文档介绍：第一章 微型计算机系统概述
本章学****目标
了解微型计算机的发展、应用及其分类
掌握计算机数据的表示
掌握计算机的组成结构
理解微型计算机的工作过程
1、1 微型计算机的发展、应用及其分类
1、1、1 微机计算机的发展
1971年,美国Intel公司研究并制造了I4004微处理器芯片。该芯片能同时处理4位二进制数,集成了2300个晶体管,每秒可进行6万次运算,成本约为200美元。它是世界上第一个微处理器芯片,以它为核心组成的MCS-4计算机,标志了世界第一台微型计算机的诞生。
微机概念:以大规模、超大规模构成的微处理器作为核心,配以存储器、输入/输出接口电路及系统总路线所制造出的计算机。
划分阶段的标志:以字长和微处理器型号。
第一代
4位和低档8位机
Intel 4004
第二代
中高档8位机
8080/8085、Z80、MC6800
第三代
16位机
Intel 8086、Z8000、MC6800
第四代
32位机
80386、80486
第五代
64位机
Intel Pentium
(1971-1973)
(1974-1978)
(1978-1981)
(1981-1992)
(1993后)
特点:
1、速度越来越快。
2、容量越来越大。
3、功能越来越强。
1、1、2 微型计算机的应用
1、科学计算和科学研究
计算机主要应用于解决科学研究和工程技术中所提出的数学问题(数值计算)。
2、数据处理(信息处理)
主要是利用计算机的速度快和精度高的特点来对数字信息进行加工。
3、工业控制
用单板微型计算机实现DDC级控制,级监督管理控制,或低层MIS管理已屡见不鲜。
4、计算机辅助系统
计算机辅助系统主要有计算机辅助教(CAI)、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)、计算机集成制造(CIMS)等系统。
5、人工智能
人工智能主要就是研究解释和模拟人类智能、智能行为及其规律的一门学科,包括智能机器人,模拟人的思维过程,计算机学****等等。其主要任务是建立智能信息处理理论,进而设计可以展现某些近似于人类智能行为的计算系统。
1、1、3 微型计算机的分类
按应用对象分为:
1、单片机:又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲:它主要是将微处理器、部分存储器、输入输出接口都集成在一块集成电路芯片上,一块芯片就成了一台计算机
2、单板机:将计算机的各个部分都组装在一块印制电路板上,包括微处理器/存储器/输入输出接口,还有简单的七段发光二极管显示器、小键盘、插座等。功能比单片机强,适于进行生产过程的控制。可以直接在实验板上操作,适用于教学。
3、PC机(puter ) :面向个人单独使用的一类微机,实现各种计算、数据处理及信息管理等。
1、2 计算机中数据的表示和编码
计算机中的数据都是采用二进制形式存储和处理的,二进制数只有两个数字0和1,这与我们日常生活中所使用的十进制数是不同的。
1、2、1 计算机中常用的进制数
人们最常用的数是十进制数,计算机中采用的是二进制数,同时有的时候为了简化二进制数据的书写,也采用八进制和十六进制表示方法。下面将分别介绍这几种常用的进制。
1、十进制数
十进制数是大家熟悉的,用0,1,2,…,8,9十个不同的符号来表示数值,它采用的是“逢十进一,借一当十”的原则。
2、二进制表示法
基数为10的记数制叫十进制;基数为2的记数制叫做二进制。
二进制数的计算规则是“逢二进一,借一当二”。
二进制表示数值方法如下:
NB = ± Ki * 2i 其中:Ki = 0 或 1
n
i=-m
例::
()B= 1 * 23 + 0 * 22 + 1 * 21 + 1 * 20 +1 * 2-1
运算规则:
加法运算:
0+0 = 0 0+1 = 1 1+0 = 1 1+1 =10 (逢二进一)
减法运算:
0-0 = 0 10-1 =1 (借位) 1-0 = 1 1-1 =0
乘法运算:
0 * 0 =0 0 * 1 =0 1 * 0 =0 1 * 1 =1
除法运算
0 / 1 =0 1 / 1 =1
3、八进制表示法
八进制数是基数为八的计数制。八进制数主要采用0,1,2,…,7这八个阿拉伯数字。
八进制数的运算规则为“逢八进一,借一当八”。
八进制表示数值方法如下:
NO = ± Ki * 8i 其中:Ki = 0 、1、2、3、4、5、6、7
n
i=-m
例:()O=4 * 82 + 6 * 81 + 7 * 80 + 6 * 8-1