第1章 微型計算機概述

1、1微機原理微機原理 2022年1月2日6時25分2課程的性質(zhì)與任務(wù)課程的性質(zhì)與任務(wù)l本課程是計算機科學與技術(shù)專業(yè)的本課程是計算機科學與技術(shù)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)的課程一門重要專業(yè)基礎(chǔ)的課程，通過本課程，通過本課程的學習，使學生了解微型計算機的基本結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)組成，的學習，使學生了解微型計算機的基本結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)組成，CPUCPU的內(nèi)部邏輯的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)及外部引腳功能，存儲器結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)配置，結(jié)構(gòu)及外部引腳功能，存儲器結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)配置，CPUCPU的典型操作和時序。的典型操作和時序。存儲器的類型及性能指標，了解隨機存儲器存儲器的類型及性能指標，了解隨機存儲器RAMRAM的結(jié)構(gòu)原理（的結(jié)構(gòu)原理（SRAM,D

2、RAMSRAM,DRAM）只讀存儲器只讀存儲器ROMROM的結(jié)構(gòu)原理（的結(jié)構(gòu)原理（PROM,EPROM,EEPROMPROM,EPROM,EEPROM），掌握存儲器與），掌握存儲器與CPUCPU的的連接，存儲器的層次結(jié)構(gòu)，高速緩存（連接，存儲器的層次結(jié)構(gòu)，高速緩存（CacheCache）的工作原理，計算機的基）的工作原理，計算機的基本尋址方式，指令系統(tǒng)及其簡單編程應(yīng)用，本尋址方式，指令系統(tǒng)及其簡單編程應(yīng)用，I/OI/O端口的編址方式，主機與端口的編址方式，主機與外設(shè)進行數(shù)據(jù)傳送的基本控制方式（程序控制方式，中斷方式外設(shè)進行數(shù)據(jù)傳送的基本控制方式（程序控制方式，中斷方式,DMA,DMA方式），方

3、式），中斷控制器、中斷控制器、DMADMA控制器的組成及編程應(yīng)用，串行接口，并行接口，計數(shù)控制器的組成及編程應(yīng)用，串行接口，并行接口，計數(shù)器定時器等各種外圍接口芯片的設(shè)置和應(yīng)用。器定時器等各種外圍接口芯片的設(shè)置和應(yīng)用。l設(shè)置本課程的目的是使學生設(shè)置本課程的目的是使學生從理論和實踐上掌握微型計算機的硬件基本組從理論和實踐上掌握微型計算機的硬件基本組成結(jié)構(gòu)、工作原理及常用接口電路，建立微機系統(tǒng)整體概念成結(jié)構(gòu)、工作原理及常用接口電路，建立微機系統(tǒng)整體概念，使學生具備，使學生具備微機應(yīng)用系統(tǒng)接口軟、硬件開發(fā)的初步能力微機應(yīng)用系統(tǒng)接口軟、硬件開發(fā)的初步能力。2022年1月2日6時25分23課程與其他課程

4、的聯(lián)系與分工課程與其他課程的聯(lián)系與分工l本課程的先修課程有計算機應(yīng)用基礎(chǔ)知識、數(shù)字邏輯、匯編語言、計算機本課程的先修課程有計算機應(yīng)用基礎(chǔ)知識、數(shù)字邏輯、匯編語言、計算機組成原理等，掌握了計算機應(yīng)用基礎(chǔ)知識，對計算機的應(yīng)用有感性認識后，組成原理等，掌握了計算機應(yīng)用基礎(chǔ)知識，對計算機的應(yīng)用有感性認識后，結(jié)合數(shù)字邏輯、匯編語言、計算機組成原理知識，才能順利的學習掌握微結(jié)合數(shù)字邏輯、匯編語言、計算機組成原理知識，才能順利的學習掌握微機原理課程的主要知識，為進一步學習專業(yè)課程打下堅實的基礎(chǔ)。機原理課程的主要知識，為進一步學習專業(yè)課程打下堅實的基礎(chǔ)。l是高校計算機教育是高校計算機教育“軟硬兩條腿軟硬兩條腿

