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1、汇编与接口技术汇编与接口技术汇编与接口技术汇编与接口技术1微型计算机概述(18)课件第一章第一章 微型计算机概述微型计算机概述微型计算机的概念微处理器的产生和发展计算机系统的软硬件组成接口基础CPU与外设传输控制方式系统总线2微型计算机概述(18)课件1.1 1.2 1.1 1.2 微型计算机概念、产生、发展微型计算机概念、产生、发展 l 微型计算机的发展微型计算机的发展19711971年年，美美国国IntelIntel公公司司研研究究并并制制造造了了I4004I4004微微处处理理器器芯芯片片。该该芯芯片片能能同同时时处处理理4 4位位二二进进制制数数，集集成成了了23002300个个晶晶体
2、体管管，每每秒秒可可进进行行6 6万万次次运运算算，成成本本约约为为200200美美元元。它它是是世世界界上上第第一一个个微微处处理理器器芯芯片片，以以它它为为核核心心组组成成的的MCS-4MCS-4计计算算机，标志了世界第一台微型计算机的诞生。机，标志了世界第一台微型计算机的诞生。3微型计算机概述(18)课件微微机机概概念念：以以微微处处理理器器为为核核心心，配配以以由由大大规规模模集集成成电电路路制制作作的的存存储储器器、输输入入/ /输输出接口电路及系统总线所组成的计算机。出接口电路及系统总线所组成的计算机。划划分分阶阶段段的的标标志志：以以微微处处理理器器的的字字长长和和功能。功能。4
3、微型计算机概述(18)课件第二代第二代中高档中高档8位机位机8080/8085、Z80、MC6800第三代第三代16位机位机Intel 8086、Z8000、MC6800第四代第四代32位机位机80386、80486第五代第五代64位机位机Intel Pentium（1971-1973）（1974-1978）（1978-1984）（1985-1992）（1993后）后）特点：特点：1 1、速度越来越快。、速度越来越快。2 2、容量越来越大。、容量越来越大。3 3、功能越来越强。、功能越来越强。第一代第一代4位和低档位和低档8位机位机Intel 40045微型计算机概述(18)课件1 1、3 3
4、 计算机系统的组成计算机系统的组成1.3.1 微型计算机的硬件微型计算机的硬件1.3.2微型计算机的软件微型计算机的软件6微型计算机概述(18)课件1.3.1 1.3.1 微型计算机的硬件微型计算机的硬件ABDBCBCPU 存储器存储器I/O接口接口外外设设（微型计算机组成框图）（微型计算机组成框图）7微型计算机概述(18)课件一、一、 微处理器的组成微处理器的组成微处理器（微处理器（CPU）是大规模集成电路技术做成的芯片，芯片内）是大规模集成电路技术做成的芯片，芯片内集成有控制器、运算器和寄存器等相关部件，完成对计算机系集成有控制器、运算器和寄存器等相关部件，完成对计算机系统内各部件进行统一
5、协调和控制。统内各部件进行统一协调和控制。A 运算器：计算机中加工和处理数据的功能部件。运算器：计算机中加工和处理数据的功能部件。功能：（功能：（1）对数据进行加工处理，主要包括算术和逻辑运算，）对数据进行加工处理，主要包括算术和逻辑运算， 如加、减、乘、与、或、非运算等。如加、减、乘、与、或、非运算等。 （2）暂时存放参与运算的数据和中间结果。）暂时存放参与运算的数据和中间结果。ALU数据寄存器1#数据寄存器2#存存储储器器外外设设8微型计算机概述(18)课件B 控制器控制器控制和指挥计算机内各功能部件协同动作，完成计算机程序功能。控制和指挥计算机内各功能部件协同动作，完成计算机程序功能。由
