第一章 微型计算机概述

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位权：某个固定位置上的计数单位
1.4.2数制转换
按位权展开求累加和
任意进制数
十进制
整数部分：除基数取余，逆写
小数部分：乘基数取整，顺写
1.4.2数制转换
课堂练习： 二进制转十进制：1101.11B=?D 二进制转八进制：10101001.01101B=?Q 二进制转十六进制：110100110.110101B=?H 十进制转二进制：175.625=?B 八进制转二进制：352.14Q=?B 十六进制转二进制：C8F.49H=?B 5mins!!!
该计算机共用18000多个电子管、 6000余个开关、 7000个电阻、10000个电容器和50万条连线，重达 30吨，占地170平方米，耗电140千瓦，运算速度 5000次加法/秒。
尽管该计算机有诸多不足，如存储容量小、体积 大、耗电多、可靠性差、使用不便等，但当时人们 对它的速度还是相当满意。
它的诞生宣布了电子计算机时代的到来。
目录
1 1.1计算机发展概述 2 1.2微机基本概念及内容概要 3 1.3微型计算机的基本结构 4 1.4微型计算机的运算基础 5 1.5微型计算机的应用
1.1 计算机发展概述
1.1.1 计算机的产生
世界上第一台数字电子计算机1946 年在美国陆 军阿伯丁弹道实验室研制成功，取名为 ENIAC (Electronic Numerical Integratorand Calculator )。
一台完整的计算机必须由硬件和软件这两大部分组成， 其中硬件是基础，软件是灵魂，二者缺一不可
微型计算机硬件系统是机器的实体部分，主要包括主机 和外围设备。
微型计算机软件系统主要包括系统软件、各种程序设计 语言、应用程序和数据库等
1.2.4微处理器，微型计算机，微型计算机系统的关系
微处理器
运算器 控制器
微型计算机(Micro Computer，MC)： 以微处理器为核心，配上存储器、输 入输出接口电路及系统总线所组成的 计算机，又称为主机或微电脑。
1.2.3微型计算机系统
微型计算机系统(Micro Computer System,MCS)： 指以微型计算机为中心，配上相应的外围设备、 电源和辅助电路(通称硬件)，以及指挥微型机 算机工作的系统软件所构成的系统。
1.3.2内存储器
内存分类:
按工作方式不同，内存可分为两大类：随机存 取存储器RAM(Random Access Memory)和只 读存储器ROM(Read Only Memory)
RAM可以被CPU随机地读和写，所以又称为读 写存储器
ROM中的信息只能被CPU随机读取，而不能由 CPU任意写入
以MHz或GHz为单位
4，系统配置 5，性能价格比
1.4微型计算机的运算基础
1.4.1数制
数制是以表示数值所用的数字符号个数来 命名。
二进制数：0,1来表示 八进制数：0-7来表示 十进制数：0-9来表示 十六进制数：0-9，A-F来表示
1.4.2数制转换
N n1 xiri n1 xiri m xiri
概念及关系 3，学习微机课程的必要性 4，微型计算机的基本结构 5，微型计算机的运算基础 6，微型计算机的应用
课后作业
1．微型计算机的发展经历了哪几个时代？每个 时代有哪些主要特点？
2．冯·诺依曼计算机的结构特点是什么？
3．什么叫微处理器？什么叫微型计算机？什么 叫微型计算机系统？这三者有什么区别和联系？
第二代(1974～1978) 8位微处理器时代 第三代(1978～1983) 16位微处理器时代 第四代(1983～1993) 32位微处理器时代 第五代(1993～1996)，Pentium微处理器时代 第六代(1995～2000)，加强型Pentium微处理
器时代 第七代（2001-2005）64位微处理器时代 第八代（2006-至今）Core微处理器时代
数据总线 DB（data bus） 地址总线 AB（address bus） 控制总线 CB（control bus）
1.3.4输入输出设备和输入输出接口
输入输出设备是指微型计算机上配备的I/O设备 也称为外部设备或外围设备（简称外设），其 功能是为微型计算机提供具体的输入/输出手段
通过接口电路实现输入输出设备与CPU之间的 连接。在微机系统中，较复杂的I/O接口电路一 般都被做在电路插板上，这种电路插板又被称 为”卡“
1.2微机基本概念及内容概要
1.2.1微处理器
微处理器（Micro Processor,MP）： 是指由一片或几片大规模集成电路组 成的，具有运算器和控制器功能的中 央处理单元，也称作中央处理单元 （Central Processing Unit，CPU）， 是微型计算机的核心。