5、”中不可缺少的一部分。其內(nèi)容與工程實中不可缺少的一部分。其內(nèi)容與工程實際緊密相聯(lián)系，實用性很強，是一門在理論指導(dǎo)下，偏重于實際應(yīng)用的課際緊密相聯(lián)系，實用性很強，是一門在理論指導(dǎo)下，偏重于實際應(yīng)用的課程。要求學生在首先學好理論的前提下，重視實驗環(huán)節(jié)，具有一定的實際程。要求學生在首先學好理論的前提下，重視實驗環(huán)節(jié)，具有一定的實際動手操作能力。動手操作能力。l本課程區(qū)別計算機組成原理，側(cè)重本課程區(qū)別計算機組成原理，側(cè)重針對硬件的編程針對硬件的編程。2022年1月2日6時25分34最新招聘職位最新招聘職位單片機或嵌入式系統(tǒng)方面軟件開發(fā)經(jīng)驗，具備扎實的嵌入式開發(fā)基礎(chǔ)及單片機或嵌入式系統(tǒng)方面軟件開發(fā)經(jīng)驗，

6、具備扎實的嵌入式開發(fā)基礎(chǔ)及C/C+編程技巧，基編程技巧，基礎(chǔ)熟練掌握基本嵌入式編程開發(fā)環(huán)境和調(diào)試技巧礎(chǔ)熟練掌握基本嵌入式編程開發(fā)環(huán)境和調(diào)試技巧; 根據(jù)項目管理和工程技術(shù)的實際要求，按照系統(tǒng)總體設(shè)計規(guī)格說明書進行軟、硬件設(shè)計，編根據(jù)項目管理和工程技術(shù)的實際要求，按照系統(tǒng)總體設(shè)計規(guī)格說明書進行軟、硬件設(shè)計，編寫系統(tǒng)開發(fā)的規(guī)格說明書等相應(yīng)文檔；寫系統(tǒng)開發(fā)的規(guī)格說明書等相應(yīng)文檔；組織和指導(dǎo)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)實施人員編寫和調(diào)試程序，并對嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)備和程序進行組織和指導(dǎo)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)實施人員編寫和調(diào)試程序，并對嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)備和程序進行優(yōu)化和集成測試，開發(fā)出符合系統(tǒng)總體設(shè)計要求的高質(zhì)量嵌入式系統(tǒng)；優(yōu)化

7、和集成測試，開發(fā)出符合系統(tǒng)總體設(shè)計要求的高質(zhì)量嵌入式系統(tǒng)；熟練熟練C語言開發(fā)，熟悉計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；語言開發(fā)，熟悉計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；了解嵌入式了解嵌入式CPU，如，如ARM等；等；精通多線程、精通多線程、TCP/UDP等開發(fā)模式，具有豐富的軟件調(diào)試經(jīng)驗和面向?qū)ο箝_發(fā)經(jīng)驗；等開發(fā)模式，具有豐富的軟件調(diào)試經(jīng)驗和面向?qū)ο箝_發(fā)經(jīng)驗；熟悉常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法分析，熟悉軟件設(shè)計模式；熟悉常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法分析，熟悉軟件設(shè)計模式；熟悉熟悉Unix/Linux內(nèi)核原理，了解匯編、處理器架構(gòu)內(nèi)核原理，了解匯編、處理器架構(gòu)；濟南山東神思濟南山東神思 山大電力山大電力 積成電子積成電子 浪潮浪潮電子電子搜狐、新浪、三星電

8、子、聯(lián)想集團、華為技術(shù)、大唐微電子、紅旗、搜狐、新浪、三星電子、聯(lián)想集團、華為技術(shù)、大唐微電子、紅旗、TCL 2022年1月2日6時25分45一共一共1616章內(nèi)容章內(nèi)容1 11 1 微型機概述微型機概述2 2 16位和位和32位微處理器位微處理器3 3PentiumPentium的指令系統(tǒng)的指令系統(tǒng) 不講不講4 4 存儲器、存儲管理和高速緩存技術(shù)存儲器、存儲管理和高速緩存技術(shù)5 5 微型計算機和外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸微型計算機和外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸6 6 串并行通信和接口技術(shù)串并行通信和接口技術(shù)7 7 中斷控制器中斷控制器8 8 DMA控制器控制器9 9 計數(shù)器計數(shù)器/定時器和多功能芯片定時器和多功能芯片

