第01章 微型计算机系统概述ppt课件.ppt

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1、微型计算机原理及接口技术1.1计算机的发展历史第1章计算机基础知识1.2计算机的基本结构和工作原理1.3微型计算机的基本概念1.5计算机中数据的表示和编码1.4微型计算机系统的组成1.1计算机的发展历史1．第一台电子计算机1946年2月，美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台数字式电子计算机：“埃尼阿克”（ENIAC，即ElectronicNumericalIntegratorandCalculator，电子数字积分计算机）。重量30吨，占地170平方米，每小时耗电150千瓦，价值约40万美元。采用18000只电子管，70000

2、个电阻，10000支电容，研制时间近三年，运算速度为每秒5000次加减法运算。ENIAC的不足：运算速度慢、存储容量小、全部指令没有存放在存储器中、机器操作复杂、稳定性差。2．冯·诺依曼结构计算机1946年6月，美籍匈牙利科学家冯·诺依曼（JohnVonNeumann）提出了“存储程序”的计算机设计方案。其特点是：采用二进制数形式表示数据和计算机指令。指令和数据存储在计算机内部存储器中，能自动依次执行指令。由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备5大部分组成计算机硬件。工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。按照这一原

3、理设计的计算机称为冯·诺依曼型计算机。冯·诺依曼提出的体系结构奠定了现代计算机结构理论的基础，被誉为计算机发展史上的里程碑。中国推出的超级计算机“星云”(Nebulae)高居亚军宝座。,计算速度为每秒钟1.27千万亿次(PFlops)浮点运算天河-1A即每秒可进行2.5千万亿次运算3．按逻辑部件化分的计算机发展阶段按电子部件的演变经历了四代：（1）第一代（1946年~1958年）：电子管计算机特点：体积大、耗电多、运算速度慢，存储容量小。（2）第二代（1959年~1964年）：晶体管计算机特点：体积减小，重量轻、省电、寿命长、

4、可靠性提高，运算速度可达每秒百万次。（3）第三代（1965年~1970年）：中小规模集成电路计算机特点：存储容量1~4兆字节。运算速度每秒几百万至千万次，可靠性有较大提高，体积进一步缩小，成本进一步降低，出现了向大型化和小型化发展的趋势。（4）第四代（1971年-）：大规模和超大规模集成电路计算机大规模集成电路使计算机发生了巨大的变化，半导体存储器的集成度越来越高。Intel公司推出了微处理器，诞生了微型计算机，使计算机的存储容量、运算速度、可靠性、性能价格比等方面都比上一代计算机有较大突破。4．计算机分类（1）计算机按体积、

5、性能和价格分类巨型机、大型机、中型机、小型机和微型计算机（2）按照CPU的字长来分类有4位、8位、16位、32位、64位微型计算机等。（3）按照微型计算机的分布形态来分类可分成位片式、单片式、多片式。（4）按照微处理器的制造工艺来分类可分成MOS型、双极型。（5）按照微型计算机的利用形态来分类有单片机、单板机、多板机。5.微型计算机的特点通常，微型计算机具备以下特点：体积小、重量轻、耗电省可靠性高价格低结构灵活、适应性强应用面广研制周期短、见效快维护方便6.微型计算机的应用（1）办公自动化：（2）生产自动化：（3）数据库应用：

6、（4）网络应用：（5）人工智能：（6）计算机仿真：（7）远程教育：专家系统和机器人。1.2运算基础1.2.1进位计数制1.常用进位计数制2.书写规则3.数制之间的转化转化成十进制--------按“权”展开十进制转化二进制-------除（乘）2取余（整）法二-十进制转化------1.2运算基础1.2.2二进制编码1.BCD码2.字母与字符的编码----ASCII3.汉字的编码---国标码/区位码/GB18030-20001.2运算基础1.2.3带符号数表示原码、反码、补码1.2.4数的定点和浮点表示（1）办公自动化：简称为

7、OA（OfficeAutomation）。它是计算机、通信与自动化技术相结合的产物，也是当前最为广泛的一类应用。（2）生产自动化：包括计算机辅助设计、计算机辅助制造和计算机集成制造系统等，它们是计算机在现代生产领域特别是制造业中的典型应用，不仅提高了自动化水平，而且使传统的生产技术发生了革命性的变化。（3）数据库应用：数据库是在计算机存储设备中按照某种关联方式存放的一批数据。借助数据库管理系统DBMS，可对其中的数据实施控制、管理和使用。（4）网络应用：计算机网络就是利用通信设备和线路等与不同的计算机系统互连起来，并在网络软件

8、支持下实现资源共享和传递信息。通常有局域网（LAN）、广域网（WAN）、城市网（CAN）和因特网（Internet）。（5）人工智能：人工智能研究方向中最具有代表性的两个领域是专家系统和机器人。（6）计算机仿真：计算机仿真是使用仿真软件在计算机上进行必要的模拟试验，从而大大减