6、程序计数器（由程序计数器（IPIP）、指令寄存器（）、指令寄存器（IRIR）、指令译码器（）、指令译码器（IDID）和）和时序信号发生器组成。时序信号发生器组成。（1 1）程序计数器（）程序计数器（IPIP）：程序指令所在单元地址。）：程序指令所在单元地址。（2 2）指令寄存器（）指令寄存器（IRIR）：保存当前正在执行的一条指令。）：保存当前正在执行的一条指令。（3 3）指令译码器（）指令译码器（IDID）：将指令的操作码翻译成机器能识别的）：将指令的操作码翻译成机器能识别的命令信号。命令信号。（4 4）时序信号发生器：根据指令译码器（）时序信号发生器：根据指令译码器（IDID）产生的命令信
7、号）产生的命令信号产生具体的控制信号。产生具体的控制信号。9微型计算机概述(18)课件 C C 寄存器陈列寄存器陈列 包括一组通用寄存器组和专用寄存器。包括一组通用寄存器组和专用寄存器。 通用寄存器通用寄存器用于暂存参加运算的一个操作数，例如用于暂存参加运算的一个操作数，例如数据寄存器可以用来存放数据寄存器可以用来存放8 8位或位或1616位的二进制操作位的二进制操作数。这些操作数可以是参加操作的数据，操作的中数。这些操作数可以是参加操作的数据，操作的中间结果，也可以是操作数的地址，大部分算术和逻间结果，也可以是操作数的地址，大部分算术和逻辑运算指令都可以使用这些数据寄存器。辑运算指令都可以使
8、用这些数据寄存器。 专用寄存器专用寄存器通常有指令指针通常有指令指针IPIP或程序计数器或程序计数器PCPC和堆和堆栈指针栈指针SPSP等等 .10微型计算机概述(18)课件二、存储器二、存储器功能：存放程序和数据。功能：存放程序和数据。存储器存储器内存（主存）内存（主存）外存（辅存）外存（辅存）RAMROMSRAMDRAMROMEPROME2PROM软盘软盘硬盘硬盘光盘光盘11微型计算机概述(18)课件三、三、I/O设备和设备和I/O接口接口（1）I/O设备：微机配备的输入设备：微机配备的输入/输出设备（外设）。输出设备（外设）。标准输入标准输入/输出设备（控制台）：键盘和显示器（输出设备（
9、控制台）：键盘和显示器（CRT）。）。I/O设备设备输入设备输入设备输出设备输出设备键盘键盘鼠标鼠标扫描仪、数码相机扫描仪、数码相机显示器显示器打印机打印机绘图仪绘图仪12微型计算机概述(18)课件（2）I/O接口：连接外设备和系统总线，完成信号转换、接口：连接外设备和系统总线，完成信号转换、数据缓冲、与数据缓冲、与CPU进行信号联络等工作。进行信号联络等工作。 显示器卡：完成显示器与总线的连接。显示器卡：完成显示器与总线的连接。 声卡：完成声音的输入声卡：完成声音的输入/输出。输出。 网卡：完成网络数据的转换。网卡：完成网络数据的转换。 扫描卡：连接扫描仪到计算机。扫描卡：连接扫描仪到计算机
10、。 调制解调器卡：模拟信号与数字信号相互转换。调制解调器卡：模拟信号与数字信号相互转换。 键盘接口、打印机接口等。键盘接口、打印机接口等。 232接口：串行数据接口。接口：串行数据接口。 USB接口：通用串行接口。接口：通用串行接口。13微型计算机概述(18)课件四、系统总线四、系统总线（1）总线：传递信息的一组公用导线。）总线：传递信息的一组公用导线。（2）系统总线：从处理器引出的若干信号线，）系统总线：从处理器引出的若干信号线，CPU通通过它们与存储器或过它们与存储器或I/O设备进行信息交换。系统总线分设备进行信息交换。系统总线分为：为：A 地址总线：传递地址信息的总线，即地址总线：传递地
