系统中， 无论是各部件之间的信息传送，还是处理器内部信息的传 送，都是通过总线进行的，系统中各功能部件之间的相互 关系变为各个部件面向总线的单一关系。 问题：什么是总线 所谓总线，是连接多个功能部件或多个装置的一组公 共信号线，用作微机各部分传递信息所共同使用的“高速 信息公路”。 按在系统中的不同位置，总线可以分为内部总线和外 部总线。内部总线是CPU内部各功能部件和寄存器之间 的连线；外部总线是连接系统的总线，即连接CPU、存 储器和I/O接口的总线，又称为系统总线。
微机原理基本概念解析
1. 微处理器，微型计算机和微型计算机系统三者之间有何区别？答：微处理器即CPU，它包括运算器、控制器、寄存器阵列和内部总线等部分，用于实现微型计算机的运算和控制功能，是微型计算机的核心；一台微型计算机由微处理器、内存储器、I/O接口电路以及总线构成；微型计算机系统则包括硬件系统和软件系统两大部分，其中硬件系统又包括微型计算机和外围设备；由此可见,微处理器是微型计算机的重要组成部分，而微型计算机系统又主要由微型计算机作为其硬件构成。
2. CPU在内部结构上由哪几部分构成？CPU应具备哪些主要功能？答：CPU在内部结构上由运算器、控制器、寄存器阵列和内部总线等各部分构成，其主要功能是完成各种算数及逻辑运算，并实现对整个微型计算机控制，为此，其内部又必须具备传递和暂存数据的功能。
3. 累加器和其它通用寄存器相比有何不同？答：累加器是通用寄存器之一，但累加器和其它通用寄存器相比又有其独特之处。
累加器除了可用做通用寄存器存放数据外，对某些操作，一般操作前累加器用于存放一个操作数，操作后，累加器用于存放结果。
4. 微型计算机的总线有哪几类？总线结构的特点是什么？答：微型计算机的总线包括地址总线、数据总线和控制总线三类，总线结构的特点是结构简单、可靠性高、易于设计生产和维护，更主要的是便于扩充。
5. 试说明计算机用户，计算机软件，计算机硬件三者的相互关系。
答：计算机用户，计算机软件系统，计算机硬件系统共同构成一个计算机应用系统，三者在该系统中处于三个不同的层次。
计算机用户处于最高层，计算机软件处于中间层，计算机硬件系统处于最下层。
在这里计算机用户是系统的主宰，他们通过软件系统与硬件系统发生关系，指挥计算机硬件完成指定的任务。
即，计算机用户使用程序设计语言编制应用程序，在系统软件的干预下使用硬件系统进行工作。
6. 存储单元的选择由什么信号控制？读、写靠什么信号区分？答：存储单元的选择由地址信号控制，而对存储单元进行读操作还是写操作则要靠读、写信号区分。
单片机原理及应用c51编程课后答案
单片机原理及应用c51编程课后答案【篇一：单片机原理及应用课后习题答案__张兰红】兰红9第 1 章微型计算机的基本概念1.1 微型计算机由哪几部分组成？每一部分各起何作用？解：微型计算机由微处理器芯片、存储器芯片、输入／输出接口电路芯片与总线组成。
微处理器是微型计算机的核心，它通常包括 3 个基本部分：①算术逻辑部件alu(arithmeticlogic unit)，对传送到微处理器的数据进行算术运算或逻辑运算的电路，如执行加法、减法运算，逻辑与、逻辑或运算等。
②工作寄存器组，用来存放操作数及运算的中间结果等。
③控制部件，包括时钟电路和控制电路，时钟电路产生时钟脉冲，用于计算机各部分电路的同步定时；控制电路产生完成各种操作所需的控制信号。
存储器是微型计算机的重要组成部分，计算机有了存储器才具备记忆功能。
i／o 接口是沟通 cpu 与外部设备的不可缺少的重要部件。
外部设备种类繁多，其运行速度、数据形式、电平等各不相同，常常与 cpu 不一致，所以要用 i／o 接口作桥梁，起到信息转换与协调的作用。
总线是在微型计算机各芯片之间或芯片内部各部件之间传输信息的一组公共通信线。
1.2 什么是 cpu？什么是主机？解：由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件，所以常将它们合称为中央处理单元 cpu（central processing unit，简称 cpu）。
通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机。
1.3 何谓计算机系统？何谓单板机？何谓单片机？解：计算机与外围设备、电源、系统软件一起构成应用系统，称为计算机系统。