9、2022年1月2日6時25分56一共一共1616章內(nèi)容章內(nèi)容2 21010模模/ /數(shù)和數(shù)數(shù)和數(shù)/ /模轉(zhuǎn)換模轉(zhuǎn)換1111鍵盤和鼠標鍵盤和鼠標1212顯示器的工作原理和接口技術(shù)顯示器的工作原理和接口技術(shù) 不講不講1313打印機的工作原理和接口技術(shù)打印機的工作原理和接口技術(shù) 不講不講1414軟盤、硬盤和光盤子系統(tǒng)軟盤、硬盤和光盤子系統(tǒng) 不講不講1515總線總線1616PentiumPentium微型計算機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)微型計算機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2022年1月2日6時25分67第第1章章 微型計算機概述微型計算機概述l了解微型計算機的發(fā)展；了解微型計算機的發(fā)展；l理解理解CPU的功能和組成部件，微型計算機的

10、基本結(jié)構(gòu)；的功能和組成部件，微型計算機的基本結(jié)構(gòu)；l掌握微處理器、微型計算機和微型機系統(tǒng)的差別。掌握微處理器、微型計算機和微型機系統(tǒng)的差別。 l捕捉微型計算機的最新發(fā)展捕捉微型計算機的最新發(fā)展l了解微型計算機的實際應(yīng)用了解微型計算機的實際應(yīng)用 2022年1月2日6時25分78第第1章章 微型計算機概述微型計算機概述l1.1 1.1 微型計算機的特點和發(fā)展微型計算機的特點和發(fā)展l1.2 1.2 微型機的分類微型機的分類l1.3 1.3 微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)l1.4 1.4 微型機的應(yīng)用微型機的應(yīng)用l1.5 1.5 微型機的性能指標微型機的性能指

11、標2022年1月2日6時25分892022年1月2日6時25分91. 微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)三者之間有什么不同？2. CPU在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上由哪幾部分組成？CPU應(yīng)具備哪些主要功能？3. 累加器和其他通用寄存器相比，有何不同？4. 微處理器的控制信號有哪兩類？5. 微型計算機采用總線結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)點？6. 數(shù)據(jù)總線和地址總線在結(jié)構(gòu)上有什么不同之處？如果一個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和地址合用一套總線或者合用部分總線，那么，要靠什么來區(qū)分地址或數(shù)據(jù)？7. 控制總線傳輸?shù)男盘柎笾掠心膸追N？課外補充 當前CPU的最快速度是多少，品牌，生產(chǎn)時間，用途101.1 1.1 微型計算機的特點和發(fā)展微型計算機的特點和

12、發(fā)展 電子計算機通常按體積、性能和價格分為電子計算機通常按體積、性能和價格分為巨型機、大巨型機、大型機、中型機、小型機和微型機五類型機、中型機、小型機和微型機五類。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本工作原理上說，微型機和其他幾類計算機工作原理上說，微型機和其他幾類計算機并沒有并沒有 本質(zhì)上的本質(zhì)上的區(qū)別區(qū)別，所不同的是微型機廣泛采用了集成度相當高的器件，所不同的是微型機廣泛采用了集成度相當高的器件和部件，因此帶來以下一系列特點：和部件，因此帶來以下一系列特點： 體積小、重量輕。體積小、重量輕。 價格低廉價格低廉 可靠性高、結(jié)構(gòu)靈活可靠性高、結(jié)構(gòu)靈活 應(yīng)用面廣應(yīng)用面廣 過程控制過程控制 娛樂娛樂

13、 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 計算計算l研制周期短，產(chǎn)品系列化研制周期短，產(chǎn)品系列化2022年1月2日6時25分10112022年1月2日6時25分11計算機發(fā)展簡史計算機發(fā)展簡史根據(jù)使用的基本電子器件，計算機經(jīng)歷了四個階段：根據(jù)使用的基本電子器件，計算機經(jīng)歷了四個階段：電子管計算機電子管計算機(19461956) 晶體管計算機晶體管計算機(19571964)集成電路計算機集成電路計算機(19651970)超大規(guī)模集成超大規(guī)模集成電路計算機電路計算機(1971至今至今)l 用機器語言、匯編語言編寫程用機器語言、匯編語言編寫程l 用于軍事和國防尖端技術(shù)用于軍事和國防尖端技術(shù)l 開始使用高級語言開始使用高級語言l