11、址信息的总线，即AB。CPU在地在地址总线上输出将要访问的内存单元或址总线上输出将要访问的内存单元或I/O端口的地址，端口的地址，该总线为单向总线。该总线为单向总线。14微型计算机概述(18)课件B 数据总线：传递数据信息的总线，即数据总线：传递数据信息的总线，即DB。在在CPU进行读操作时，内存或外设的数据通过数据总线进行读操作时，内存或外设的数据通过数据总线送往送往CPU;在在CPU进行写操作时，进行写操作时，CPU数据通过数据总数据通过数据总线送往内存或外设，数据总线是双向总线。线送往内存或外设，数据总线是双向总线。C 控制总线：传递控制信息的总线，即控制总线：传递控制信息的总线，即CB
12、。控制总线的方向：一部分是从控制总线的方向：一部分是从CPU输出：通过对指令的输出：通过对指令的译码，由译码，由CPU内部产生，由内部产生，由CPU送到存储器、输入送到存储器、输入/输输出接口电路和其它部件。如时钟信号、控制信号等。另出接口电路和其它部件。如时钟信号、控制信号等。另一部分是由系统中的部件产生，送往一部分是由系统中的部件产生，送往CPU，如：中断请，如：中断请求信号、总线请求信号、状态信号。求信号、总线请求信号、状态信号。15微型计算机概述(18)课件控制总线的部件（总线主控设备）：控制总线的部件（总线主控设备）： CPU和和DMA 控制器。控制器。被总线控制的部件（总线控制设备
13、）：被总线控制的部件（总线控制设备）： 存储器和存储器和I/O设备。设备。总线的使用特点：总线的使用特点： a 在某一时刻，只能由一个总线主控设备来控制总线，在某一时刻，只能由一个总线主控设备来控制总线，其它总线主控设备此时必须放弃对总线的控制。其它总线主控设备此时必须放弃对总线的控制。b 在连接系统的各个设备中，在某一时刻只能有一发在连接系统的各个设备中，在某一时刻只能有一发送者发送信号，但可以有多个设备从总线上同时获得送者发送信号，但可以有多个设备从总线上同时获得信号。信号。c 通过总线插槽来与接口板连接。通过总线插槽来与接口板连接。16微型计算机概述(18)课件1.3.2 1.3.2 微
14、型计算机的软件微型计算机的软件一、系统软件一、系统软件（1 1）操作系统）操作系统（2 2）语言处理程序语言处理程序（3 3）服务程序）服务程序17微型计算机概述(18)课件（1 1）操作系统）操作系统操操作作系系统统是是由由许许多多控控制制程程序序所所组组成成的大型程序系统的大型程序系统 合合理理地地组组织织整整个个计计算算机机的的工工作作流流程程，管管理理和和调调度度各各种种软软、硬硬件件资资源源和和软软件，检查程序和机器的故障件，检查程序和机器的故障 是用户和裸机间的接口是用户和裸机间的接口 18微型计算机概述(18)课件（2 2）语言处理程序）语言处理程序 a.a.汇编程序汇编程序把用
15、汇编语言编写的源程序翻译成机器语言表把用汇编语言编写的源程序翻译成机器语言表示的目标程序。示的目标程序。b.b.编译程序编译程序把用高级语言编写的源程序翻译成为机器语言把用高级语言编写的源程序翻译成为机器语言的目标程序。编译程序也需经服务程序的加工的目标程序。编译程序也需经服务程序的加工才能得到可执行的程序文件。才能得到可执行的程序文件。19微型计算机概述(18)课件(3)(3)服务程序服务程序用汇编程序和程序设计语言编好程序后，需用汇编程序和程序设计语言编好程序后，需要对程序进行编辑、连接、调试并将程序装要对程序进行编辑、连接、调试并将程序装配到计算机中去执行，在此过程中，还需要配到计算机中
