微机原理与接口技术 第1章.ppt

学习《微机原理与接口技术》课程的目的: 1.从应用的角度出发,了解微机的工作原理,建立微机工作的整体概念; 2.从理论与实践上掌握微型机的硬件及各部件的功能与组成原理; 3.学会用汇编语进行计算机底层软件设计,以及掌握计算机与其它辅助设备的接口技术的基本能力 4.为培养学生具有微机系统软硬件开发的能力打下必要的基础. 第1章　计算机基础 微型计算机的发展 微型计算机——以大规模、超大规模集成电路为主要部件，以集成了计算机主要部件-控制器和运算器的微处理器为核心所构成的计算机系统。 第一代（1971~1972） ——4位和低档8位微机 4004、8008 第二代（1973~1977） ——中、高档8位微机 8080/8085 第三代（1978~1984） ——16位微机 8086/8088 第四代（1985~1999） ——32位微机 80386、80486、 Pentium、 Pentium Pro MMX Pentium、 Pentium Ⅱ、 Pentium Ⅲ Pentium 4 第五代（2000~至今）——Itanium 存储器基础知识 1. RAM：随机存储器,习惯上称为“内存”，CPU执 行指令可对其进行“读”、“写” 操作。 静态RAM：集成度低，信息稳定，读写速度快。 动态RAM：集成度高，容量大，缺点是信息存储不稳定，只能保持几个毫秒，为此要不断进行“信息再生”，即进行 “刷新”操作。 内存条:由于动态RAM集成度高，价格较便宜，在微机系统中使用的动态RAM组装在一个条状的印刷板上。系统配有动态RAM刷新控制电路，不断对所存信息进行“再生”。 2.ROM:只读存储器 只读存储器是指：所存信息只能读出,不能写入。 掩模式ROM：初始信息是在芯片制造时写入的。 EPROM：初始信息是在专门的写入器上写入的。 3.ROM / EPROM在微机系统中的应用: 存放“基本输入/输出系统程序”(简称BIOS)。 BIOS是计算机最底层的系统管理程序,操作系统和用户程序均可调用。 4.高速缓冲存储器Cache: Cache位于CPU与主存储器之间，由高速静态RAM组成。容量较小，为提高整机的运行速度而设置, 应用程序不能访问Cache，CPU内部也有Cache。 二.? 存储器容量: 存储器由若干“存储单元”组成，每一单元存放一个“字节”的信息。 三.存储器地址与读写操作: 系统为每一单元编排一个地址，地址码为二进制数，习惯上写成16进制。 1. 存储器容量由地址线“宽度”决定： 术语： “读”：即输入,信息从外部→CPU　　　 “写”：即输出,信息从CPU→外部 “读内存”：从存储器取信息→CPU “写内存”：信息写入存储器 一.分类: 存储器 辅助存储器:磁盘、光盘 主存储器:RAM、ROM (EPROM) 高速缓冲存储器:静态RAM 存贮容量 大 小 存贮周期 1字节即为8位二进制数 2字节即为1个“字” 4字节即为1个“双字” 1K容量为1024个单元 1M=1024K=1024*1024单元 1G=1024M 1T=1024G 2. 反码： 反码表示的有符号数，也是把最高位规定为符号位，但数值部分对于正数是其绝对值，而对于负数则是其绝对值按位取反（即1变0，0变1）。 例如：+23的反码机器数为　　 - 23的反码机器数为 数字‘0’的反码有2种表示： (+0)10=2 (- 0)10=2　 3. 补码： 补码表示的有符号数，对于正数来说同原码、反码一样，但负数的数值位部分为其绝对值按位取反后末位加1所得。 例如：+23的反码为 　　　 -23的反码为 - 23的补码为 小结： ①机器数比真值数多一个符号位。 ②正数的原、反、补码与真值数相同。 ③负数原码的数值部分与