14、開始用于工程技術(shù)、數(shù)據(jù)處理和開始用于工程技術(shù)、數(shù)據(jù)處理和 其它科學領(lǐng)域其它科學領(lǐng)域l 采用微程序、流水線等技術(shù)，采用微程序、流水線等技術(shù)， 提高運行速度提高運行速度l 出現(xiàn)操作系統(tǒng)、診斷程序等軟件出現(xiàn)操作系統(tǒng)、診斷程序等軟件l 采用半導(dǎo)體存儲器采用半導(dǎo)體存儲器l 采用圖形界面操作系統(tǒng)采用圖形界面操作系統(tǒng)l 器件速度更快器件速度更快, 軟件、外設(shè)更加豐富軟件、外設(shè)更加豐富 主主要要特特點點122022年1月2日6時25分12 IBM PCIBM PC機的發(fā)展簡史機的發(fā)展簡史名稱名稱推出年代推出年代采用采用CPU特點特點IBM PC19818088 準準16位微機位微機 內(nèi)存尋址內(nèi)存尋址1MB D

15、OS 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)IBM PC/XT19838088 比比IBM PC多一個多一個10MB硬盤硬盤IBM PC/AT198480286 內(nèi)存尋址增至內(nèi)存尋址增至16MB 具有虛擬存儲器功能具有虛擬存儲器功能 Windows操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)386機機486機機PentiumPentium IIPentium III198619901993199719998038680486PentiumPentium IIPentiumIII 內(nèi)存容量更大內(nèi)存容量更大32MB、64MB 支持虛擬支持虛擬8086模式模式 可執(zhí)行多任務(wù)可執(zhí)行多任務(wù) 支持多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)Pentium 4 2

16、000 Pentium IV SSE2指令集指令集 超管線技術(shù)超管線技術(shù)見Intel資料132022年1月2日6時25分13l 研制高速度、強功能的巨型機和大型機研制高速度、強功能的巨型機和大型機 適應(yīng)軍事和尖端科學的需要。適應(yīng)軍事和尖端科學的需要。l 研制價格低廉的超小型機和研制價格低廉的超小型機和微型機微型機 開拓應(yīng)用領(lǐng)域和占領(lǐng)更廣大的市場。開拓應(yīng)用領(lǐng)域和占領(lǐng)更廣大的市場。 微型計算機微型計算機是第四代計算機的典型代表。是第四代計算機的典型代表。計算機的兩個方向發(fā)展計算機的兩個方向發(fā)展142022年1月2日6時25分14n微型機工作原理微型機工作原理 現(xiàn)代計算機的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：現(xiàn)代計算機的結(jié)構(gòu)

17、基礎(chǔ)：存儲程序控制結(jié)構(gòu)存儲程序控制結(jié)構(gòu)1945年，美籍匈牙利數(shù)學家年，美籍匈牙利數(shù)學家John Von Neumann提出提出, 諾依曼計算機諾依曼計算機ENIAC (1946)掌上電腦掌上電腦(2000)152022年1月2日6時25分15諾依曼計算機的工作原理可概述為：諾依曼計算機的工作原理可概述為：“存儲程序存儲程序” + “程序控制程序控制”要點：要點：1以二進制表示數(shù)據(jù)和指令以二進制表示數(shù)據(jù)和指令(程序程序) 2. 先將程序存入存儲器中，再由控制器自動讀取并執(zhí)行先將程序存入存儲器中，再由控制器自動讀取并執(zhí)行輸輸入入設(shè)設(shè)備備控制器控制器輸輸出出設(shè)設(shè)備備 CPU 存儲器存儲器運算器運算器