在一块印刷电路板上，集成了中央处理单元cpu、只读存储器rom、随机存取存储器 ram、 i/o 接口、定时器/计数器、中断系统等功能部件，构成一台完整的微型计算机，称为单板机。
在一块半导体芯片上，集成了中央处理单元cpu、只读存储器rom、随机存取存储器 ram、 i/o 接口、定时器/计数器、中断系统等功能部件，构成一台完整的微型计算机，称为单片机。
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。
微型计算机
Apple I
Apple II
IBM-PC 5150I
计算机基础
7
微型计算机
特点
Microcomputer
体积小、功能强、成本低
分类
PC MAC
外观
显示器 主机箱
键盘 卧式机
计算机基础
立式机
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地址总线
RAM ROM I/O 接口 I/O 接口
C P U
数据总线
控制总线
总线结构示意图
计算机基础
35
（1）数据总线（DB-Data Bus）
传送数据信息 双向总线，即CPU可通过DB从内存或输 入设备读入数据，也可通过DB将内部数据 送至内存或输出设备 决定了CPU和其他部件之间每次交换数据 的位数
• 在并行计算上人类已经探索了超过40 年，但编写、调试、优化并行处理程序 的能力还非常弱
计算机基础
22
CPU散热器
CPU集成度越来越高，产生的热量越来越 高 如果无法快速散热，芯片会停止工作，甚 至烧毁
风扇
计算机基础
散热片
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2. 内存
Memory
也称主存（Main memory） 存放CPU现行程序和数据的地方 分类
计算机基础
32
BIOS和CIH病毒
BIOS芯片
最早采用EPROM（Erasable Programmable ROM，可擦除 可编程ROM）芯片，可重复擦除和写入，解决了 ROM芯片只能写入一次的弊端
• EPROM内资料的写入要用专用的编程器，并且往 芯片中写内容时必须要加一定的编程电压
单片机名词解释
单片机入门指南单片机是一种微型计算机，它广泛应用于各种领域，包括工业控制、智能家居、物联网等等。
对于初学者来说，单片机可能显得有些神秘和复杂。
本文将介绍单片机的基本概念、原理和使用方法，为初学者提供入门指南。
一、单片机的基本概念单片机是一种微型计算机，它由一个中央处理器 (CPU)、内存、输入输出接口、中断控制器等组成。
单片机可以通过编程实现各种功能，例如控制硬件设备、处理数据、存储数据等等。
二、单片机的原理单片机的工作原理是基于计算机二进制理论。
单片机内部有一组二进制比特流，这些比特流通过单片机内部的电路进行处理和运算，从而实现了单片机的功能。
三、单片机的使用方法1. 下载编程器在使用单片机之前，需要使用编程器将程序下载到单片机内部。
编程器通常是一种电子工具，它可以与电脑连接，并通过串口与单片机连接。
2. 编写程序在编写程序时，需要使用单片机的编程语言，例如 C 语言或汇编语言。
程序需要根据单片机的功能需求进行设计，并且需要进行调试和测试。
3. 连接硬件设备在连接硬件设备时，需要将硬件设备与单片机连接，并且需要正确设置电路参数，以确保硬件设备能够正常运行。
四、单片机的应用单片机广泛应用于各种领域，包括工业控制、智能家居、物联网等等。
例如，单片机可以用于控制灯光、温度、门锁等设备，从而实现智能家居的功能。
还可以用于控制机器人、飞行器等设备，从而实现自动化和智能化的功能。
单片机是一种功能强大的微型计算机，它可以帮助我们实现各种有趣的创意和想法。
初学者可以通过学习单片机的基本概念和原理，掌握单片机的使用方法，从而更好地应用单片机来解决实际问题。
工业用微型计算机
工业用微型计算机
微型计算机是指一种计算能力较强、由多种电子元件组成的计算机系统，其功能强于一般的计算机，可以在工业生产中使用，以提高生产效率
和质量。
微型计算机是基于分布式处理的系统，既可以作为一台单独的计算机，也可以与其它计算机系统或设备互连，实现计算机网络的功能。
在工业生产过程中，微型计算机可以有效地控制电器、传感器等电子
元件，实现对工业流程的自动控制，从而实现计算机自动化的。
对工厂的
