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微型計算機原理與接口技術ppt課件

這是微型計算機原理與接口技術ppt課件,包括了微機原理課程的內容、學習目的,微型計算機的發展概況,微型計算機系統的基本組成和各部件功能,微型計算機的應用概況等內容,歡迎點擊下載。

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微型計算機原理及其應用 ——章:概述 第一章:概述 微機原理課程的內容、學習目的 微型計算機的發展概況 微型計算機系統的基本組成和各部件功能 微型計算機的應用概況 第一章:概述 微機原理課程的內容、學習目的 微型計算機的發展概況 微型計算機系統的基本組成和各部件功能 微型計算機的應用概況 第一章:概述——微機原理的課程內容、學習目的 微機原理課程學習內容 是一門研究微型計算機的基本工作原理以及微型計算機接口技術(如中斷控制接口、定時/計數控制接口、DMA控制接口、并行/串行通信接口、模擬接口等)的課程。 馮·諾依曼體系結構 能把需要的程序和數據送至計算機中。 (輸入) 必須具有長期記憶程序、數據、中間結果及最終運 算結果的能力。 (存儲) 能夠完成各種算術、邏輯運算和數據傳送等數據加 工處理的能力。 (運算) 能夠根據需要控制程序走向,并能根據指令控制機 器的各部件協調操作。 (控制) 能夠按照要求將處理結果輸出給用戶。(輸出) 簡單地講,微型計算機系統的工作過程是取指令(代碼)→分析指令(譯碼) →執行指令的不斷循環的過程。 第一章:概述——微機原理的課程內容、學習目的 計算機的五大基本組成部件 運算器、控制器、存儲器、輸入/輸出設備(接口) 微機原理課程學習目的 通過該課程的學習,應能掌握微型計算機系統的硬件基本知識及應用實驗技能,具有一定的微機應用系統的系統分析能力,并且也為后繼課程的學習,打下微型機系統硬件方面的基礎知識。 第一章:概述 微機原理課程的內容、學習目的 微型計算機的發展概況 微型計算機系統的基本組成和各部件功能 微型計算機的應用概況 第一章:概述——微型計算機的發展概況 計算機的發展 電子管計算機晶體管計算機集成電路計算機大規模集成電路計算機人工智能計算機(尚在研制) 1946年第一代電子計算機(ENIAC)在美國研制成功。使用了18800個電子管,重30噸,占地150平方米,耗電150千瓦,每秒完成5000次加法運算。 第一章:概述——微型計算機的發展概況 計算機的發展 1958年第二代晶體管計算機推出,用晶體管代替了電子管,大大降低了計算機的成本和體積,運算速度成百倍提高。 第一章:概述——微型計算機的發展概況 計算機的發展 1965年中小規模集成電路為主體的計算機問世,使計算機的體積進一步縮小,配上各類操作系統,計算機性能極大提高。 第一章:概述——微型計算機的發展概況 計算機的發展 1970年大規模集成電路(LSI)研制成功,計算機發展到第四代,微型計算機是第四代計算機的典型代表。 1971年在美國硅谷第一塊通用微處理器Intel4004誕生,從而開創了微型計算機的新時代。 第一章:概述——微型計算機的發展概況 計算機的發展 計算機發展的四個方向:巨、微、網、智 第一章:概述——微型計算機的發展概況 微處理器的發展 1971.11,Intel公司第一枚微處理器芯片4004,4位機,它總共集成了2200個晶體管。 1972年4月,Intel公司宣布另一種型號的微處理器8008研制成功。 8位機。 1975年1月,Motorola公司宣布推出它的8位微處理器6800。 1979年,Intel公司推出了Intel 8086/8088微處理器。 1983年,Intel公司推出了Intel 80286微處理器,它是完全16位微處理器 。 1985年,Intel公司推出了Intel 80386微處理器。 1989年,Intel公司推出了Intel 80486微處理器。 