第1章 微型计算机概论.ppt

微型计算机原理及接口技术
兰州理工大学
电信工程学院
《微型计算机原理及接口技术》
课程性质及教学目的
《微型计算机原理与接口技术》是工科本科一门重要的专业技术基础课程。
本课程帮助学生掌握微型计算机的硬件组成及使用;学会运用汇编语言进行程序设计;树立起计算机体系结构的基本概念;掌握微机的基本组成、工作原理、接口电路及硬件的连接,建立微机系统的整机概念,具备初步开发微机系统软、硬件的能力。
课程简介及要求
《微型计算机原理及接口技术》
课程简介及要求
课程特点:
理论与实际联系非常紧密的课程, 课程内容更新极快。
内容多,学时少,进度快,难度大,应用广。
《微型计算机原理及接口技术》
课程简介及要求
抓住教学过程中的3个环节
上课时要主动参与、发现、探究
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;
《微型计算机原理及接口技术》
课程简介及要求
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。
收获与时间成正比
本课程理论联系实际非常紧密,内容更新极快。
只能采用解剖麻雀方法,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。
收获与时间成正比, 花时间越多,收获将越大。
第一章微型计算机概论

1946年2月,美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电子数字计算机:“埃尼阿克”(ENIAC,即Electronic Numerical Integrator and Calculator,电子数字积分计算机)。
重量30吨,占地170平方米,每小时耗电150千瓦,价值约40万美元。采用18000只电子管,70000个电阻,10000支电容,研制时间近三年,运算速度为每秒5000次加减法运算。
ENIAC的不足:运算速度慢、存储容量小、全部指令没有存放在存储器中、机器操作复杂、稳定性差。
微型计算机概述
计算机的发展
·诺依曼结构计算机
1946年6月,美籍匈牙利科学家冯·诺依曼(Johe Von Neumman)提出了“存储程序”的计算机设计方案。其特点是:
采用二进制数形式表示数据和计算机指令。
指令和数据存储在计算机内部存储器中,能自动依次执行指令。
由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备5大部分组成计算机硬件。
工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。
按照这一原理设计的计算机称为冯·诺依曼型计算机。
冯·诺依曼提出的体系结构奠定了现代计算机结构理论的基础,被誉为计算机发展史上的里程碑。
冯·诺依曼计算机结构
运算器
存储器
控制器
输出设备
输入设备
原始数据和指令
计算结果
计算机的基本结构框图
冯·诺依曼计算机结构
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。
由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。
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。控制器具有判断能力,能根据指令,选择不同的动作流程。
微处理器包括运算器和控制器。以其为核心,通过地址(AB)、数据(DB)、控制(CB)三总线连接存储器、输入/输出接口,进而输入设备和输出设备。
微型计算机的分类及主要性能指标
1. 微型计算机的分类
(1) 按照CPU的字长来分类
有4位、8位、16位、32位、64位微型计算机等。
(2) 按照微处理器器件的工艺来分类
可分成MOS工艺、双极型TTL工艺的微处理器。
(3) 按照微型计算机的利用形态来分类
有单片机、单板机、位片机、微机系统等。