管理和监控也可以使用微型计算机，以提高生产效率和质量。
微型计算机的发展也促进了一些先进的技术的应用，比如射频识别，
它可以用于工厂质量控制、库存管理等活动。
此外，微型计算机还可以用
于工业设备的远程监控，以帮助公司更好地管理生产过程，为企业提供更
多的有效率的工作环境。
总而言之，微型计算机在工业生产中的应用正在不断增加，可以说微
型计算机为了提高工业生产效率和质量起到了重要作用。
今后，它将发挥
更大的作用，为工业生产的管理和控制提供有效的机制。
微机原理课程最新大全总结图文
单片微机原理及应用课程总结第一章微型计算机的基本概念 1、了解微型计算机的基本组成 2、计算机中数的表示方法及其相互换算方法 3、微处理器中控制器、程序计数器的作用 4、存储器的分类及用途 5、堆栈的作用及操作特点
第二章 MCS-51系列单片机的硬件结构 1、了解MCS-51单片机的主要功能2、MCS-51单片机主要引脚功能 3、PSW各位的意义 4、MCS51各类存储器的编址及访问方法 5、SFR的作用 6、定时/计数器的工作原理及编程，初值的计算方法7、串行输入/输出接口的工作原理及编程，波特率的计算方法 8、中断系统工作原理，中断的控制及编程，中断响应的条件、中断的优先级处理原则第三章指令系统及编程 1、MCS51单片机的寻址方式 2、数据传送类指令及应用 3、算术运算类指令及应用 4、逻辑操作类指令及应用 5、程序转移类指令及应用，各种转移指令的转移范围 6、位操作指令及其应用 7、伪指令及应用 8、指令的综合应用编程
第四章 MCS-51系列单片机的扩展 1、系统扩展的必要性和常规扩展内容 2、最小系统与存储器的扩展(8031的最小系统、8751等的最小系统，EPROM、
E2PROM与单片机的连接 3、数据存储器的扩展，SRAM与单片机的连接 4、输入/输出口的扩展，各种芯片与单片机的连接 5、各种扩展情况下芯片地址的计算方式(片选方式 6、各种扩展情况下的操作编程(初始化、读/写数据第五章 MCS-51系列单片机接口与应用 1、扳键开关与单片机的接口 2、键盘与单片机的接口，键盘的消抖方法，键盘的结构形式(独立式、矩阵式 3、显示器与单片机的接口，LED数码管的连接及字形显示，显示的扫描方式 4、行程开关、继电器等与单片机的接口，干扰的隔离方法。
高考微机考试知识点
高考微机考试知识点高考微机考试是中国高考的一部分，作为理科生的必考科目之一，对于考生来说是一个重要的考察内容。
在这门考试中，考生需要掌握一定的微机基础知识和技能。
本文将就高考微机考试的知识点进行探讨。
一、计算机基本概念高考微机考试中，计算机基本概念是考生需要牢固掌握的知识点之一。
这包括计算机的定义、组成结构、计算机的分类和发展历程等方面内容。
考生需要了解计算机的硬件和软件组成，了解计算机的分类和特点，以及计算机的发展历程和应用领域。
二、微型计算机硬件设备微机硬件设备是高考微机考试的另一个重要考察内容。
考生需要了解微机的硬件设备，包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、显卡、主板等。
考生需要了解不同硬件设备的功能和工作原理，以及他们之间的关系和配合。
三、操作系统与应用软件在高考微机考试中，操作系统和应用软件也是需要考生掌握的知识点之一。
操作系统是计算机的核心软件，考生需要了解不同操作系统的特点和功能，包括Windows、Linux等操作系统。
同时，考生还需要了解不同应用软件的功能和使用方法，如Word、Excel、PowerPoint等办公软件。
四、计算机网络与互联网计算机网络和互联网是现代社会的重要组成部分，也是高考微机考试的考察内容之一。
考生需要了解计算机网络的基本概念、分类和网络拓扑结构等内容，同时还需要了解互联网的发展历程、基本特点和应用领域。
五、数据库与数据管理数据库和数据管理是高考微机考试的知识点之一。
考生需要了解数据库的基本概念和分类以及SQL语言的基本语法和常用操作，同时还需要了解数据管理的基本原理和方法。
六、计算机安全与保密计算机安全和保密是现代社会一个十分关键的问题，也是高考微机考试需要考察的内容之一。
考生需要了解计算机安全的基本概念、常见的安全威胁和防范措施，以及保密工作的原则和方法。
总结：通过对高考微机考试的知识点的论述，我们可以看到，掌握微机基础知识是非常重要的。