1993年3月,Intel公司推出了名為Pentium(經典奔騰)的微處理 。 1995年11月Intel公司又推出了Pentium Pro(高能奔騰)。 1997年1月,Intel公司又推出了Pentium MMX(多能奔騰)。 1997年5月,Intel公司推出了PentiumⅡ(奔騰二代) 1999年2月,Intel公司推出了Pentium Ⅲ(奔騰三代) 2000年11月,Intel公司推出了Pentium4(奔騰四代)。 2001年5月,Intel公司推出了64位微處理器Itanium。 第一章:概述——微型計算機的發展概況 微處理器的發展 第一章:概述——微型計算機的發展概況 第一章:概述——微型計算機的發展概況 摩爾定律 歌登.摩爾(Gordon Moore)是Intel公司奠基者之一,他在1964年提出一個摩爾定率,摩爾定律說每18個月半導體集成電路里面晶體管的個數會翻一倍,也就是集成度提升一倍,每隔18個月其性能會提升一倍。這個非常著名的摩爾定率,從1964年提出以來(盡管當時計算機集成電路芯片還沒有出現),到1971年Intel公司首次做出第一塊CPU 4004芯片,再到現在,發展了大概三十多年。可以發現,CPU一直是遵循摩爾定理在發展的,后來到1995年歌登·摩爾對摩爾定理稍微修改了一下,原來是每一年半(18個月)后來改成兩年,也就是說每兩年芯片的集成度會提升一倍,特性提升一倍,但價格不變。 對Intel而言,IA-64是其下—個10~15年的架構。新的IA-64將使Intel擺脫x86架構的限制,從而設計出超越所有現有RISC CPU和x86CPU的新型處理器。IA-64處理器,具有64位尋址能力和64位寬的寄存器,所以被稱為64位CPU。 第一章:概述 微機原理課程的內容、學習目的 微型計算機的發展概況 微型計算機系統的基本組成和各部件功能 微型計算機的應用概況 第一章:概述——微型計算機系統的基本組成和各部件功能 微型計算機系統的構成 第一章:概述——微型計算機系統的基本組成和各部件功能 微型計算機系統的構成——主機箱 第一章:概述——微型計算機系統的基本組成和各部件功能 微處理器及其組成 微處理器(微處理機):由一片或幾片大規模集成電路組成的中央處理器,一般也稱CPU(Center Process Unit)。其內部通常包括算術邏輯部件,累加器和通用寄存器組,程序計數器,時序和控制邏輯部件,內部總線等等。 第一章:概述——微型計算機系統的基本組成和各部件功能 各種CPU 第一章:概述——微型計算機系統的基本組成和各部件功能 微型計算機及其組成 微型計算機:是指由CPU、存儲器、輸入輸出接口電路和系統總線構成的裸機。 內部存貯器,按照讀寫方式的不同,分為ROM和RAM兩種類型; 輸入/輸出接口電路是外圍設備與微型計算機之間的連接電路,在兩者之間進行信息交換的過程中,起暫存、緩沖、類型變換及時序匹配的作用; 總線是CPU與其它各功能部件之間進行信息傳輸的通道,按所傳送信息的不同類型,總線可以分為數據總線DB、地址總線AB和控制總線CB三種類型。 第一章:概述——微型計算機系統的基本組成和各部件功能 各種存儲設備 第一章:概述——微型計算機系統的基本組成和各部件功能 各種接口卡 第一章:概述——微型計算機系統的基本組成和各部件功能 主板 第一章:概述——微型計算機系統的基本組成和各部件功能 主板 主板是機箱中最大的一塊集成電路板,在它上面集成有CPU插座、內存插座、擴展卡插座、輸入輸出系統、總線系統、電源接口等。主板是一個母體,其他的部件或直接插接在主板上,或通過電纜電線連接在主機板上。 總線:是連接多個功能部件或多個裝置的一組公共信號線,接在系統中的不同位置。按所傳送信息的不同類型,總線可以分為數據總線DB(Data Bus)、地址總線AB(Address Bus)和控制總線CB(Control Bus)三種類型,通常稱微型計算機采用三總線結構。 地址總線(AB) :是用來傳送地址信息的信號線。地址總線的位數決定了CPU可以直接尋址的內存空間的大小。