文档介绍：第一章计算机基础知识
1-1 计算机发展与组成
1-2 计算机运算基础
1-1 计算机发展与组成
1946-1958 第一代电子管计算机。磁鼓存储器,机器语言、汇编语言编程。世界上第一台数字计算机ENIAC。
1-1-1 发展概况
1958-1964 第二代晶体管计算机。磁芯作主存储器, 磁盘作外存储器,开始使用高级语言编程。
1964-1971 第三代集成电路计算机。使用半导体存储器,出现多终端计算机和计算机网络。
1971- 第四代大规模集成电路计算机。出现微型计算机、单片微型计算机,外部设备多样化。
1981- 第五代人工智能计算机。模拟人的智能和交流方式。
1946年由美国宾夕法尼亚大学研制 ENIAC(Electronic Numerical Integrator And calculator),运算速度 5000次/秒,功耗150kw/h,占地170m2 ,造价100万美元。
1-1-2 计算机发展趋势
微型化─便携式、低功耗
巨型化─尖端科技领域的信息处理,需要超大容量、高速度
智能化─模拟人类大脑思维和交流方式,多种处理能力
系列化、标准化─便于各种计算机硬、软件兼容和升级
网络化─网络计算机和信息高速公路
多机系统─大型设备、生产流水线集中管理(独立控制、故障分散、资源共享)
1-1-3 微型计算机组成结构
微型计算机系统
硬件
微型计算机
(主机)
微处理器
(CPU)
软件
外围设备
运算器
控制器
存储器
(内存)
RAM
ROM
外部设备
辅助设备
输入设备(键盘、扫描仪、语音识别仪…)
输出设备(显示器、打印机、绘图仪、…)
辅助存储器(磁带、磁盘、光盘)
输入/输出接口(PIO、SIO、CTC、ADC、DAC…)
(I/O接口)
总线(AB、DB、CB)
系统软件(操作系统,编辑、编译程序,故障诊断,监控程序…)
应用软件(科学计算,工业控制,数据处理…)
程序设计语言(机器语言、汇编语言、高级语言)
电源电路
时钟电路
单片机简介
单片机即单片机微型计算机,是将计算机主机(CPU、内存和I/O接口)集成在一小块硅片上的微型机。
单片机开发系统有单片单板机和仿真器。实现单片机应用系统的硬、软件开发。
单片机为工业测控而设计,又称微控制器。具有三高优势(集成度高、可靠性高、性价比高)。
主要应用于工业检测与控制、计算机外设、智能仪器仪表、通讯设备、家用电器等。特别适合于嵌入式微型机应用系统。
单片机发展概况
1976-1978 初级8位单片机 Intel MCS-48 系列
1978- 高档8位单片机 Intel MCS-51系列:
-51子系列:8031/8051/8751
-52子系列:8032/8052/8752
低功耗型80C31高性能型80C252廉价型89C2051/1051
1983- 16位单片机 Intel MCS-96 系列
8098/8096、80C198/80C196
32位单片机 80960
1-1-4 计算机主要技术指标
字长: CPU并行处理二进制的数据位数
8位机、16位机、32位机和64位机。
内存容量:内存存储单元数
容量单位:1K=210=1024,1M=220=1KK
8K、64K、16M、64M。
运算速度:CPU处理速度
时钟频率、主频、每秒运算次数
6MHz、12MHz、24MHz、100MHz、300MHz。
内存存取周期:内存读写速度
50nS 、70nS 、200nS 。
1-2 计算机运算基础
一. 十进制ND有十个数码0~9、逢十进一。
十进制用于计算机输入输出,人机交互。
二. 二进制NB两个数码:0、1, 逢二进一。
二进制为机器中的数据形式。
三. 十六进制NH十六个数码:0~9, A~F, 逢十六进一。
十六进制用于表示二进制数。
不同进位制数以下标或后缀区别,十进制数可不带下标。
如:101、101D、101B、101H、101H
介绍计算机中数的表示方法和基本运算方法。
1-2-1 进位计数制
1-2 计算机运算基础
一. 十进制ND
有十个数码:0~9,逢十进一。
例 =1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1
加权展开式以10称为基数,各位系数为0~9。
一般表达式:
ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+…
1-2-1 进位计数制
1-2 计算机运算基础
二. 二进制NB
两个数码:0、1, 逢二进一。
例 =1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-3
加权展开式以2为