考生需要对计算机的基本概念、硬件设备、操作系统、应用软件、计算机网络、数据库、计算机安全等方面有一定的了解和掌握。
计算机应用基础第二章微型计算机
macOS操作系统
由苹果公司开发，专门为Mac计算机 设计，具有优雅的用户界面和强大的 多媒体功能。
操作系统安装与配置方法
安装前的准备工作
获取操作系统安装程序、备份重要数据、确保计算机硬件 兼容性等。
安装过程
启动计算机并进入BIOS设置，将启动顺序设置为从安装程序所 在设备启动，然后按照安装向导的提示进行安装操作。
配置过程
在安装完成后，需要进行一些基本配置，如设置用户账户、网络连接、时 区等。此外，还可以根据需要对操作系统进行个性化设置和优化配置。
04
微型计算机应用软件
办公软件（如Word、Excel等）
Word
文字处理软件，用于文档的创建、编 辑、排版、打印等操作，支持多种文 件格式，具有强大的文字处理功能和 丰富的排版效果。
实现自动化生产等；在智能家居领域，微型计算机可用于控制家电设备、实现智能化家居等。
现状
随着技术的不断进步和应用需求的不断提高，微型计算机的性能和功能也在不断提升。 目前，微型计算机已经成为现代社会不可或缺的一部分，它改变了人们的生活方式和工
作方式，推动了社会的进步和发展。
02
微型计算机组成结构
中央处理器（CPU）
设备管理
管理计算机的输入输出设备。
存储器管理
负责内存的分配、保护和扩充。
常见微型计算机操作系统介绍
Windows操作系统
Linux操作系统
由微软公司开发，具有图形化用户界 面和丰富的应用软件支持，广泛应用 于家庭和办公领域。
一种自由和开放源代码的类UNIX操作系统 ，具有高度的可定制性和强大的网络功能， 广泛应用于服务器和嵌入式设备等领域。
互联网应用场景
讲解互联网在各个领域的应用场景， 如在线教育、远程医疗、智能交通 等，并分析其对人们生活和工作方 式的影响。
微型计算机原理及应用知识点总结
微型计算机原理及应用知识点总结第一章计算机基础知识一、微机系统的基本组成1.微型计算机系统由硬件和软件两个部分组成。
(1)硬件:①XXX●诺依曼计算机体系结构的五个组成部分：运算器，控制器，存储器，输入设备，输入设备。
其特点是以运算器为中心。
②现代主流的微机是由XXX●诺依曼型改进的，以存储器为中心。
③冯●XXX计算机基本特点：核心思想：存储程序；基本部件：五大部件；信息存储方式：二进制；命令方式：操作码（功能）+地址码（地址），统称机器指令；工作方式：按地址顺序自动执行指令。
(2)软件:系统软件：操作系统、数据库、编译软件应用软件：文字处理、信息管理（MIS）、控制软件二、微型计算机的系统结构大部分微机系统总线可分为3类：数据总线DB(DataBus)，地址总线AB(AddressBus)，控制总线CB(Control Bus)。
总线特点：连接或扩展非常灵活，有更大的灵活性和更好的可扩展性。
三、工作过程微机的工作过程就是程序的执行过程,即不竭地从存储器中取出指令,然后执行指令的过程。
★例：让计算机实现以下任务：计算计算7+10=？程序：mov al,7Add al,10hlt指令的机器码：（OP）（OP）（OP）基本概念：1.微处理器、微型计算机、微型计算机体系2.常用的名词术语和二进制编码（1）位、字节、字及字长（2）数字编码（3）字符编码（4）汉字编码3.指令、程序和指令系统题：1.1，1.2，1.3，1.4，1.5第二章8086／8088微处理器一、8086／8088微处理器8086微处理器的内部结构：从功能上讲，由两个独立逻辑单元组成，即执行单元EU和总线接口单元BIU。
执行单元EU包括：4个通用寄存器（AX，BX，CX，DX，每个都是16位，又可拆位，拆成2个8位）、4个16位指针与变址寄存器（BP，SP，SI，DI）、16位标志寄存器FLAG（6个状态标志和3个控制标志）、16位算术逻辑单元(ALU)、数据暂存寄存器；EU功能：从BIU取指令并执行指令；计算偏移量。
微型计算机的组成及工作原理
外设
1.3 微型计算机的基本工作过程
微型计算机的基本工作过程是执行程序的过程， 也就是CPU自动从程序存放的第1个存储单元起，逐步 取出指令、分析指令，并根据指令规定的操作类型和 操作对象，执行指令规定的相关操作。如此重复，周 而复始，直至执行完程序的所有指令，从而实现程序 的基本功能，这就是微型计算机的基本工作原理。