地址總是從CPU發出的,所以地址總線是單向的三態總線。單向指信息只能沿一個方向傳送,三態指除了輸出高、低電平狀態外,還可以處于高阻抗狀態(浮空狀態)。 數據總線(DB):數據總線是CPU用來傳送數據信息的信號線。數據總線是雙向三態總線,即數據既可以從CPU送到其它部件,也可以從其它部件傳送給CPU,數據總線的位數和處理器的位數相對應。 控制總線(CB):控制總線是用來傳送控制信號的一組總線。這組信號線比較復雜,由它來實現CPU對外部功能部件(包括存儲器和I/O接口)的控制及接收外部傳送給CPU的狀態信號,不同的微處理器采用不同的控制信號。控制總線有的為單向,有的為雙向或三態,有的為非三態,取決于具體的信號線。 第一章:概述——微型計算機系統的基本組成和各部件功能 微型計算機系統及其組成 微型計算機系統:是指以微型計算機為主體,再配以相應的外圍設備、電源、輔助電路和所需要的軟件而構成的計算機系統。常用的外圍設備有顯示器、打印機、鍵盤等;系統軟件一般包括操作系統、編譯、編輯、匯編軟件等。 微處理器、微型計算機和微型計算機系統三者關系 第一章:概述——微型計算機系統的基本組成 單片機及其組成 單片機:是指將CPU、內存儲器、I/O接口電路等功能部件集成在一塊芯片上的計算機。 單板機及其組成 單板機:是指將CPU、內存儲器和I/O接口電路,加上相應的外設以及監控程序等安裝在一塊電路板上所構成的計算機系統。 [注意]微型計算機、微型計算機系統、單片機和單板機都是以微處理器為基礎,加上相應的硬件和軟件組裝而成的。要注意,單純的微處理器不是計算機,單純的微型計算機也不是完整的計算機系統,它們都不能獨立地工作,只有微型計算機系統才是完整的計算機系統,才有實用意義。 第一章:概述 微機原理課程的內容、學習目的 微型計算機的發展概況 微型計算機系統的基本組成和各部件功能 微型計算機的應用概況 第一章:概述——微型計算機的應用概況 科學計算:科學研究和工程計術計算領域,是計算機應用最早的領域,也是應用得較廣泛的領域。 實時控制:計算機在工業測量和控制方面的應用已十分成熟和廣泛,應用于工業、農業、科學技術、國防以至我們日常生活等各個領域。 信息處理:信息處理又稱為數據處理,是指計算機用于處理生產、經濟活動、社會和科學研究中獲得的大量信息。計算機發展初期,僅僅用于數值計算。后來應用范圍逐漸發展到非數值計算領域,可用來處理文字、表格、圖象、聲音等各類問題。 計算機輔助技術:計算機輔助技術包含計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助測試(CAT)、計算機輔助教學(CAI)等。 辦公自動化:辦公自動化系統,它是以支持辦公自動化為目的的一個信息系統,如日程管理、電子郵政、電子會議、文檔管理、統計報表等,并能輔助管理和決策。 家用電器:目前不僅使用各種類型的個人計算機,而且將單片機廣泛應用于微波爐、磁帶錄音機、自動洗滌機、煤氣用定時器,家用空調設備控制器、電子式縫紉機、電子玩具、游戲機等。 人工智能:人工智能的研究課題是多種多樣的,諸如計算機學習、計算機證明、景物分析、模擬人的思維過程、機器人等等。 第一章:概述——本章要點 1. 微處理器、微型計算機,要求達到“識記”層次。 微處理器、微型計算機和微型計算機系統的定義。 微處理器的發展特點。 單片機和單板機的組成和特點。 個人計算機的組成和特點。 2. 微型計算機系統的總線結構。 微處理器結構,要求達到“識記”層次。 微型計算機的基本結構,要求達到“領會”層次。 用三類總線構成的微機系統,要求達到“識記”層次。

微型計算機原理與接口技術ppt:這是微型計算機原理與接口技術ppt,包括了微型計算機基礎,Intel系列微處理器,80486微處理器的指令系統,匯編語言程序設計,存儲系統,輸入輸出方式及中斷系統,可編程接口芯片,外設接口技術,總線等內容,歡迎點擊下載。

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