微机原理与接口技术第一章
微机原理与接口技术周荷琴课后习题答案
微机原理与接口技术习题参考答案第一章（p20）1、参考答案：冯•诺伊曼计算机的设计思想（EDVAC方案：存储程序通用电子计算机方案）：①计算机分为计算器、控制器、存储器、输入和输出装置五个部分；②计算机内采用二进制；③将程序存储在计算机内，简称“程序存储”。
其中第三点是冯•诺依曼计算机设计的精华，所以人们又把冯•诺依曼原理叫做程序存储原理，即程序由指令组成并和数据一起存放在存储器中，机器则按程序指定的逻辑顺序把指令从存储器中读出来并逐条执行，从而自动完成程序描述的处理工作。
冯•诺伊曼计算机主要以运算器和控制器为中心，结构框图如下图所示。
2、参考答案：微处理器就是中央处理器CPU，是计算机的核心，单独的CPU不能构成计算机系统；微型计算机由微处理器、主存储器、I/O接口（注意：不是I/O设备）组成；而微型计算机系统除了包括微型计算机外，还有系统软件（即操作系统）、应用软件、外存储器和I/O设备等。
微型计算机系统结构如下图所示。
3、答案略，见p6～74、答案略，见图2，或教材图1-35、答案略，见p12~136、参考答案：由于8086微处理器的地址总线的宽度为20位，所以它可寻址220＝1M字节的存储空间；而PentiumII微处理器的地址总线的宽度为36位，所以它可寻址236=64G字节的存储空间。
7、参考答案：①PCI(Peripheral Component Interconnect:外围设备互联)，是Intel公司1992年发布486微处理器时推出的32/64位标准总线，数据传输速率位132MB/s，适用于Pentium微型计算机。
PCI总线是同步且独立于微处理器的具有即插即用(PNP:Plug and play，所谓即插即用，是指当板卡插入系统时，系统会自动对板卡所需资源进行分配，如基地址、中断号等，并自动寻找相应的驱动程序）的特性.PCI总线允许任何微处理器通过桥接口连接到PCI 总线上。
微机原理与接口技术课本
第1章微型计算机基础1.1 计算机中数的表示和运算1.1.1 计算机中的数制及转换在微型计算机中，常见和常使用的数制♦十进制♦二进制♦八进制♦十六进制等。
1.十进制十进制计数特征如下：♦使用10个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，8，9♦基数为10♦每一个数码符号根据它在数中所处的位置(即数位)，按逢十进一决定其实际数值。
任意一个十进制正数D，可以写成如下形式：(D)10＝D n-l³10 n-1 +D n-2³10 n-2 +…+D l³101+D0³100+D—l³10 -1+D-2³10-2+²²+D-n³10-n2.二进制在二进制计数制中，基数是2，计数的原则是“逢2进1”。
特征如下：♦使用两个不同的数码符号0和l♦基数为2♦每一个数码符号根据它在数中所处的位置(即数位)，按逢二进一决定其实际数值。
任意一个二进制正数B，可以写成如下形式：(B)2＝B n—l³2 n-1 +B n—2³2 n-2+…+B l³21+B0³20+B—l³2 -1+B-2³1-2+²²+B-n³1-n十进制TO二进制把十进制整数转换成二进制整数通常采用的方法是“除以2取余数”。
把十进制小数转换成二进制小数所采用的规则是“乘2取整”。
在计算机中，数的存储、运算、传输都使用二进制。
[例 1-2] 将十进制小数0.6875转换成二进制小数3．八进制在八进制计数制中，基数是8，计数的原则是“逢8进1”。
特征如下：♦使用8个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7♦基数为8♦每一个数码符号根据它在数中所处的位置(即数位)，按逢八进一来决定其实际数值。
任意一个八进制正数S，可表示为：(S)8＝S n—l³8 n-1+S n—2³8 n-2+²²+S1³8 1+S0³8 0 +S—l³8–1+²²+S-m³8-m转换: 将十进制整数转换成八进制整数的方法是“除以8取余数”。
微机原理与接口技术 (1)
4. 课后作业 5.