1.2.2微型计算机
控制器
指挥程序 运行
程序和数据
输入设备
运算器 存储器
控制流CS 数据流DS
输出设备
计算结果
控制器
1.3.2内存储器
内存储器又称内存或 主存，是微型计算机 的存储和记忆部件， 用以存放数据和程序。
在计算机内部，程序 和数据都是用0、 1二 进制代码的形式来表 示的。每一个0或1就 叫做1位信息。
微型计算机概述
4N的课堂
课程目的及考核方式
课程目的：
通过本课程的学习、上机操作，使学生较熟练 地掌握微机的基本结构、基本工作原理，初步 掌握汇编语言程序设计及微机接口技术，具有 微机应用系统设计开发能力，并为其它后续课 程奠定基础。
考核方式：
期末成绩50%+平时成绩50% 平时成绩：点名，课堂表现，作业，实验等
1.1.2 计算机发展历史
第一代电子计算机：20世纪40年末 和50年代初：电子管
第二代电子计算机：20世纪50年代 中期：晶体管
第三代电子计算机：20世纪60年代： 集成电路
第四代电子计算机：20世纪70年代 之后：超大规模集成电路
1.1.3微处理器的发展历史
第一代(1971～1973) 4位和低档8位微处理器时 代
1.4.2数制转换
TIPS:小数转换不一定能算尽，只能算到 一定精度的位数为止，故要产生一些误差。 不过当位数足够多时，这个误差就很小了。
1.4.3数的表示
机器数：在机器中把一个数连同其符号在内数值 化表示的数
无符号数，有符号数
原码：在符号位中用0表示正、用1表示负的二进 制数，称为原码。
反码：正数的反码=原码；负数的反码=原码的符 号位不变而数值按位取反。
3．控制器是根据存放在存储器中的指令序列即 程序来工作的，并由一个程序计数器（即指令 地址计数器）控制指令的执行
1.3.1微型计算机结构 思考题1：ROM与DB之间的关系？
存放数据 和程序
将信息转换成机 器能识别的形式
算术运算 逻辑运算
存储器
将结果转换成 人们熟悉的形式
输入设备
运算器
输出设备
支持软件
编译程序
件 应用软件：工程计算、数据处理，过程控制，等
1.3微型计算机的基本结构
1.3.1微型计算机结构(冯·诺依曼结构)
微型计算机的结构特点:
1．由运算器、控制器、存储器、输入设备和输 出设备五大部分组成
2．数据和程序以二进制代码形式不加区别地存 放在存储器中，存放位置由地址指定，地址码 也为二进制
主机 内部存储器：ROM、RAM I/O接口：串行接口、并行接口
微 型 计
硬 件
外部 设备
系统总线：AB；CB；DB 外存储器：磁盘、光盘、移动存储设备 输入设备：键盘、鼠标、扫描仪等 输出设备：显示器、打印机、绘图仪等
算 机 系
Baidu Nhomakorabea电源
其他设备：网卡，调制解调器
操作系统
汇编程序
统
软
系统软件 语言处理程序 解释程序
1.5 微型计算机的应用
1、科学计算，如核试验模拟、天气预报、太空 技术等。
2、数据处理，如企业管理、电信、银行等。 3、过程控制，如工业自动化等。 4、计算机辅助系统，如计算机辅助设计、计算
机辅助教学等。 5、人工智能。 6、信息高速公路。 等等。。。。
课堂小结
1，计算机和微处理器的发展概况 2，微处理器，微型计算机，微型计算机系统的
1.3.5微型计算机的主要性能指标
1，基本字长
基本字长指的是参与运算的数的基本位数，它是由
加法器，寄存器，数据总线的位数决定的。字长标示着 计算精度，字长越长，计算的精度越高。
2，主存储量
一个主存储器所能存储的最大信息容量称为主存容量
3，运算速度
人们用计算机的主频——时钟频率来表示运算速度，
1.3.2内存储器 读操作 1，CPU给出地址 AB 2，发读的命令 CB 3，选中单元内容放在数据总线
寄存器 DB
写操作 1，CPU给出地址 AB 2，发写的命令 CB 3，CPU寄存器数据经数据总线送到存储单元 DB
1.3.2内存储器
1.3.3总线
总线实际上是由一组导线和相关电路组成， 是各种公共信号线的集合，用作微机各部分 之间传递信息所共同使用的“高速信息公 路”。
4．试用示意图说明内存单元的地址和内存单元 的内容，二者有何联系和区别？
THANKS 谢谢聆听
补码：正数的补码=原码；负数的补码=反码＋1。
1.4.4数的编码
编码就是用少量简单的基本符号，选 用一定的组合规则，来表示出大量复杂多 样的信息。
BCD（Binary-Coded Decimal）码
ACSII（American Standard Code for Information Interchange）码