1、微型計算機原理及應用技術本課程特點：（1 1）專業核心課之一；）專業核心課之一；（2 2）學習目的：通過本課程的學習基本理解微型計算機的工作原理，理解）學習目的：通過本課程的學習基本理解微型計算機的工作原理，理解并盡可能掌握電子計算機在算術運算和控制方面的基本原理和基本概念，進并盡可能掌握電子計算機在算術運算和控制方面的基本原理和基本概念，進而系統的理解和掌握微型計算機系統以及微型計算機為核心的應用系統的而系統的理解和掌握微型計算機系統以及微型計算機為核心的應用系統的基基本組成和基本工作原理本組成和基本工作原理。（3 3）學習內容和目標：）學習內容和目標： 了解和認識微處理器以及微型計算機的內

2、部結構、基本工作原理，了解和認識微處理器以及微型計算機的內部結構、基本工作原理，基本掌握基本掌握80868086芯片的功能和使用；芯片的功能和使用； 理解和認識指令系統的功能并基本掌握理解和認識指令系統的功能并基本掌握80868086處理器基本指令的使處理器基本指令的使用，掌握用，掌握80868086宏匯編語言的設計和調試方法；宏匯編語言的設計和調試方法； 掌握內存儲器的擴展方法；掌握內存儲器的擴展方法； 掌握中斷的概念以及應用；掌握中斷的概念以及應用； 掌握接口概念和應用；掌握接口概念和應用； 掌握若干接口芯片的應用。掌握若干接口芯片的應用。（4）學習方法：聽課、練習、閱讀教材和參考書、思考

3、計算機指令）學習方法：聽課、練習、閱讀教材和參考書、思考計算機指令執行及計算機內部的工作過程；執行及計算機內部的工作過程； 認真做好實驗（特別提倡多在自己計算機中練習）。認真做好實驗（特別提倡多在自己計算機中練習）。第二代第二代 將一塊石頭擲入水中，形成波浪，波頭經過一段時間才能傳播到遠方某處，水銀延遲線的工作原理就是這樣。1951年3月，由ENIAC的主要設計者莫齊利和 埃克特設計的第一臺通用自動計算機UNIVAC-1使用了水銀延遲線存儲裝置。UNIVAC-1使用的水銀延遲線是一根直徑10mm、長150cm的管 子，內部充滿水銀，兩端各有一個轉換器分別進行電-聲轉換和聲-電轉換，這樣，脈沖信

4、號從管子的一端進入，轉換成超聲波，960ms后超聲波到達管子的另 一端，然后再轉換成電信號輸出，不過，要實現存儲功能，還需要一些額外的電路：經調制的脈沖信號從管子的一端進入，960ms后從管子的另一端輸出，由變 換器接收后，經檢測、放大、整形和再生，重新反饋到發送端。一個延遲線電路稱作一個通道（channel），每個通道可存儲10個91位的字，差不多 1000個脈沖，UNIVAC系統中共有100個這樣的通道。為了讓存儲系統穩定工作，水銀的溫度需要保持在40左右，因此要將水銀管置于一個類似混凝 土攪拌機的容器中，容器中設置有加熱器用來加熱水銀管。 水銀延遲線存儲器可以稱得上是史上最笨重的主存儲器

5、。使用的水銀管稱之為：汞槽mercury tank是一根直徑10mm、長150cm的管子，內部有很多充滿水銀的管道，使每個汞槽重量超過一噸！返回 第一代，位機； 第二代，位機； 第三代，位機； 第四代，位機； 第五代今位機(Pentium,2006年Core)自動性的核心是自動性的核心是存儲程序與存儲程序與程序控制程序控制返回（一）微型計算機（一）微型計算機 微處理器、微處理器、 存儲器、存儲器、 輸入輸入/輸出接口電路、輸出接口電路、 系統總線。系統總線。（二）微型計算機系統（二）微型計算機系統 微型計算機微型計算機+輸入輸出設備輸入輸出設備+系系統軟件統軟件（三）微處理器（三）微處理器(C