工作过程：
取指令
分析指令
执行指令
微机原理与应用
微机原理与应用
微型计算机的组成及工作原理
1.1 微型计算机中的基本概念 1．微处理器（Microprocessor） 2．微型计算机 （1）单片微处理机 （2）通用微型计算机
3．微型计算机系统
1.2 微型计算机的基本结构 微型计算机的基本组成
总
线
C
形
P
成
U
电
路
内存
内存
系统总线
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
接口
接口
接口
外设
外设
第一章 微型计算机基础知识
3、控制器（Control unit ）
它是计算机的控制中心，根据程序中的命令发出各 种控制信号，协调计算机内部以及主机与外设工作的各 种关系。 有两个主要功能： 一个是控制程序的运行； 另一个是对不同的外部事件做出相应响应的能力。 （这些外部事件是指：复位、停机、中断请求、总线请 求、总线周期延长等）
A0 A1 A2 A6 A7 RD 控制 WR D0 D1 D6 D7 存储器
1.1.2 中央处理器、微处理器和微控制器 在计算机中，通常把运算器和控制器以及数量不等 的寄存器作成一个独立部件，用一片VLSI实现，称为中 央处理器，缩写为CPU ( Central Processing Unit )，如 图1.2所示。
1.1.3 微型计算机系统的组成 微型计算机系统由硬件和软件两部分组成。 1．硬件部分 硬件部分包括主机和外部设备。 (1)主机包括CPU、内存储器、I／O接口、总线和 电源。 (2)外部设备包括输入设备和输出设备。 2．软件部分 软件部分包括系统软件和应用软件。 (1)系统软件 系统软件包括操作系统、程序设计语言的编译程 序和其他程序 (2)应用软件（或称用户软件）
5、总线（BUS）
现代的计算机系统广泛采用总线(Bus)结构。总线 是计算机各部件间传送信息的公共通路。 各部件分时复用总线，以保证数据、地址、指令和 控制信息在各部件之间 的传送。 有了总线结构以后， CPU 系统中各功能部件之间 的相互关系变为各个部 件面向总线的单一关系。 一个部件只要满 足总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统 中去。
指令部件的构成如图1.4所示。
1.2.2 CPU内的寄存器 各种CPU内都包含数量不等的寄存器，它们可用于 暂存数据，做存储器I／O地址指针、计数器以及存放程 序运行的各种状态，如程序状态字寄存器(PSW： Program Status Word)或简称状态寄存器(SR)或标志 寄存器(FR)等。 由于CPU内部的寄存器的存取速度远比存储器快， 所以，寄存器用于暂时存储程序重复使用的数据、变量 和中间结果，可以大大提高程序的运行速度。 而寄存器数量的多少也是衡量CPU功能强弱的重要 指标之一。
第二章_微型计算机基础
CPU的位数是指能同时处理的二进制数据的位数， 有4位、8位、16位、32位、64位之分，位数越多 处理能力越强。
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主机硬件系统之二：存储器
存储器是存放程序和数据的记忆装置，分为内存 和外存。
内存：ROM、RAM，用来存放当前正在执行的 程序和正在处理的数据。
8086的流水线操作
8086CPU流水线的实现 BIU不断地从存储器取指令送入指令队列IPQ，EU不 地从IPQ取出指令执行 EU和BIU构成了一个简单的2段流水线 指令预取队列IPQ是实现流水线操作的关键（类似于 工厂流水线的传送带）
新型CPU将一条指令划分成更多的阶段，以便可以同时执 行更多的指令 例如，PIII为14个段，P4为20个段（超标量流水线）
CPU送到AB上的20位的地址称为物理地址。
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物理地址：数据交换时CPU使用的实际地址
物理地址
存储器的操作完全基 于物理地址。 ➢问题： 8086的内部总线和内 部寄存器均为16位， 如何生成20位地址？ ➢解决：存储器分段
. . 60000H F0H 60001H 12H 60002H 1BH 60003H 08H 60004H . . .