18、ALU諾依曼結(jié)構(gòu)諾依曼結(jié)構(gòu)161.2 微型機的分類微型機的分類l按按CPU的字長分類的字長分類l按系統(tǒng)規(guī)模分類按系統(tǒng)規(guī)模分類2022年1月2日6時25分16172022年1月2日6時25分171) 1) 按按CPUCPU的字長分類的字長分類CPU的性能可以用兩個主要參數(shù)來描述：的性能可以用兩個主要參數(shù)來描述：速度：速度：用用CPU的工作頻率表示，單位的工作頻率表示，單位MHz GHzCPU內(nèi)部寄存器寬度：寄存器的位數(shù)內(nèi)部寄存器寬度：寄存器的位數(shù)寬度：寬度： 外部數(shù)據(jù)總線寬度：數(shù)據(jù)線的根數(shù)外部數(shù)據(jù)總線寬度：數(shù)據(jù)線的根數(shù)地址總線寬度：地址線的根數(shù)地址總線寬度：地址線的根數(shù)l 按按CPU 的字長，微

19、機可分為：的字長，微機可分為： 4位機位機、8位機位機、16位機位機、32位機位機CPU內(nèi)部的寄存器寬度可用內(nèi)部的寄存器寬度可用字長字長描述描述18通用微處理器通用微處理器4位微處理器位微處理器1971年，年，Intel 4004，第一個微處理器，第一個微處理器8位微處理器位微處理器M6800、Z80和和Intel 8080/8085Apple公司蘋果機公司蘋果機16位微處理器位微處理器Intel 8086/8088 16位個人計算機（位個人計算機（PC：Personal Computer）32位微處理器位微處理器80386，80486，PentiumPentium 432位位PC機，機，AP

20、PLE公司的公司的Macintosh機機64位微處理器位微處理器IA-64結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：Itanium（安騰）（安騰）x86結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：AMD的的64位處理器、位處理器、Intel 64處理器處理器采用4004的計算器Intel 40042022年1月2日6時25分192022年1月2日6時25分19以以Intel公司生產(chǎn)的公司生產(chǎn)的80 x86為例為例：20處理器基本性能指標實例處理器基本性能指標實例2022年1月2日6時25分20年代Intel處理器字長時鐘頻率集成度197140044位108kHz2300197280088位500kHz35001978808616位5MHz2.9萬1985

21、8038632位16MHz27.5萬2003Pentium 432位3.4GHz1.25億2007Core 2 Quad64位2.66GHz5.82億21Intel 80 x86系列處理器系列處理器80386803868048680486奔騰奔騰奔騰奔騰II奔騰奔騰4802868028680868086奔騰奔騰III酷睿酷睿240044004IA-32處理器處理器安騰安騰2022年1月2日6時25分22lIntel Pentium 4 處理器處理器2022年1月2日6時25分22232) 按規(guī)模分類按規(guī)模分類l單片機單片機l單板機單板機l個人計算機個人計算機l筆記本電腦筆記本電腦l掌上電腦掌上

22、電腦2022年1月2日6時25分2324 單片機單片機在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲器、在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲器、I/O接口電路，接口電路，構(gòu)成具備基本功能的計算機構(gòu)成具備基本功能的計算機，稱單片機。，稱單片機。 單片機一詞源于單片機一詞源于Single Chip Microcomputer 簡稱簡稱SCM單片機英文單片機英文Micro Controll Unit 簡稱簡稱MCU 2022年1月2日6時25分24l 特點：超小型、高可靠性、價廉特點：超小型、高可靠性、價廉l 應(yīng)用：智能儀表、工業(yè)實時控制、家用電器等應(yīng)用：智能儀表、工業(yè)實時控制、家用電器等l 產(chǎn)品：產(chǎn)品：

23、Intel 的的8051、8096/8098系列系列 Motorola 的的6801、6805系列系列 Hitachi (日立日立) 的的 H8S、SH系列系列25單板機單板機 將將CPU芯片、芯片、存儲器存儲器芯片、芯片、I/O接接口口芯片和簡單的芯片和簡單的I/O設(shè)備設(shè)備（小鍵盤、（小鍵盤、LED顯示器）等裝配在一塊印刷電顯示器）等裝配在一塊印刷電路板上，再配上路板上，再配上監(jiān)控程序監(jiān)控程序（固化在（固化在ROM中），就構(gòu)成了一臺單板微型中），就構(gòu)成了一臺單板微型計算機（簡稱單板機）。計算機（簡稱單板機）。2022年1月2日6時25分25單板機單板機單板機的I/O設(shè)備簡單，軟件資源少，使用