简述微处理器的发展概况，从集成度、 性能等方面比较各代处理器的特点 ？
简述冯·诺伊曼型计算机的基本组成 ？ 简述计算机硬件与软件的关系 ？
简述微型计算机的主要性能指标 ？
请举例说明微型计算机在生活、生产 中的应用 ？
上机实验
时钟
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第1章 微型计算机系统概述
上机实验
目标要求 1. 2.
1.1 微型计算机概况
目标要求 讲课提纲 讲课内容 课后作业 上机实验
1.1.2 微型计算机的特点及分类
微型计算机的分类
按微处理器的字长：可分为4位、8位、16位、 32位、64位微处理器
按微型计算机的组装形式：可分为单片、单板、 多板微型计算机等
按应用领域 ：可分为控制用、数据处理用微型 计算机等
按微处理器的制造工艺 ：可分为MOS型器件和 双极型器件两大类
时钟
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第1章 微型计算机系统概述
1.2 微型计算机系统的组成
目标要求 讲课提纲 讲课内容 课后作业
1.2.1 硬件系统
微型计算机各组成部分
运算器 存储器 控制器 输入设备 输出设备
微型计算机的总线结构
上机实验
时钟
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第1章 微型计算机系统概述
微型计算机的发展 计算机的发展趋势
时钟
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第1章 微型计算机系统概述
1.1 微型计算机概况
目标要求 讲课提纲 讲课内容 课后作业
1.1.2 微型计算机的特点及分类
微型计算机的特点
体积小、重量轻、耗电省 可靠性高 系统设计灵活、使用方便 价格低廉 维护方便
上机实验 时钟
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第1章 微型计算机系统概述
微机原理及接口技术第一章概述
三、微型计算机的分类
按处理器同时处理数据的位数或字长分：
8位机
按其结构分：
16位机
32位机
64位机
PC机、
单片微型机、 单板微型机
1.2
微型计算机组成
现代计算机结构仍然是在冯· 诺依曼提出 的计算机逻辑结构和存储程序概念基础上建 立起来的。
一、微型计算机的硬件结构
微型计算机由微处理器、存储器、输入/输 出接口构成，它们之间由系统总线连接。
地址总线 (AB)
只读存储器 ROM 随机存储器 RAM
I/O接口
I/O设备 数据总线 (DB) 控制总线 (CB)
CPU
1. 微处理器
整个微机的核心是微处理器(up, MPU)，也 称CPU。它包含算术逻辑部件ALU、寄存器组 及控制部件。
ALU ： 算术运算、逻辑运算
寄 存 器：存放操作数、中间结果、地址、标 志等信息 控制部件：整个机器控制中心，包括程序计 数器IP、指令寄存器IR、指令译 码器ID、控制信息产生电路。
外部设备
I/O接口电路
存储器 RAM ROM 总线
控制部件
算术逻辑部件
寄存器组
MPU
2. 存储器 微机的存储器分为：主存和辅存 主存(内存)：用于存放当前正在运行的程序和正 待处理数据。(CPU内部cache，主 板上的内存, 造价高，速度快，存 储容量小) 辅存(外存)：存放暂不运行的程序和输入处理的 数据，(主机箱内或主机箱外，造 价低，容量大，可长期保存，但 速度慢)
办公自动化
信息高速公路
仪器仪表
将传感器与计算机集 成于同一芯片上，智能
传感器不仅具有信号检
测、转换功能，同时还 具有记忆、存储、解析、 统计、处理及自诊断、 自校准、自适应等功能。
《微机原理与接口技术》教案