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存储器相关概念3：内存储器的分类
读写存储器（RAM）
可读可写 易失性，临时存放程序和数据 RAM又分静态RAM和动态RAM，即SRAM、DRAM
只读存储器（ROM）
工作时只能读 非易失性，永久或半永久性存放信息
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主机硬件系统之三：输入输出接口
I/O接口是指主机与外设的交接部分，位于系统 总线和外设之间，是主机和外设联系的桥梁。
单片机原理及应用课后习题答案__张兰红教材
单片机原理及应用张兰红9第 1 章微型计算机的基本概念1.1 微型计算机由哪几部分组成？每一部分各起何作用？解：微型计算机由微处理器芯片、存储器芯片、输入／输出接口电路芯片与总线组成。
微处理器是微型计算机的核心，它通常包括 3 个基本部分：①算术逻辑部件ALU(ArithmeticLogic Unit)，对传送到微处理器的数据进行算术运算或逻辑运算的电路，如执行加法、减法运算，逻辑与、逻辑或运算等。
②工作寄存器组，用来存放操作数及运算的中间结果等。
③控制部件，包括时钟电路和控制电路，时钟电路产生时钟脉冲，用于计算机各部分电路的同步定时；控制电路产生完成各种操作所需的控制信号。
存储器是微型计算机的重要组成部分，计算机有了存储器才具备记忆功能。
I／O 接口是沟通 CPU 与外部设备的不可缺少的重要部件。
外部设备种类繁多，其运行速度、数据形式、电平等各不相同，常常与 CPU 不一致，所以要用 I／O 接口作桥梁，起到信息转换与协调的作用。
总线是在微型计算机各芯片之间或芯片内部各部件之间传输信息的一组公共通信线。
1.2 什么是CPU？什么是主机？解：由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件，所以常将它们合称为中央处理单元CPU（Central Processing Unit，简称 CPU）。
通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机。
1.3 何谓计算机系统？何谓单板机？何谓单片机？解：计算机与外围设备、电源、系统软件一起构成应用系统，称为计算机系统。
在一块印刷电路板上，集成了中央处理单元 CPU、只读存储器 ROM、随机存取存储器 RAM、I/O 接口、定时器/计数器、中断系统等功能部件，构成一台完整的微型计算机，称为单板机。
在一块半导体芯片上，集成了中央处理单元 CPU、只读存储器 ROM、随机存取存储器 RAM、I/O 接口、定时器/计数器、中断系统等功能部件，构成一台完整的微型计算机，称为单片机。
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第五代计算机是人工智能计算机。
这一代的核心设计思想是突破冯· 诺伊曼体系结构。 遗憾的是，迄今为止，还没有出现一台真正意义上的第 五代计算机。
1.2 微机的发展与分类
1. 微机的分类 （1）按结构分可以把微机分成单片机和多片机
单片机是把中央处理器、随机存取存储器、只读 存储器、输入/输出端口等主要计算机功能部件都集 成在一块集成电路芯片上的微型计算机。 多片机是指将中央处理器、随机存取存储器、只 读存储器、输入/输出端口、总线等主要计算机功能 部件，采用微焊接、封装等工艺分别用一块芯片集成， 然后再组装起来的微型计算机。
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引 言
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第1章 微型计算机基础
§1计算机发展历程
§2微型计算机结构、总线、计算机工作原理 §3计算机中的编码及运算基础
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§1 计算机发展历程
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§1计算机发展历程
1.1 计算机的发展 第一代计算机是电子管计算机。
（3）按外形可以把微机分为台式机、笔记本
单片微机原理及 应用
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教
材
