1-2012-3硬基第1章.ppt

计算机硬件技术基础 计算机基础教学中心 2017-6-24 课程目标 在总整体上建立起计算机系统整体概念； 掌握微型机硬件系统各部分的构成及工作原理； 掌握Intel 8086基本指令系统，并了解80X86部分主要扩展； 掌握微型机的输入输出及常用接口技术 2017-6-24 主要参考书 参考书： 《计算机硬件技术基础》 邹逢兴等编著，高等教育出版社，2005.2 《计算机硬件技术基础》 张菊鹏，清华大学出版社 《微机原理与接口技术》 郭兰英等编著，清华大学出版社，2006.7 2017-6-24 考核方式 平时成绩+作业：40% 期末考试成绩：开卷考试 60% 授课内容： 第一章：计算机数字电路基础（2） 第二章：微型计算机系统概述（1） 第三章：微处理器与工作原理（0.5） 第四章：指令系统（1） 第五章：存储器及其工作原理（1.5） 第六章：总线（0.3） 第七章：输入输出接口和外部设备（0.5） 第八章：中断（0.2） 2017-6-24 主要知识点： 掌握计算机电路本质：逻辑运算、逻辑电路、时序电路、指令。 计算机硬件的构成与工作原理。 CPU：控制器、运算器、寄存器。 内存：硬件扩展结构 总线：结构与工作原理 输入/输出；串行接口、并行接口；通用和专用。 外设：输入/出设备；专用设备、通用设备 2017-6-24 什么是计算机硬件？ 建立在二进制基础上的（输入与输出逻辑关系）运算！ 1、基本逻辑运算 2、时序逻辑控制 3、指令系统（产生复杂逻辑） 4、二进制运算规则 2017-6-24 我们为什么要学习二进制 什么是计算机硬件： 输入和输出的二进制逻辑关系：运算规则、逻辑运算，逻辑控制 2017-6-24 第一章 计算机数字电路基础 1.1 、数字量与数字运算基础 1.2、逻辑电路与逻辑运算基础 1.3、组合逻辑电路 1.4、时序逻辑部件 1.5、数字电路综合应用 1.6、计算机运算规则 2017-6-24 1.1、数字量与数字运算基础 世界上物理量的变化性质各异，按规律分为两大类：模拟量和数字量 1、模拟量与模拟电路 模拟量：时间和数值连续 模拟信号：表示模拟量的信号 模拟电路：工作在模拟信号下的电子电路 基础知识： 第一章 计算机数字电路基础 2017-6-24 例如：温度的电信号特征： 0 ℃—100 ℃ 电阻61Ω—100Ω， 每0.39Ω为1 ℃。 计算机如何得到温度值？ 将61Ω—100Ω转换成电压：0V—5V 模/数（ A/D）标准接口电路：将0-5V转换成二进制数字量，通过接口读入计算机。 1.1、数字量与数字运算基础 1、模拟量与模拟电路 第一章 计算机数字电路基础 温度，声音，气压，电压，电流—〉标准电压信号0-5V 2017-6-24 数字量：是一种在时间上或空间离散的，不连续，随机发生在某一瞬间，数字大小和变化都是以某一最小数量的整数倍为单位。 数字信号：表示数字量的信号 数字电路：工作在数字信号下的电子电路 数据的表示形式：1和0 例如： a）用一个电路来记录生产线上的工件（汽车、电视机、香烟） A、每走过一个工件，检测电路产生一个电压（ 5V ），计数器+1。 B、平时没有工件时，电压为0V。 C、工件信号无论在时间上还是在数量上都是不连续。 D、计数单位1用5V电压的最小宽度表示。 b）教室灯的开关。关：10V以下，开：180V以上。 1.1、数字量与数字运算基础 2、数字量 第一章 计算机数字电路基础 2017-6-24 1）逻辑代数简介 逻辑代数也称布尔代数。 研究复杂逻辑关系的工具，实现复杂的代数运算。 数值：0和1（分别代表两种状态）；条件成立时的值：1 易于硬件实现计算例如：Y=A•B (A=1，B=1，F=1 否则为0)Y=A+B (A=0，B=0，F=0 否则为1) 1.1、数字量与数字运算基础 3、逻辑代数 第一章 计算机数字电路基础 2017-6-24 2）逻辑代数的基本运算 3、逻辑代数 第一章 计算机数字电路基础 4、公式与定理： 2017-6-24 第一章 计算机数字电路基础 2017-6-24 证明摩根定理： 第一章 计算机数字电路基础 2017-6-24 例题：（按位计算） 1.设A=10101 B=11011 则Y=A+B=？ 2.设A B则Y=A•B=？ 3.设A 则Y=A=？ 第一章 计算机数字电路基础 2017-6-24 由输入通过各种逻辑关系，产生结果并输出的过程