《微机原理与接口技术》教案第一章：微机系统概述1.1 教学目标1. 了解微机系统的概念和发展历程。
2. 掌握微机系统的组成和各部分功能。
3. 理解微机系统的工作原理。
1.2 教学内容1. 微机系统的概念和发展历程。
2. 微机系统的组成：微处理器、存储器、输入输出接口等。
3. 微机系统的工作原理：指令执行过程、数据传输等。
1.3 教学方法1. 采用讲授法，讲解微机系统的概念和发展历程。
2. 采用案例分析法，分析微机系统的组成和各部分功能。
3. 采用实验演示法，展示微机系统的工作原理。
1.4 教学评价1. 课堂问答：了解学生对微机系统概念的掌握情况。
2. 课后作业：巩固学生对微机系统组成的理解。
3. 实验报告：评估学生对微机系统工作原理的掌握程度。
第二章：微处理器2.1 教学目标1. 了解微处理器的概念和结构。
2. 掌握微处理器的性能指标。
3. 理解微处理器的工作原理。
2.2 教学内容1. 微处理器的概念和结构：CPU、寄存器、运算器等。
2. 微处理器的性能指标：主频、缓存、指令集等。
3. 微处理器的工作原理：指令执行过程、数据运算等。
2.3 教学方法1. 采用讲授法，讲解微处理器的概念和结构。
2. 采用案例分析法，分析微处理器的性能指标。
3. 采用实验演示法，展示微处理器的工作原理。
2.4 教学评价1. 课堂问答：了解学生对微处理器概念的掌握情况。
2. 课后作业：巩固学生对微处理器性能指标的理解。
3. 实验报告：评估学生对微处理器工作原理的掌握程度。
第三章：存储器3.1 教学目标1. 了解存储器的概念和分类。
2. 掌握存储器的性能指标。
3. 理解存储器的工作原理。
3.2 教学内容1. 存储器的概念和分类：随机存储器、只读存储器等。
2. 存储器的性能指标：容量、速度、功耗等。
3. 存储器的工作原理：数据读写过程、存储器组织结构等。
3.3 教学方法1. 采用讲授法，讲解存储器的概念和分类。
2. 采用案例分析法，分析存储器的性能指标。
微机原理与接口技术课后习题答案_清华大学出版社
微机原理与接口技术课后部分习题参考答案第一章2. 第3项任务，状态标志位的状态决定转移方向。
3. 程序存储是将要执行的程序的全部指令存储到存储器中，程序控制指程序开始执行后，通过指令流控制数据或计算机，完成设定的任务。
4. 分BIU 总线接口部件和EI执行部件两大部件，其中总线接口部件BIU负责取指令和数据，执行部件EI负责执行指令及运算。
在执行一条指令的同时可以取下一条指令，重叠运行，速度快。
5. 有6个状态标志，分别为进位标志CF、溢出标志OF、零标志ZF、奇偶标志PF、负标志SF、辅助进位标志AF。
3个控制标志分别为中断允许标志IF、单步标志TF、方向标志DF。
标志位的内容可以通过标志位操作指令来操作，例如CLC指令清除进位位，即使CF=0，STC指令使CF=1，CLI指令使IF=0，禁止中断,STI指令使IF=1，允许中断。
还可以通过LAHF指令取来标识寄存器的内容修改后用SAHF指令送回去。
也可以用PUSHF/POPF指令来修改标志寄存器的内容。
6. 实模式下分段靠4个段寄存器实现。
段寄存器中的值就是段地址，当偏移地址为0时的段地址+偏移地址就是该段的起始地址。
物理地址是由段地址左移4位后与偏移地址相加形成的20位地址。
7. 说法不一定正确。
对顺序执行指令的计算机是对的。
对重叠或流水线的计算机就不对了。
例如对8086CPU，由于采用了取指令与执行指令的一次重叠，尽管执行一条指令的总时间并没有变化，但连续执行n条指令时，总的时间会大大缩短，可以简单的比喻成总时间为原时间的二分之一，快了一倍。
8. 引入流水线后，执行一条指令的总时间并没有变化。
9. 高速缓存的目的是提高存储器的速度，进而提高了CPU的速度。
虚拟存储器的目的是为了给程序员或程序一个大的存储或运行空间。
