《微机原理与接口技术 基于嵌入式芯片 教学课件 ppt 作者 徐惠民 chap1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机原理与接口技术 基于嵌入式芯片 教学课件 ppt 作者 徐惠民 chap1（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、微机原理与接口 -基于嵌入式芯片,第一章 微机概论,第一节 微机概述,微处理器(MPU): 将CPU(包括运算器和控制器)用LSI或VLSI技术集成在一块半导体芯片上； 微计算机: 以微处理器作为CPU,并配有存储器,I/O接口等相应的辅助电路,并通过系统总线连接而构成的计算机装置； 单片机: 把CPU,一定容量的存储器和必要的I/O接口电路集成在一个芯片上构成的具有计算机完整功能的一种微机； 微计算机系统：是在微型计算机基础上加上系统软件和各种外部设备构成的。,第一节 微机概述,微处理器的发展经历了五个阶段 CISC CPU和RISC CPU之优劣 通用微机和嵌入式系统两个发展方向,第二节
2、微机的基本工作原理,逻辑结构,运算器,存储器,控制器,输入设备,输出设备,程序和原始数据,计算结果,数据,控制命令,第二节 微机的基本工作原理,微机的总线结构,第二节 微机的基本工作原理,微处理器 1. 算术逻辑单元ALU（Arithmetic Logic unit） 2. 指令译码器ID（Instruction Decoder） 3. 控制单元CU（Control Unit） 4. 中断系统（Interrupt） 5. 寄存器（Registers） 特殊寄存器：程序计数器PC、标志寄存器(Flag Register),第二节 微机的基本工作原理,总线 总线结构，可使微型计算机的系统构造比较简
3、单，并且具有更大的灵活性和更好的可扩展性、可维护性。 数据线 地址线 控制线,第二节 微机的基本工作原理,存储器 每个存储单元有一个唯一编址，在微计算机中通常按字节编址组织存储器 2000H 10000101 2001H 00101111,第二节 微机的基本工作原理,I/O接口 I/O设备是微型计算机系统的重要组成部分 接口就是计算机系统与各种外部设备的连接部件(电路),是系统与外部设备进行信息交换的中转站. 接口技术是采用硬件与软件相结合的方法,研究系统如何与外部设备进行最佳耦合匹配,以实现高效,可靠的信息交换的一门技术.,第二节 微机的基本工作原理,存储程序工作原理,第二节 微机的基本工作
4、原理,指令流水线工作原理,译码指令1,执行指令1,取指令2,译码指令2,执行指令2,取指令3,译码指令3,执行指令3,取指令1,第三节 计算机中数的表示,计算机内所有信息都是用二进制数表示的,原因如下: 容易实现 工作可靠 运算规则简单 逻辑判断方便,第三节 计算机中数的表示,带符号数的表示 在计算机中,用 符号0、1表示的数都称为机器数； 一个机器数的数值称为它的真值，一般用十进制数表示。 8101010001 8111010001 真值 机器数,第三节 计算机中数的表示,原码 (1)对于正数 x= +1101001(即x=+105) x原=01101001 (2)对于负数 x= -1101
5、001(即x=-105) x原=11101001 (3)对于0,可以认为它是(+0),也可以认为它是(-0), 这样,0在原码中有两种表示法 +0原=00000000 -0原=10000000,第三节 计算机中数的表示,反码 (1)对于正数: 符号位=0,其余位为真值的对应位,所以x反=x原 x=+1101001(即x=+105) x反=01101001 (2)对于负数: 符号位=1,其余位为真值的对应位“按位取反“ x=-1101001(即x=-105) x反=10010110 (3)对于0,可以认为它是(+0),也可以认为它是(-0), 这样,0在反码中也有两种表示法 +0反=000000
6、00 -0反=11111111,第三节 计算机中数的表示,补码 (1)对于正数: 符号位=0,其余位为真值的对应位,所以x补=x反=x原 x=+1101001(即x=+105) x补=01101001 (2)对于负数: 符号位=1,其余位为真值的对应位“按位取反“,最后再加1 x=-1101001(即x=-105) x补=10010111 (3)对于0,只有一种表示法 +0补=-0补=00000000,第三节 计算机中数的表示,补码运算: 数的最左位是符号位，0表正数，1表负数，把符号位也看成数一起参与运算； 参与运算的数都用补码表示，正数是它本身，负数用补码表示； 对于补码的加减法可用公式表示 X补Y补XY补,
