微型计算机原理及应用第三版.ppt

微型计算机原理及应用 计算机发展简史及微机（PC机） 计算机设计思想的发展 珠算 几千年以前，亚洲地区已广泛使用 (计数工具) 机械计算器 1642年，[法]布雷兹.帕斯卡尔 (用仪器操纵数字) 可靠的机械计算器 转动的罗盘和齿轮为动力 商业界的主要计算工具，直到电子计算机出现 计算机发展简史及微机（PC机） 计算机设计思想的发展 分析机 1830年，英国剑桥教授 查尔斯.巴比奇发明 信息转换成数字，蒸汽 机为动力 根据指令的改变实现不同 的功能（指令控制） 第二台电子数字计算机EDVAC  在ENIAC研制的同时，冯.诺依曼与莫尔小组合作研制的。采用了1945年公布的冯.诺依曼原理。 现代电子计算机结构图 现代电子计算机的一种定义： 计算机是一种根据预先输入的程序自动完成对各种数字化信息进行算术和逻辑运算的高速处理工具。 根据其技术、功能、体积、价格和性能分为四类: 微型计算机（MICRO）: 特指采用超大规模集成电路，形成体积小、重量轻、功能强、耗电少的单片化、单板化的微处理器和微型化的计算机系统。从1971年INTEL公司的4004为代表起步。家庭和小型企业中最常见的。 小型机（MINI）:比微型机稍大并可以为多个用户执行任务。 大型机（MAINFRAME）:体积庞大、速度快并且非常昂贵，一般用于为企业或政府的大量数据提供集中的存储、处理和管理。 巨型机（SUPER）:主要用于大型计算任务，如天气预报、分子模型和密码破译。 微型计算机的分类 按应用对象分为： 1.单片机（单片微控制器）：将微处理器、部分存储器、输入输出接口都集成在一块集成电路芯片上，一块芯片就成了一台计算机。例如：MCS- 48 (Intel 8048) , MCS- 51 (Intel 8051)。 2.单板机：将计算机的各个部分都组装在一块印制电路板上，包括微处理器/存储器/输入输出接口，还有简单的发光二极管显示器、小键盘、插座等。功能比单片机强，适于进行生产过程的控制。可以直接在实验板上操作，适用于教学。例如：Z80单板机。 3.PC机（Personal Computer ）:面向个人单独使用的一类微机，实现各种计算、数据处理及信息管理等。 微型计算机的应用 微型计算机的应用 4、计算机辅助系统 计算机辅助系统主要有计算机辅助教学（CAI）、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）、计算机集成制造（CIM）等系统。 5、人工智能 人工智能主要就是研究解释和模拟人类智能、智能行为及其规律的一门学科，包括智能机器人，模拟人的思维过程，计算机学习等等。其主要任务是建立智能信息处理理论，进而设计可以展现某些近似于人类智能行为的计算系统。 综上所述，微处理器的发展方向为： 从单处理器向多处理器发展 80486一个定点处理器，一个浮点处理器； Pentium二个定点处理器，一个浮点处理器； Pentium Pro四个定点处理器，二个浮点处理器，支持多CPU; Pentium II片内集成了二级Cache。 指令系统由复杂指令系统向精简指令系统发展 复杂指令系统（CISC） 精简指令系统（RISC） MIPS R2000/R3000 Motorola 88000 INTEL 80860 Intel486以上计算机支持精简指令 微型机硬件系统的一般结构 由中央处理单元（CPU）、存储器（Memory）、输入输出接口电路（I/O）、外围设备（Peripheral）和总线（Bus）五部分组成。 微型计算机的硬件部分 主机： 1、CPU：算术逻辑单元ALU、寄存器、控制器 2、存储器：RAM、ROM等 3、I/O接口：主机与外部设备之间匹配连接的电路 4、总线：一组公共的传递信息的导线，AB、DB、CB等 外设： 1、输入设备：鼠标、键盘、扫描仪、麦克、磁盘、调制解调 器等 2、输出设备：显示器、打印机、音箱、投影机等 微机的基本结构通常指主机部分的结构。 微型计算机软件系统 软件系统主要包括： 系统软件：如主板的基本输入输出系统BIOS，操作系统，服务程序，编译程序等。 应用软件：各种字处理软件，表处理软件，数据库管理软件，演示程序软件，图象处理软件，数据分析软件，娱乐游戏软件等等。 1.1 数制 二进制数（Binary ） 2、二进制数(binary system) 计算机中的数据都是采用二进制形式存储和处理的，二进制数只有两个数字0和