10。
8086采用总线接口部件BIU与执行部件EU分开提高了速度，286将8086的BIU进一步分成3个部件，提高了并行性。
386在286基础上进一步增加成6个逻辑部件，实现多条指令重叠，进一步提高了速度，486采用硬组合逻辑控制器，同时采用内嵌高速缓存，提高速度。
精品课件-微型计算机原理及接口技术-第1章
微机原理及接口技术
本课程的内容 以8086/8088 CPU构成的微机系统为例，介绍微机系统的组
成、工作原理。 为实现特定的任务，如何对上述微机系统进行功能扩展。
2
为什么要学习这门课？
通过本课程的学习，希望同学们能够 1. 了解一种具体的计算机（微机） 2. 初步掌握(或了解)以下技能： 根据工程需要，选择合适的微处理器(或单片机)，通过增加适 当的外围芯片，构成应用系统，使它们能够按照设计意图稳定、 可靠地工作(包括硬件和软件两方面)。
13
Altair 8800 Computer with 8 inch floppy disk system
This is an original copy of 8K BASIC on paper tape for the MITS Altair 8800 cwormiptutteenr.byThBeilBlASGIaCteisn,tePrapurletAelrlewna,sand14
皓龙6200是全球首款16核x86处理器。
24
1.2 微处理器概述 二、计算机的两个发展方向
1. 高速度、功能强的巨型机和大型机 军事、尖端科学
2. 价格低廉的超小型机和微型机 开拓应用领域、占领更大市场
25
IBM Blue Gene
26
BlueGene/L 27
28
西安电子科技大学 计算机学院
48
1.2 微型计算机的组成 1.2.2 微型计算机的工作过程
【例】Y=10+20，结果送266单元 MOV AL,10 ADD AL,20 MOV [266],AL HLT
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1.2 微型计算机的组成 1.2.2 微型计算机的工作过程
微机原理与接口技术教案
微机原理与接口技术教案第一章：微机概述1.1 教学目标了解微机的概念、发展历程和分类。
理解微机系统的基本组成和工作原理。
掌握微机的主要性能指标。
1.2 教学内容微机的概念和发展历程。
微机的分类和特点。
微机系统的基本组成。
微机的工作原理。
微机的主要性能指标。
1.3 教学方法采用讲授法，介绍微机的基本概念和发展历程。
通过案例分析，使学生理解微机的分类和特点。
利用图形和示意图，讲解微机系统的基本组成。
通过实验演示，让学生掌握微机的工作原理。
利用表格和图表，介绍微机的主要性能指标。
1.4 教学资源教材：微机原理与接口技术。
课件：微机原理与接口技术教案PPT。
实验设备：微机实验箱。
1.5 教学评估课堂问答：检查学生对微机概念和发展历程的理解。
课后作业：要求学生绘制微机系统的基本组成示意图。
实验报告：评估学生在实验中对微机工作原理的掌握情况。
第二章：微处理器2.1 教学目标了解微处理器的概念、发展和结构。
理解微处理器的工作原理和性能指标。
掌握微处理器的编程和指令系统。
2.2 教学内容微处理器的概念和发展。
微处理器的结构和组成。
微处理器的工作原理。
微处理器的性能指标。
微处理器的编程和指令系统。
2.3 教学方法采用讲授法，介绍微处理器的概念和发展。
通过实物展示，使学生理解微处理器的结构。
利用仿真软件，讲解微处理器的工作原理。
通过编程实例，让学生掌握微处理器的编程和指令系统。
2.4 教学资源教材：微机原理与接口技术。
课件：微机原理与接口技术教案PPT。
实验设备：微机实验箱。
仿真软件：汇编语言编程工具。
