[信息与通信]微机原理第1章.ppt

微型计算机原理及应用 (第三版) 绪论 计算机技术的重要性 1、各学科发展的强力催化剂 2、无论学何专业，都必须具备计算机的基础知识和应用能力。计算机是大众化的工具。 3、计算机知识还能培养信息素养，是高等教育中极为重要的一部分。 计算机应用人才队伍 1、计算机专业毕业，是骨干力量。 2、非计算机专业毕业，人数众多，既熟悉本专业，又掌握计算机的应用知识，善于用计算机作为工具解决本领域的任务。是基本力量。优势巨大。 计算机原理：着重讲述计算机的基本结构、内部信息流通和指令系统的基本原理，是有关计算机的硬件问题的分析。 计算机高级语言：可以脱离硬件结构而专门讲述编写程序的技巧。 汇编语言：是和机器密切相关的，是面向机器的语言。CPU不同的机器有不同的汇编语言。 学时安排 64个学时，授课56学时，实验8学时。 课程特点 理论联系实际非常紧密的课程, 课程内容 更新极快。 内容多,学时少, 进度快，难度大，应用广 教师在这里只起到抛砖引玉的作用 收获与时间成正比, 花时间越多，收获将越大 。 总 目 录 第1章　计算机基础知识 第2章　微型计算机的基本组成电路 第3章　微型计算机的基本工作原理 第4章　16位微处理器 第5章　86系列微型计算机的指令系统 第6章　微型计算机的程序设计 第7章　微型计算机汇编语言及汇编程序 第8章　输入/输出接口 第9章　中断控制器、计数/定时控制器及DMA控制器 第10章　A/D及D/A转换器 第11章　32位微处理器 第12章　PC总线及整机结构 第13章 MCS-51单片计算机 第14章 微型计算机在自动控制系统中的应用 　第1章　计算机与信息化社会 1.0 微型计算机概述 1.1　数制 1.2　逻辑电路 1.3　布尔代数 1.4　二进制数的运算及其加法电路 习题 现代计算机是在微电子学高速发展与计算数学日臻完善的基础上形成的，可以说现代计算机是微电子学与计算数学相结合的产物。 微电子学的基本电路元件及其逐步向大规模发展的集成电路是现代计算机的硬件基础，而计算数学的数值计算方法与数据结构则是现代计算机的软件基础。 本章只是简要地阐述计算机中最基本的电路元件及最主要的数学知识。这些内容都是以下各章的基础。本章的目的是使本书能够自成系统，从而不必依赖于更多的参考书籍。 1.0微型计算机概述 1.0.1 微型机发展简史 首先让我们对计算机的发展简史有一个一般了解。 20世纪40年代，无线电技术和无线电工业的发展为电子计算机的研制准备了物质基础，1943年～1946年，美国宾夕法尼亚大学研制的ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer，电子数字积分器和计算机)是世界上第一台电子计算机。当时，第二次世界大战正在进行，为了完成新武器在弹道问题中许多复杂的计算，在美国陆军部的资助下开展了这项研究工作，ENIAC计算机于1945年年底完成，1946年2月正式交付使用。 因为ENIAC计算机是最早问世的一台电子数字计算机，所以人们认为它是现代计算机的始祖。ENIAC计算机共用18 000多个电子管，1500个继电器，重达30吨，占地170平方米，耗电140 kW，每秒钟能进行5000次加法计算，领导研制的是宾夕法尼亚大学的莫克利(J.W.Mauchly)和埃克特(J.P.Eckert)。该计算机存在两个主要缺点，一是存储容量太小，只能存20个字长为10位的十进制数；二是用线路连接的方法来编排程序，因此每次解题都要依靠人工改接连线，准备时间大大超过实际计算时间。 在研制ENIAC计算机的同时，冯·诺依曼(Von Neumann)与莫尔小组合作研制了EDVAC计算机，该计算机采用了存储程序方案，其后开发的计算机都采用这种方式，称为冯·诺依曼计算机。冯·诺依曼计算机具有如下基本特点：（正确理解、熟练掌握冯·诺依曼的设计思想与原理） (1) 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。 (2) 采用存储程序的方式，程序和数据放在同一个存储器中，指令和数据一样可以送到运算器中运算，即由指令组成的程序是可以修改的。 (3) 数据以二进制码表示。 (4) 指令由操作码和地址码组成。 (5) 指令在存储器中按执行顺序存放，由指令计数器(即程序计数器PC)