微型计算机原理及应用 主讲：邓昭俊 讲师 Email:issdzj@mail.sysu.edu.cn 电话：89833416

课程目标 微机原理是学习和掌握微机硬件知识和汇 编语言程序设计的入门课程： 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 微机原理是学习和掌握微机硬件知识和汇 编语言程序设计的入门课程： 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 目的：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。

教学内容 第一章 基础知识 第二章 汇编语言汇编程序 第三章 程序设计的基本技术 第四章 8086/8088的总线与时序 第五章半导体存储器 第六章 输入输出接口技术 第七章中断技术 第八章 常用数字接口电路

教材 课程情况 朱定华主编，微型计算机原理及应用，电子工业出版社 教学：72学时 成绩评定： 平时成绩：40%——包括：作业50%，考勤50% （考勤成绩评定方法：无缺勤为满分，迟到一次减5分，旷课一次减20分） 期末考试：60%

绪论1——计算机发展与电子技术简介 辅助计算技术的发展 算筹——算盘、 计算尺——机械式计算机 电子计算机

世界上第一台电子计算机 ENIAC（埃尼克） 1946年2月，在美国宾夕法尼亚大学诞生 规模: 18800个电子管170平方米，30吨,功率140千瓦，每秒可执行5000次加法运算

电子管

电子管——第1台电子计算机ENICA

晶体管 0结论（补充）——晶体管简介.ppt

计算机的发展简史及特点(p1) 计算机发展简史 硬 件 使用器件 大致年代 第一代 电子管 1946~1957 第二代 晶体管 划分标准：根据计算机制造过程中各逻辑功能部件采用的电子器件的不同进行划分 硬 件 使用器件 大致年代 第一代 电子管 1946~1957 第二代 晶体管 1958~1964 第三代 集成电路 1964~1972 第四代 超大规模集成电路 1972以后

代 发表 年份 字长 型号 线宽 (m) 晶体管数 (万个) 时钟频率 (MHz) 速度 (MIPS) 一 1971 1972 4 8 (bits) 型号 线宽 (m) 晶体管数 (万个) 时钟频率 (MHz) 速度 (MIPS) 一 1971 1972 4 8 4004 8008 50 0.2 0.3 <1 0.05 二 1974 8080 20 0.5 2-4 三 1978 1982 16 8086/8088 80286 2-3 2.9 13 4.77-10 8-20 1-2 四 1985 1989 32 80386 80486 27.5 120 12-33 25-66 6-12 20-40 五 1993 Pentium 0.6-0.8 330 60-200 100-200 六 1995 1996 1997 1999 2001 P/Pro P/MMX PII PIII P4 0.6 0.35 .25-.13 .18-.13 550 450 750 850 3000 133-200 166-233 233-450 450-1200 1300-3000 >300 七 2002 ？ 64 Itanium 0.08 CPU:2.5K Cache:30K 800(20条指令/时钟周期) >3000

绪论2——计算机原理概述

计算机的基本特点 计算机种类繁多，但基本原理是相同的。 采用二进制形式表示数据和指令 采用存储程序的工作方式 由运算器、控制器、存储器、输入、输出设备组成 John von Neumann 冯诺依曼

1．计算机采用二进制形式来表示数据和指令 数据：以器件的两种物理状态，如晶体管的“通”和“断”等来表示，这种器件只能表示二进制代码。因此，计算机处理的所有数据都要转换成二进制代码。 218 11011010

指令：计算机中另一种重要信息， 计算机的所有动作都按一条条指令的规定来进行。 指令也用二进制代码表示 操作码：指出操作的性质 操作数：操作的对象； 10000110 001 101 Add R1 R5 操作码 操作数

在计算机上算题前，先把解题方法分解成一个个步骤，都用计算机能够执行的指令表示出来，这些指令就构成了解题程序。 2．存储程序是计算机自动工作的基础 在计算机上算题前，先把解题方法分解成一个个步骤，都用计算机能够执行的指令表示出来，这些指令就构成了解题程序。 把程序通过输入设备送入计算机，以二进制代码形式存入存储器。 “启动”程序，计算机就逐个分析执行程序中一条条指令，从而一步一步地自动算完题目。

10 00100101 11 00100110 12 13 00100111 14 15 00100100 16 17 18 19 20 21 00001110 22 23 00001100 计算机 内存

计算机由运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置五部件组成。 3．计算机由五大部件组成 计算机由运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置五部件组成。 输出 输入 输 入 设 备 存储器 运算器 控制器 出

运算器：数据的算术、逻辑运算，比较、移位等操作。 存储器：存储程序和数据：运算之前接受输入设备送来的信息。运算过程中为其它部件提供信息。保存中间结果和最终结果。 控制器：计算机的控制中心，实现“程序控制”的主要部件。它从存储器中逐条取指令，分析指令规定的操作、所需数据等，再按分析结果向各部分发控制信号，统一指挥计算机完成操作。 输入设备：将数字、文字、图像等转换为计算机能识别的二进制编码， 并输入到计算机内存储起来，以便加工处理。常用的有键盘、鼠标器、扫描仪等。 输出设备：将计算机内数字形式的编码转换成人或其它设备所能接收和识别的信息形式。常用的有显示器、打印机、绘图仪等。

各进制之间的对应关系

计算机系统的组成

计算机的基本组成和工作方式 冯·诺依曼结构三大要点： 五大基本部件: 运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备 二进制：采用二进制的形式（0、1）表示数据和指令 存储程序：数据和指令预先存入内存，计算机能自动取出并执行，这是冯·诺依曼结构的最主要特点

计算机的工作原理 内存 运算器 输入设备 输出设备 控制器 取数 存数 取 数 程 序 命 令 存 命　 运 算 输 入 外存储器

处理器CPU CPU（中央处理器 Central Processing Unit) 控制器和运算器合称为CPU（微处理器） 控制器：是计算机系统的指挥控制中心，由它统一指挥和控制计算机各部件的协调工作 运算器：用来进行算术运算及逻辑运算的数据加工处理部件

CPU的结构、原理、指令系统，以及输入输出接口技术、存储器等将在以后各章中详细讲述 本章结束