2.5 教学评估课堂问答：检查学生对微处理器概念和发展的理解。
课后作业：要求学生编写简单的汇编语言程序。
实验报告：评估学生在实验中对微处理器工作原理的掌握情况。
第三章：存储器3.1 教学目标了解存储器的概念、分类和性能。
理解存储器的工作原理和扩展方式。
掌握存储器的接口技术和应用。
3.2 教学内容存储器的概念和分类。
存储器的工作原理。
微机原理及接口技术第一章
1.4微处理器的典型结构
微处理器的结构主要包括三部分：运算器、控制器和寄存器阵列
• 运算器：包括对数据进行算术和逻辑运算的算术逻辑单元ALU；暂存参 加运算数据的暂时寄存器和累加寄存器;用来存储运算结果特征的标志寄 存器，也称程序状态字PSW寄存器；存放结果的累加器。
1.运算器
2.控制器
• 控制器：包括存放指令的指令寄存器；对指令操作码进行译码的指令译 码器；根据指令译码结果以一定时序发出控制信号的时序和控制电路； 具有自动加1功能并指出下一条指令地址的指令指示器；按照地址码或控 制电路产生的参加运算数据所在的内存地址将放在地址寄存器中。
1.5微机的工作过程
3.执行 （1）将IP的内容001H送入AR （2）IP的内容自动加1，由001H变为002H; （3）AR通过AB把地址码001H送到内存，经译码后选中内存001H单元; （4）CPU经CB发出读命令;
（5）所选中001H单元的内容09H通过DB送入AL中。 2.分析
指令译码器对指令操作码B0H译码后知道这是一条把立即数送累加器AL的 指令，立即数09H在指令的第二个字节中，则执行第一条指令，就是从内存 中取出09H送入AL。
1.2微机系统的基本组成
1.2.1 计算机系统的体系结构成 ——存储程序思想
（1）计算机硬件系统由五大部分组成:运算器、控制器、存储 器、输入和输出设备。 （2）程序和数据均存放在线性编址的存储器中。 （3）机器内部采用二进制，由指令形式的低级机器语言驱动。 （4）程序启动后在控制器的控制下自动执行。
1.3.1 微机的性能指标
字长：运算器并行处理二进制数的位数称为字长。字长的长短直
接关系到微机的性能、速度。
运算速度：是衡量微机性能的一个主要指标，取决于指令的执
微机原理与接口技术 第一章
[X] 补
补 = [X] 原
如：[X] 补 = 10101001B
[X] 补
补 = 11010111B = [X] 原
§2.2 有符号二进制数的表示方法及溢出问题
（公式二）
（公式三）
§2.2 有符号二进制数的表示方法及溢出问题
二、 有符号数运算的溢出问题 如果计算机的字长为n位，n位二进制数的最高位为 符号位，其余n-1位为数值位，采用补码表示法时，可表 示的数X的范围为：
2
n 1
X 2
n 1
1
当n=8时，可表示的有符号数的范围为： -128 +127
§2.2 有符号二进制数的表示方法及溢出问题
第三个公式：补码减法运算时，也可以利用加法基本 公式，即：
[X-Y] 补= [X] 补 + [-Y] 补 (mod 2 )
n
因为：X-Y = X+(-Y) 所以：[X-Y] 补 = [X+（-Y）] 补 = [X] 补 + [-Y] 补 一般称已知 [Y] 补 ，求得 [-Y] 补 的过程叫变补或求负。
这种表示方法称为机器数表示法。有符号二进制数 的真值为它对应的十进制数。
§2.2 有符号二进制数的表示方法及溢出问题
2. 原码表示法 如果正数的符号位用0表示，负数的符号位用1表示， 绝对值的编码规则与前面讲的无符号数编码规则相同， 这种表示方法称为原码表示法。
[X] 原 一个数X的原码记为：
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1D0
如：x=-87, 即|x|=0101 0111B
微机原理与接口技术：第1章 微型计算机基础概论
26
存储器
定义：