6、PU) CPU由算術邏輯部件、累加器、寄存器、指令指針寄存器由算術邏輯部件、累加器、寄存器、指令指針寄存器IP（程序（程序計數器）、段寄存器、時序和控制邏輯部件、內部總線等組成。計數器）、段寄存器、時序和控制邏輯部件、內部總線等組成。 （四）存儲器（四）存儲器 用來存儲程序和數據，分內部和外部存儲兩大類用來存儲程序和數據，分內部和外部存儲兩大類 嵌入式微處理器嵌入式微處理器EMPU(Embedded MicroProcessor Unit)組成單板機系統組成單板機系統 嵌入式微控制器嵌入式微控制器MCU單片機單片機 系統系統 嵌入式嵌入式DSP處理器處理器EDSPDSP系統系統 嵌入式片上系統

7、嵌入式片上系統SOC組成片上系統，使用硬件描述組成片上系統，使用硬件描述語言。語言。嵌入式系統一般指非嵌入式系統一般指非PC系統，有計算機的功能但又不稱為計系統，有計算機的功能但又不稱為計算機的設備或器材，它以應用為中心，軟硬件可裁剪，適用于應用算機的設備或器材，它以應用為中心，軟硬件可裁剪，適用于應用系統對功能、可靠性、成本、體積功耗等綜合性嚴格要求的專用計系統對功能、可靠性、成本、體積功耗等綜合性嚴格要求的專用計算機系統。軟硬件集于一體，具有代碼小、高度自動化、響應速度算機系統。軟硬件集于一體，具有代碼小、高度自動化、響應速度快等特點。主要有嵌入式處理器、相關支撐硬件、嵌入式操作系統快等特

8、點。主要有嵌入式處理器、相關支撐硬件、嵌入式操作系統及應用軟件等組成。及應用軟件等組成。嵌入式系統應用廣泛：可用于移動計算機平臺嵌入式系統應用廣泛：可用于移動計算機平臺（PDA，掌上計算機）、信息家電（數字電視、機頂盒、，掌上計算機）、信息家電（數字電視、機頂盒、網絡設備）、無線通信設備（智能手機）、工業商業控網絡設備）、無線通信設備（智能手機）、工業商業控制（制（范圍非常廣范圍非常廣），電子商務平臺、軍事領域等等。），電子商務平臺、軍事領域等等。常用的名詞術語常用的名詞術語1.1.1.2.4 1.2.4 計算機的軟件系統計算機的軟件系統系統軟件系統軟件 具有十六個不同的數字符號，即具有十六個

9、不同的數字符號，即0-90-9和和A-FA-F三種數制對照三種數制對照表表余余0 0 【1-3】 10100+1101=100001 10100+1101=100001 【1-4】 100001-10100=1101100001-10100=1101 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 + 1 1 0 1 - 1 0 1 0 0 + 1 1 0 1 - 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 【1-5】 110111011011=10001111 1011=10001111 【1-6

10、】 1110011100101=101101=1011111 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 商商 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 + 1 1 0 1 1 1 + 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 11 0 0 0 1 1 1 1【例【例1-71-7】10100101 AND 10001011 10100101 AND 10001011 【

11、例【例1-81-8】10100101 OR 1000101110100101 OR 10001011 =10000001 =10101111 =10000001 =10101111 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 AND 1 0 0 0 1 0 1 1 OR 1 0 0 0 1 0 1 1 AND 1 0 0 0 1 0 1 1 OR 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1abNO

12、T aNOT ba AND ba OR ba XOR b001 1000011001110010111100110【例【例1-91-9】 NOT 10100101 NOT 10100101 【例【例1-101-10】10100101 XOR 1000101110100101 XOR 10001011 =01011010 =00101110 =01011010 =00101110 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 NOT 1 0 1 0 0 1 0 1 XOR 1 0 0 0 1 0 1 1 NOT 1 0 1 0 0 1 0 1 XOR 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0