16、去执行，在此过程中，还需要一些其他的辅助程序，这类辅助程序称为一些其他的辅助程序，这类辅助程序称为服服务程序务程序。微机中常用的服务程序有：文本编辑程序、微机中常用的服务程序有：文本编辑程序、连接程序、调试程序和排错程序等。连接程序、调试程序和排错程序等。20微型计算机概述(18)课件二、程序设计语言二、程序设计语言机器语言机器语言机器语言是能够直接被计算机识别机器语言是能够直接被计算机识别和执行的语言和执行的语言用二进制代码编写的代码序列用二进制代码编写的代码序列机器语言因难于交流，在实际应用机器语言因难于交流，在实际应用中很不方便，很少直接采用。中很不方便，很少直接采用。21微型计算机概述
17、(18)课件汇编语言汇编语言用助记符表示的机器语言用助记符表示的机器语言用汇编语言编写的程序，称源程序用汇编语言编写的程序，称源程序将汇编语言源程序翻译成与之对应将汇编语言源程序翻译成与之对应的机器语言程序（称目标程序），的机器语言程序（称目标程序），需要用汇编程序。需要用汇编程序。22微型计算机概述(18)课件高级语言高级语言高级语言又称为算法语言。高级语言又称为算法语言。用高级语言编写的源程序需翻译成用高级语言编写的源程序需翻译成机器语言表示的目标程序后，计算机器语言表示的目标程序后，计算机才能执行，需要相应的解释程序机才能执行，需要相应的解释程序或编译程序。或编译程序。23微型计算机概述
18、(18)课件面向对象的语言面向对象的语言利用面向对象中的封装、继承、多利用面向对象中的封装、继承、多态等机制，可以提高程序的正确性、态等机制，可以提高程序的正确性、易维护性、可读性和可重用性，有利易维护性、可读性和可重用性，有利于程序开发中的分工合作。于程序开发中的分工合作。常用的面向对象语言如常用的面向对象语言如JAVAJAVA、C#C#等。等。 24微型计算机概述(18)课件三、应用软件三、应用软件（1 1）应用软件包）应用软件包：满足同类应用的许多用：满足同类应用的许多用户需要的软件。户需要的软件。（2 2）用户程序）用户程序：是用户为了解决自己特定：是用户为了解决自己特定的具体问题而开
19、发的软件，在系统软件和应的具体问题而开发的软件，在系统软件和应用软件包的支持下进行开发。用软件包的支持下进行开发。25微型计算机概述(18)课件补充内容：充内容：字符数据字符数据1ASCII码码2BCD码码26微型计算机概述(18)课件1ASCII码码标准标准ASCIIASCII码用码用7 7位二进制数编码，共有位二进制数编码，共有128128个。个。 计计算算机机存存储储器器基基本本单单位位为为8 8位位，ASCIIASCII码码的的最最高高位位通通常常为为0 0，通通信信时时，最最高高位位用用作作奇奇偶偶校校验位。验位。重重要要的的一一些些ASCIIASCII码码：数数字字0-90-9；大
20、大小小写写字字母母等。等。 27微型计算机概述(18)课件2BCD码码 虽虽然然二二进进制制数数实实现现容容易易, ,但但不不符符合合人人们们的的使使用用习习惯惯, ,且且书书写写阅阅读读不不方方便便，所所以以在在计计算算机机输输入入输输出出时时通通常常还还是是采采用用十十进进制制来来表表示示数数，这这就就需需要要实实现现十十进进制制与与二二进进制制间间的的转转换换。为为了了转转换换方方便便, ,常常采采用用二二进制编码的十进制进制编码的十进制, ,简称为简称为BCDBCD码码。 BCDBCD码码就就是是用用4 4位位二二进进制制数数表表示示1 1位位十十进制整数。进制整数。28微型计算机概述(18)课件表表 十进制数字的十进制数字的8421BCD码码十进制数字十进制数字8421BCD码码十进制数字十进制数字8421BCD码码0000050101100016011020010701113001181000401009100129微型计算机概述(18)课件