用于存放计算机工作过程中需要操作的数 据和程序。
有关内存储器的几个概念
内存单元的地址和内容 内存容量 内存的操作 内存的分类
27
内存单元的地址和内容
每个单元都对应一个地址，以实现对单元 内容的寻址。
单元内容 38F04H 10110110
内存地址
28
内存容量
内存由许多单元组成，每个内存单元规定存放8位 二进制数，即一个字节。（1byte=8bit)
微处理器的发展：
Intel386
Intel486
15
微处理器的发展：
Intel Pentium
16
微处理器的发展：
AMD公司K6处理器，
17
微处理器的发展：
18
1.1.2 、微型计算机的工作过程
冯 • 诺依曼计算机体系结构
存储器
输入设备
运算器
输出设备
控制器
19
冯 • 诺依曼计算机的工作原理 存储程序工作原理
9
计算机发展概述
第四代计算机：大规模和超大规模集成电路 1971~至今 采用大规模和超大规模集
成电路的第四代计算机，使计 算性能飞速提高，应用范围渗 透到社会的每个角落。随着微 处理器的问世和发展，微型计 算机开始普及，计算机逐渐走 进普通人家。
10
微型计算机的发展
微型计算机是第四代计算机的典型代表；诞生 于70年代初。它的发展伴随着微处理器的发展 而发展。 微处理器，也称中央处理器（CPU，Central processing Unit）采用大规模、超大规模集成 电路技术。
20
冯 • 诺依曼机的特点：
将计算过程描述为由许多条指令按一定顺序组 成的程序，并放入存储器保存
《微机原理与接口技术》教案
《微机原理与接口技术》教案第一章：微机系统概述1.1 微机的发展历程1.2 微机的组成与工作原理1.3 微机系统的性能指标1.4 微机在我国的应用与发展第二章：微处理器2.1 微处理器的结构与工作原理2.2 微处理器的性能评价2.3 常见微处理器简介2.4 微处理器的编程与应用第三章：存储器3.1 存储器的分类与性能3.2 随机存储器（RAM）3.3 只读存储器（ROM）3.4 存储器扩展与接口技术第四章：输入/输出接口技术4.1 I/O接口的基本概念4.2 I/O接口的编址方式4.3 常见I/O接口芯片介绍4.4 I/O接口的程序设计第五章：中断与DMA控制5.1 中断的概念与原理5.2 中断处理程序的编写5.3 DMA控制原理与实现5.4 中断与DMA在微机系统中的应用第六章：串行通信接口6.1 串行通信的基本概念6.2 串行通信的接口标准6.3 串行通信接口电路设计6.4 串行通信在微机系统中的应用第七章：并行通信接口7.1 并行通信的基本概念7.2 并行通信的接口标准7.3 并行通信接口电路设计7.4 并行通信在微机系统中的应用第八章：总线技术8.1 总线的概念与分类8.2 总线标准与协议8.3 总线接口电路设计8.4 总线在微机系统中的应用第九章：模拟接口技术9.1 模拟接口的基本概念9.2 模拟接口的电路设计9.3 模拟接口的信号转换技术9.4 模拟接口在微机系统中的应用第十章：微机系统的可靠性设计与维护10.1 微机系统的可靠性概述10.2 微机系统的可靠性设计10.3 微机系统的维护与故障诊断10.4 提高微机系统可靠性的措施重点和难点解析重点环节一：微机的发展历程与微机系统的性能指标解析：了解微机的发展历程对于理解微机原理与接口技术具有重要意义。
掌握微机系统的性能指标有助于评估和选择合适的微机系统。
重点环节二：微处理器的结构与工作原理解析：微处理器是微机系统的核心部件，理解其结构与工作原理对于深入学习微机原理与接口技术至关重要。
微机原理与接口技术第1章 概述
1.1 微型计算机的组成特点与发展 1.2 微型计算机的系统组成 1.3 8086微处理器的内部组成与工作模式
1
1.1 微型计算机的组成特点与发展 1.1.1 微型计算机的组成特点 1.1.2 微型计算机的产生与发展