• 严海蓉，薛涛等，嵌入式微处理器原理与应用----基于ARM Cortex-M3微控制器(STM32系列)，清华大学出版社，2014 年12月 第1版。 • 参考书目: • [1]吴常玉，曹孟娟，王丽红.ARM Cortex-M3与Cortex-M4权 威指南（第3版），清华大学出版社，2015 • [2]武奇生，白璘等，基于ARM的单片机应用及实践---STM32案例式教学，机械工业出版社，2014年6月第1版 • [3]喻金钱，喻斌，STM32F系列ARM Cortex-M3核微控制器 开发与应用，清华大学出版社，2011 • [4]杨光祥，梁华，朱军，STM32单片机原理与工程实践（第 1版），武汉理工大学出版社，2013 2018/10/10 2
一是在计算机内采用二进制，大大简化了计算机的 结构和运算过程； 二是把程序和数据一起存贮在计算机内，使得计算 机的全部运算成为真正的自动过程。
第二代计算机是晶体管计算机。 1956年，美国贝尔实验室用晶体 管代替真空管，制成了世界上第一台 全晶体管计算机（数值计算和处理）。 第三代计算机是中小规模集成 电路计算机（60-70年代BASIC，开 始处理图像、文字）。 第四代计算机是大规模集成电 路计算机。
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课程主要内容
• • （1）讲解微型计算机的基本原理、组成结构、先进技术，各类进制数的转换方 法、定点数与浮点数的存储格式、无符号数和带符号数的编码方法、ASCII码、 BCD码、汉字编码的基本技术。 （2）ARM家族介绍，讲解微型计算机的基本原理与组成结构，学习单片微型计 算机发展，简要介绍嵌入式系统基本概念、Cortex-M3内核的技术基础和功能特 性。 （3）讲解Cortex-M3体系结构，包括微处理器核结构、处理器的操作模式及状态。 讲授Cortex-M3的寄存器、总线矩阵和系统地址映射方法。 （4）讲解STM32F10X的电源、时钟及复位电路，包括电源电路、时钟树结构、 复位电路和启动设置。 （5）讲解STM32F10X的最小系统与开发环境。主要内容包括：STM32F10X最 小系统运行条件、STM32F10X最小系统设计规范、STM32F10X程序下载的几种 方法，以实例为基础介绍STM32开发的基本要求和编程技能。 （6）讲解STM32F10X的功能部件与内部资源，主要内容包括：电源控制、实时 时钟RTC、GPIO、中断和事件、高级定时控制器TIM1、通用定时控制器TIMx、 USART收发器、模拟／数字转换ADC等。 （7）应用实例：讲述基于STM32的工程设计实例，以交通灯控制等内容为基础， 针对设计要求讲解应用需求分析、硬件构成，软件设计方法等。
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成绩评定
• 开卷考试(带教材与手写笔记) • 笔 试(60)+ • 平时成绩(10)+ • 上机考试(20)+ • 实验报告(10)
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引言
• 问题引入
假设要设计一个电力监测的信息采集与传输终端 ，实现以下功能: (1)多种信号的数据采集 (2)数据效验，帧结构制定 (3)数据本地存储 (4)液晶（LCD）屏显示相关信息 (5)通过3G/GPRS网络与后台主机通信 (6)按键实现人机交互
计算机发展史1946年2月宾夕法尼亚大学的莫奇利和艾克特研 制成功世界上第一台计算机——电子数字积分计算机ENIAC。 ENIAC预示着科学家将从奴隶般的计算中解脱出来。但是 ENIACA存在两大缺点： 一、没有严格意义上的存储器； 二、用布线接板进行控制。
1945年3月，冯· 诺伊曼起草了一份关 于“离散变量自动电子算机EDVAC的设计 报告，对ENIAC作了两项重大的改进：
课程目的和基本要求
• 本课程要求学生掌握计算机中的数值概念，包括各类数据 编码与存储方式；通过学习微型计算机的基本原理和组成 结构，使学生掌握微型计算机的工作原理，对计算机建立 从软件到硬件、从宏观到微观的正确认知；了解ARM系列 处理器内核的发展历程和技术特点；通过课程学习，掌握 Cortex-M3的体系结构，了解其先进技术及对性能的影响， 掌握其操作模式、寄存器内容及功能。深入掌握 STM32F10X单片机的内部结构、核心技术、功能部件、 内部资源以及编程方法，掌握其接口技术；通过应用实例 的讲解与讨论，让学生进一步巩固所学知识，提高分析和 设计技能，并促进综合素质的培养。
（2）按组装方式可以把微机分为单板机和多板机 单板机是指将计算机的各个部分都组装在一块印 制电路板上，包括微处理器、存储器、输入\输出接 口，还有简单的七段发光二极管显示器、小键盘、插 座等其他外部设备。 多板机是指将CPU、存储器、I/O接口电路和总线 接口等组装在一块主机板（即微机主板）上，再通过 系统总线和其它多块外设适配板卡连接键盘、显示器、 打印机、软/硬盘驱动器及光驱等设备。