清华大学电子工程系：《微机原理》课程教学资源（PPT课件）第一章 微型计算机系统概述

微机原理 清华大学电子工程系 2002年秋 Ⅴ ersion3.0

1 清华大学电子工程系 2002年秋 Version 3.0

★斗 授课教师 °主讲教师:马洪兵 hbma@tsinghua.edu.cn 辅导教师:刘柳 Iiul@pcsmdc.tsinghua.edu.cn

2 授课教师 •主讲教师：马洪兵 hbma@tsinghua.edu.cn •辅导教师：刘 柳 liul@pcs.mdc.tsinghua.edu.cn

课程目标 微机原理是学习和掌握微机硬件知识和汇编语言程序设计的入 门课程 矿微型计算机的基本工作原理 ③汇编语言程序设计 矿微型计算机接口技术 建立微型计算机系统的整体概念,形成微机系统软硬件开发的 初步能力

3 课程目标 微机原理是学习和掌握微机硬件知识和汇编语言程序设计的入 门课程： 微型计算机的基本工作原理 汇编语言程序设计 微型计算机接口技术 建立微型计算机系统的整体概念，形成微机系统软硬件开发的 初步能力

主要参考书 仇玉章主编,32位微型计算机原理与接口技术,清华大学出 版社,20008 ˉ80X86/ Pentium处理器硬件、软件及接口技术教程,清华大 学出版社,1998.11 inte微处理器—从8086到 Pentium系列体系结构、编程与接 口技术,高等教育出版社,2001.8 80X86 IBM PC及兼容计算机:汇编语言、设计与接口技 术,清华大学出版社,2002.6 考核方式 平时作业 15% 实验 25% 期末考试 60%

4 主要参考书 •仇玉章主编，32位微型计算机原理与接口技术，清华大学出 版社，2000.8 •80X86/Pentium处理器硬件、软件及接口技术教程，清华大 学出版社，1998.11 •Intel微处理器——从8086到Pentium系列体系结构、编程与接 口技术，高等教育出版社，2001.8 •80X86 IBM PC及兼容计算机：汇编语言、设计与接口技 术，清华大学出版社，2002.6 考核方式 平时作业 15% 实验 25% 期末考试 60%

教学大纲 ★斗 第1章微型计算机系统概述 第2章 Pentium微处理器实模式软件体系结构 第3章指令系统与汇编语言 第4章汇编语言程序设计技术 第5章 Pentium微处理器保护模式软件体系结构 第6章 Pentium微处理器的硬件结构与接口 第7章存储器系统 第8章输入输出接口技术基础 第9章中断技术 第10章串行接口技术 第11章并行接口技术 第12章DMA技术 第13章模拟量的输入输出 第14章总线技术 第15章 Pentium系列处理器的最新技术发展

5 教学大纲 第1章 微型计算机系统概述 第2章 Pentium微处理器实模式软件体系结构 第3章 指令系统与汇编语言 第4章 汇编语言程序设计技术 第5章 Pentium微处理器保护模式软件体系结构 第6章 Pentium微处理器的硬件结构与接口 第7章 存储器系统 第8章 输入输出接口技术基础 第9章 中断技术 第10章 串行接口技术 第11章 并行接口技术 第12章 DMA技术 第13章 模拟量的输入输出 第14章 总线技术 第15章 Pentium系列处理器的最新技术发展

★斗 第一章微型计算机系统概述≮ 1.1微型计算机概述 1.1.1微型计算机系统的三个层次 1.1.2微型计算机的常用术语和指标 13微型计算机的发展 12微型计算机的组成和结构 1.2.1微型计算机的组成 1.22微型计算机的结构 13微型计算机的工作原理 1.3.1冯·诺依曼存储程序工作原理 1.3.2微型计算机的工作过程 14微型计算机内信息的表示 14.1进位计数制及其相互转换 142数值数据的表示 14.3非数值数据的表示

6 第一章 微型计算机系统概述 1.1 微型计算机概述 1.1.1微型计算机系统的三个层次 1.1.2 微型计算机的常用术语和指标 1.1.3 微型计算机的发展 1.2 微型计算机的组成和结构 1.2.1微型计算机的组成 1.2.2 微型计算机的结构 1.3 微型计算机的工作原理 1.3.1 冯诺依曼存储程序工作原理 1.3.2 微型计算机的工作过程 1.4 微型计算机内信息的表示 1.4.1 进位计数制及其相互转换 1.4.2 数值数据的表示 1.4.3 非数值数据的表示

1.1微型计算机概述 世界上第一台现代意义的电子计算机是1946年美国宾夕法尼 亚大学设计制造的ENAC ENIAC= Electronic Numerical Integrator and Computer(电子 数字积分机和计算机) 这一庞然大物装有18000个电 子管,总重量达30吨,耗资近 50万美元,不过它还没有引入 CPU的概念 7

7 1.1 微型计算机概述 •世界上第一台现代意义的电子计算机是1946年美国宾夕法尼 亚大学设计制造的ENIAC ENIAC= Electronic Numerical Integrator and Computer（电子 数字积分机和计算机） 这一庞然大物装有18,000个电 子管，总重量达30吨，耗资近 50万美元，不过它还没有引入 CPU的概念

1.1微型计算机概述 ★斗 电子计算机的发展 电子管计算机(1946-1956) 晶体管计算机(1957-1964) 中小规模集成电路计算机(1965-1970) 超大规模集成电路计算机(1971-今) 电子计算机按其性能分类: 大型计算机' 中型计算机 小型计算机 微型计算机’ 微型计算机是第四代计算机的典型代表

8 •电子计算机的发展： 电子管计算机（1946-1956） 晶体管计算机（1957-1964） 中小规模集成电路计算机（1965-1970） 超大规模集成电路计算机（1971-今） •电子计算机按其性能分类： 大型计算机  中型计算机 小型计算机 微型计算机  微型计算机是第四代计算机的典型代表 1.1 微型计算机概述

★斗 微型计算机系统的三个层次 微处理器 严格讲,微处理器≠CPU CPU由算术逻辑部件(ALU和控制部件两大主要部分组成, 实现运算功能和控制功能 微处理器除算术逻辑部件和控制部件以外,还包含一组寄 存器( Registers)以及高速缓冲存储器( Cache)等特殊的 存储器。将这些部件集成在一片大规模集成电路或超大规模 集成电路封装之中,这个器件才被称为微处理器

9 微型计算机系统的三个层次 •微处理器 •严格讲，微处理器≠ CPU •CPU由算术逻辑部件(ALU)和控制部件两大主要部分组成， 实现运算功能和控制功能 •微处理器除算术逻辑部件和控制部件以外，还包含一组寄 存器（Registers）以及高速缓冲存储器（Cache）等特殊的 存储器。将这些部件集成在一片大规模集成电路或超大规模 集成电路封装之中，这个器件才被称为微处理器

★斗 微型计算机系统的三个层次 °微型计算机 以微处理器为核心,配上由大规模集成电路制作的只读 存储器(ROM)、读写存储器(RAM)、输入/输出接 口电路及系统总线等所组成的计算机,称为微型计算机。 将这些组成部分集成在一片超大规模集成电路芯片上, 称为单片微型计算机,简称单片机

10 微型计算机系统的三个层次 •微型计算机 •以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制作的只读 存储器（ROM）、读写存储器（RAM）、输入／输出接 口电路及系统总线等所组成的计算机，称为微型计算机。 •将这些组成部分集成在一片超大规模集成电路芯片上， 称为单片微型计算机，简称单片机