2
1.1.1 微型计算机的组成特点
1. 微型计算机的组成特点 (1) 结构紧凑，体积小，重量轻，使用方便灵活。 (2) 功耗小，价格低廉。 (3) 可靠性高，应用广泛。
16 位
运算寄存器
地址加法器 ∑
20 位 16 位
CS DS SS ES IP
内部寄存器
段寄
存器 I/O 控制 电路
外部 总线
ALU 状态寄存器
执行部件 控制电路
123456 8 位 指令缓冲队列
执行部件（EA）
总线接口部件（BIU）
图图1-24.1 8086 微处理器组成原理
Байду номын сангаас
18
（2）通用寄存器 通用寄存器共有8个，即AX、BX、CX、DX、SP、BP、DI和SI，各 16位。其中AX、BX、CX和DX可分别分为两个8位寄存器，依次表 示为AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH和DL。这些寄存器除了作为 通用数据寄存器之外，还有一些专门的用途。 AX（Accumulator）：16位累加器，在8位数据运算时，以AL作为 累加器。 BX（Base）：基址寄存器。 CX（Count）：隐含为计数器。 DX（Data）：高位数据寄存器。 SP（Stack Pointer）：堆栈指针。 BP（Base Pointer）：基址指针，用来指示堆栈区域。 DI（Destination Index）：目的变址寄存器，与DS联用。字符串 处理中与ES联用，隐含为目的操作数地址。
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2.微型计算机的发展概况
微型计算机属于第四代计算机（大规模、超大规模 集成电路计算机），是二十世纪70年代初期研制成功 的。
微型计算出现的历史背景
一方面是由于军事、空间及自动化技术的发展需要体 积小、功耗低、可靠性高、性能优越的计算机；另一方面， 大规模集成电路技术的不断发展也为微型计算机的产生打 下了坚实的物质基础。
30多年来，微处理器和微型计算机获得了极快的 发展，几乎每两年微处理器的集成度翻一番，每24年 更新换代一次，现已进入第五代。
第一代：4位或低档8位机 第二代：中档8位机 第三代：16位机 第四代：32位机 第五代：64位机
INTEL系列CPU的发展史
第一代：4位及低档8位微处理器 Intel4004 、Intel8008 第二代：中、高档8位微处理器 Intel8008、M6800、Z－80，Intel8085 、Intel8051 第三代：16及低档32位微处理器 8086 、8088 、8098、80286 、80386 、80486 第四代：高档32位微处理器 Pentium 、Pentium Pro 、Pentium MMX 、PⅡ 、赛 扬（Celeron） 、PⅢ 、Pentium 4、 Pentium II Xeon （至强） 、Pentium III Xeon 第五代：64位微处理器 Itanium(安腾)处理器 、Pentium M
§1.1数制
数制——（计数进位制）是一种计数的规则。 例如我们常用的十进制数，由0～9十个数符 组成，且“逢十进一”。
在任何一种数制中，任意一个数S都可以 表示成下面的形式：
4．收获与努力成正比
本课程理论联系实际非常紧密，内容更新极快。教师在这里 只起到抛砖引玉的作用。
因此同学们学习过程中，要花时间去学习、思索、实践，有机 地将本专业的知识结合起来，构成一个实际系统，解决实际问题。
收获与努力成正比, 花时间越多，用心思越多，收获将越大 。
五、对同学们的要求
1、不迟到、不早退、不旷课；
此外，还有利用纳米技术的Intel酷睿双核、三核、四核 CPU，甚至六核、八核。当然，价格也由几百到几千，甚 至更高。
