微机原理1：微型计算机系统概述剖析.ppt

微型计算机原理与接口技术 课程目标 《微机原理与接口技术》是学习和掌握微机硬件知识、汇编语言和利用他们进行硬件设计的主干课程。包括如下三方面的内容： 微型计算机的基本工作原理 汇编语言程序设计 微型计算机接口技术 通过学习，建立微型计算机系统的整体概念，形成微机系统软硬件开发的初步能力，达到： 会看芯片说明 会看时序图 会基本应用 普及硬件知识。为以后从事软、硬件工作打好基础 教学内容简介 第一部分 微机概述 1、 微型计算机的发展。 2、 微型计算机的组成和层次结构。 3、 微型计算机的工作原理。 4、 常用术语。 5、 数制及转换,原码,补码,BCD码。（已讲） 第二部分 8086/8088微处理器 一、8086/8088CPU的内部结构 二、8086/8088的指令详解（寻址方式与指令类型已学过） 三、8086/8088的引脚及工作摸式(外部特性） 四、时序与总线周期 五、堆栈 第三部分 汇编语言程序设计 注意：此部分内容贯穿全书 第四部分 存储器 （主要介绍CPU与存储器的连接，即芯片级的应用） 第五部分 基本输入输出接口 侧重讲解I/O接口的结构、寻址及CPU和I/O设备之间进行数据传送的方式。 第六部分 可编程接口芯片 8259、8253、8255 实验部分 6个实验 复习 2学时 学习方法 学习方法很重要 复习并掌握先修课的有关内容 课堂：听讲与理解、适当笔记 课后：认真读书、完成作业 实验：充分准备、勇于实践 总成绩＝考试成绩＋实验成绩＋平时成绩 学习资源 学习资源要利用 教材：钱晓捷, 陈涛. 16/32位微型计算机原理及接口技术（第二版）.机械工业出版社，2005. 钱晓捷之微辅网 /qwfw 戴梅萼，微型计算机技术及应用，北京：清华大学出版社，1991 其它：周明德，白中英，… 1.1 微型计算机发展 世界上第一台现代意义的电子计算机是1946年美国宾夕法尼亚大学设计制造的ENIAC 1946年由美国宾夕法尼亚大学研制 ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator），装有18,000个电子管，总重量达30吨，运算速度 5000次/秒，功耗150kw/h，占地170m2 ，造价100万美元。 采用十进制计数方式，编程采用接插线进行。不过它还没有引入CPU的概念。最初的目的是为军队编制各种武器的弹道表。 后来，冯·诺依曼（Von Neumann）提出了采用二进制计算、储存程序并在程序控制下自动执行一个任务的思想；还提出新机器应由运算、控制、存储、输入和输出五大部件（部分）组成。 “冯·诺依曼”机 1949年，剑桥大学的M.V.Wilkes等人在EDSAC（Electronic Delay Storage Automatic Calculator)机上实现。 一、电子计算机的发展与分类 电子计算机的发展（四代）： 电子管计算机（1946-1956） 晶体管计算机（1957-1964） 中小规模集成电路计算机（1965-1970） 大、超大规模集成电路计算机（1971-今） 近年来涌现出功能越来越强大的通用微处理器(如单片机）、专用微处理器（如DSP）、片上系统（SoC：System on Chip）、ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）、FPGA/CPLD（Field-Programmable Gate Array / Complex Programmable Logic Device）、ARM（Advanced RISC Machines）等，使计算机的应用深度和广度越来越高。 二、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、以微处理器为核心所构造的计算机系统。 微处理器 严格讲，微处理器≠ CPU CPU（Central Processing Unit）由算术逻辑部件(ALU)和控制部件两大主要部分组成，实现运算功能和控制功能 微处理器 除算术逻辑部件和控制部件以外，还包含一组寄存器（Registers）以及高速缓冲存储器（Cache）等特殊的存储器。将这些部件集成在一片大规模集成电路或超大规模集成电路封装之中，被称为微处理器 通用的微型计算机硬件系统是由处理器子系统、存储器、I/O（输入/输出）设备及其接口电路组成（如图所示）。 微处理器 –核心部件 存储器-