24、不方便。早期主要用于微型計算機原理的教學教學及簡單的測控簡單的測控系統(tǒng)系統(tǒng)，現(xiàn)在已很少使用。26多板機（系統(tǒng)機）多板機（系統(tǒng)機）l把把CPU、內(nèi)存、內(nèi)存、I/O接口芯片裝在多塊電路板上，接口芯片裝在多塊電路板上， 各各印刷板插在主機板的總線插槽上，印刷板插在主機板的總線插槽上， 通過系統(tǒng)總線連接通過系統(tǒng)總線連接起來。各種適配板卡插在主機板的擴展槽上并與電源、起來。各種適配板卡插在主機板的擴展槽上并與電源、軟軟/硬盤驅(qū)動器及光驅(qū)等裝在同一機箱內(nèi)，再配上系統(tǒng)硬盤驅(qū)動器及光驅(qū)等裝在同一機箱內(nèi)，再配上系統(tǒng)軟件，軟件，構(gòu)成多板機構(gòu)成多板機（簡稱系統(tǒng)機）（簡稱系統(tǒng)機） 。2022年1月2日6時25分26l

25、 產(chǎn)品：產(chǎn)品：IBM PC/XT、486機、機、Pentium機等機等 90年代以年代以來各院校來各院校“微機原理微機原理”和計算機硬件的實驗機。和計算機硬件的實驗機。l工業(yè)工業(yè)PC機機 也屬于多板機也屬于多板機。272022年1月2日6時25分27桌上型：臺式電腦桌上型：臺式電腦便攜型：筆記本、掌上電腦等便攜型：筆記本、掌上電腦等281.3 微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)2022年1月2日6時25分28292022年1月2日6時25分29運算器運算器 控制器控制器 寄存器組寄存器組 內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器 總線總線 輸入輸出輸出輸入輸出輸出 接口電路接口電

26、路外部設(shè)備外部設(shè)備 軟件軟件微處理器微處理器微型計算機微型計算機微型計算機系統(tǒng)微型計算機系統(tǒng)30微機系統(tǒng)微機系統(tǒng)2022年1月2日6時25分30系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件：DOS、Windows 95/98/2000/xp應(yīng)用軟件：應(yīng)用軟件：WPS 、 Word、Photoshop微微 處處 理理 器器 CPU 存儲器存儲器(RAM,ROM) I/O接口接口總線總線 硬硬 件件軟軟 件件微微 型型計算機計算機系系 統(tǒng)統(tǒng)微微 型型計算機計算機(主機主機)外外 設(shè)設(shè)ALU寄存器寄存器控制部件控制部件鍵盤、鼠標鍵盤、鼠標顯示器顯示器軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū)軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū) 打印機、掃描儀打印機、掃描儀31微處理器微

27、處理器l即即CPUCPUl功能功能：l算術(shù)與邏輯運算算術(shù)與邏輯運算l保存少量數(shù)據(jù)保存少量數(shù)據(jù)l對指令譯碼及執(zhí)行相應(yīng)操作對指令譯碼及執(zhí)行相應(yīng)操作l能與存儲器、外設(shè)交換數(shù)據(jù)能與存儲器、外設(shè)交換數(shù)據(jù)l提供系統(tǒng)定時及控制提供系統(tǒng)定時及控制l響應(yīng)中斷請求響應(yīng)中斷請求2022年1月2日6時25分31 CPUCPU內(nèi)部包含內(nèi)部包含 算術(shù)邏輯部件 累加器和寄存器組 控制器32l構(gòu)成構(gòu)成：lCPUCPU、存儲器、存儲器l輸入輸入/ /輸出接口電路輸出接口電路l系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線微處理機微處理機2022年1月2日6時25分32存存儲儲器器I/O接接口口輸輸入入設(shè)設(shè)備備I/O接接口口數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制

28、總線 CB地址總線地址總線 AB輸輸出出設(shè)設(shè)備備CPU332022年1月2日6時25分33ISA插插槽槽PCI插槽插槽AGP插插槽槽北橋北橋芯片組芯片組南橋南橋芯片組芯片組內(nèi)存插槽內(nèi)存插槽CPU插槽插槽IDE接口接口軟驅(qū)接口軟驅(qū)接口并口連接器并口連接器串口連接器串口連接器ROM BIOS鼠標鍵盤鼠標鍵盤USB接口接口主板主板電源電源插座插座342022年1月2日6時25分34550MHzIDE2Pentium III北橋北橋440BXAGP南橋南橋PIIX4ECMOS & RTCUSB超級超級I/OIDE1COM1COM2LPT1550MHzL1CacheL2Cache處理機總線處理機總線 1