二、微型计算机在自动化系统中的地位
一方面对系统进行监控管理另一方面是实现 自动控制的工具。
三、课程性质、教学目的与要求
本课程是通信专业的专业基础课，是一门
实践性很强的主干课程。先修课程为《数字 逻辑设计及应用》。本课培养学生具有初步 微机系统的应用和设计能力，为后续课的学 习和今后的工作打下坚实的基础。 教学要求： 1、掌握计算机中所使用的数制和码制； 2、掌握微型计算机的基本结构和工作原理； 3、熟练8086/8088的指令系统，能熟练进行汇编
万晶体管
4500
4200
4000
3500
3000
2800
2500
2000
1500
1000 500
0.49 2.9
310 13.4 27.5 120
982 1985 1989 1993 1995 1997 1999 2000
摩尔定律 晶体管数目每两年增加一倍
Intel CPU图片欣赏
“神经”计算机是模仿人的大脑判断能力和适应能力，并具有可并
行处理多种数据功能的神经网络计算机。与以逻辑处理为主的第五代 计算机不同，它本身可以判断对象的性质与状态，并能采取相应的行 动，而且它可同时并行处理实时变化的大量数据，并引出结论。以往 的信息处理系统只能处理条理清晰，经络分明的数据。而人的大脑却 具有能处理支离破碎，含糊不清信息的灵活性，第六代电子计算机将 类似人脑的智慧和灵活性。
“非冯·诺依曼”计算机冯·诺依曼机的基本结构特征是“共享数据
和串行执行”的计算机模型。按照这种结构，程序和数据放在共享存 储器内，CPU取出指令和数掘进行相应的计算，因此CPU与共享存储 器间的信息通路成为影响系统性能的“瓶颈”。随着计算机发展，人 们提出了若干非冯·诺依曼型的非命令式程序设计语言，并探索了适合 于这类语言的新型计算机系统结构，大胆地脱离了冯·诺依曼原有的计 算机模式，寻求有利于开发高度并行功能的新型计算机模型，例如数 据流计算机、归约计算机和人工智能计算机。
将上课时的多媒体教案从教师手中转化为自己的认知 工具 ，主动参与、发现、探究；
课堂上会布置自学内容，通过自学从而培养自学的能 力；
独立完成作业
同学之间相互交流，一起讨论，但一定要独立完成作 业；
实验课前要预习，写出预习报告，做到心中有数，有的 放矢；
实验课后，要写实验报告，总结经验和教训，提高自己 分析问题和解决问题的能力，培养一种严谨科学作风。
4004
8008
8085
8086
80286
80386
80486
pentium
pentium pro
pentium mmx
P2
P2XEON（至强）
Celeron （赛扬）
PIII
423口P4
478P4
XEON（至强）
Itanium安腾
微机原理与接口技术
前言
一、微型计算机的发展概况
1. 计算机的发展概况
自1946年世界上第一台电子计算机问世以来，计算机的 发展已经历了四代：
第一代：电子管计算机 第二代：晶体管计算机
目前，各国正加紧研制和 开发第五代“非冯·诺依曼” 计算机和第六代“神经” 计算机。
第三代：集成电路计算机
第四代：大规模、超大规模集成电路计算机
语言程序设计； 4、熟练掌握计算机接口设计技术的基本理论和
方法。
四、如何学好这门课给同学们提几点建议:
1、课程特点：
理论联系实际非常紧密的课程, 课程内容更新极快。
2、观念转变:
学生由原来单纯听讲、接受灌输的被动地位转化为： 有机的主动参与、发现、探究的主体地位 ;
3、学习方法:
上课时要主动参与、发现、探究
无正当理由缺课，且达到校规定的课时数 及以上者（重修学生除外），不论是否参加考 试及各单项成绩如何，该课程最终成绩一律不 及格。
2、作笔记；
3、按要求交作业。
每次作业均有成绩，平时成绩占总成绩的 20%~30%
第一章 微型计算机基础知识
本章主要介绍计算机所使用的数据 形式和信息编码形式。（要求熟练掌握）