29、00MHz100MHzPCI 總線總線 33MHzPCI 插槽插槽ISA 插槽插槽ISA總線總線 8MHz內(nèi)存條內(nèi)存條ROM BIOS顯顯示示器器硬盤硬盤光驅(qū)光驅(qū)軟驅(qū)軟驅(qū)鍵盤鼠標鍵盤鼠標打印機打印機MODEM66MHz顯卡顯卡352022年1月2日6時25分35地址總線的條數(shù)地址總線的條數(shù) 決定決定CPU的尋址能力。的尋址能力。10根根 210 1024 1K 20根根 220 1024K 1M32根根 232 22 230 4G36根根 236 26 230 64G362022年1月2日6時25分36數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線的條數(shù)決定一次可最多傳送數(shù)據(jù)的寬度。的條數(shù)決定一次可最多傳送數(shù)據(jù)的寬度。 8

30、 根根 一次傳送一次傳送 8位位16 根根 一次傳送一次傳送 16位位 32 根根 一次傳送一次傳送 32位位 64 根根 一次傳送一次傳送 64位位37 1.4 1.4 微型機的應(yīng)用微型機的應(yīng)用2022年1月2日6時25分37 科學計算科學計算 信息處理信息處理 過程控制過程控制 儀器、儀表控制儀器、儀表控制 家電和民用產(chǎn)品控制家電和民用產(chǎn)品控制38機電一體化產(chǎn)品機電一體化產(chǎn)品 機電一體化產(chǎn)品是集機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動化技機電一體化產(chǎn)品是集機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動化技術(shù)和計算機技術(shù)于一體，具有智能化特征的各種機電產(chǎn)品。術(shù)和計算機技術(shù)于一體，具有智能化特征的各種機電產(chǎn)品。單片機在機電一體

31、化產(chǎn)品的開發(fā)中可以發(fā)揮巨大的作用。單片機在機電一體化產(chǎn)品的開發(fā)中可以發(fā)揮巨大的作用。典型產(chǎn)品如機器人、數(shù)控機床、自動包裝機、點鈔機、醫(yī)典型產(chǎn)品如機器人、數(shù)控機床、自動包裝機、點鈔機、醫(yī)療設(shè)備、打印機、傳真機、復(fù)印機療設(shè)備、打印機、傳真機、復(fù)印機等。等。2022年1月2日6時25分38392022年1月2日6時25分39 智能儀器儀表智能儀器儀表 單片機用于各種儀器儀表，一方面提高了儀器單片機用于各種儀器儀表，一方面提高了儀器儀表的使用儀表的使用功能和精度功能和精度，使儀器儀表智能化，使儀器儀表智能化，同時還簡化了儀器儀表的同時還簡化了儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu)，從而可以，從而可以方便地完成儀器

32、儀表產(chǎn)品的升級換代。如方便地完成儀器儀表產(chǎn)品的升級換代。如各種各種智能電氣測量儀表、智能傳感器智能電氣測量儀表、智能傳感器等。等。40實時工業(yè)控制實時工業(yè)控制 單片機還可以用于各種物理量的單片機還可以用于各種物理量的采集與控制采集與控制。電流、電壓、。電流、電壓、溫度、液位、流量等物理參數(shù)的采集和控制溫度、液位、流量等物理參數(shù)的采集和控制, ,均可以利用單片均可以利用單片機方便地實現(xiàn)。在這類系統(tǒng)中，利用單片機作為系統(tǒng)控制機方便地實現(xiàn)。在這類系統(tǒng)中，利用單片機作為系統(tǒng)控制器，可以根據(jù)被控對象的不同特征采用不同的器，可以根據(jù)被控對象的不同特征采用不同的智能算法智能算法，實，實現(xiàn)期望的控制指標，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。典型應(yīng)現(xiàn)期望的控制指標，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。典