【正文】 1 主講人：祁桂蘭 2 課程意義 微機原理是理工類專業(yè)課程、計算機等級考試的重要課程。以 8086/8088微處理機為背景，從應用的角度系統(tǒng)性闡述微機的基本原理，為能夠開展微機應用系統(tǒng)的研發(fā)工作，為后續(xù)專業(yè)課程學習、研究奠定基礎。 3 課程目標 微機原理是學習和掌握微機硬件知識和匯編語言程序設計的入門課程： ?微型計算機的基本工作原理 ?匯編語言程序設計 ?微型計算機接口技術 目的：建立微型計算機系統(tǒng)的整體概念，形成微機系統(tǒng)軟硬件開發(fā)的初步能力。 4 教學內(nèi)容 第 1章 緒 論 第 2章 8086 CPU結構 第 3章 尋址方式與指令系統(tǒng) 第 4章 匯編語言程序設計 第 5章 半導體存儲器 第 6章 輸入輸出技術 第 7章 常用接口芯片 第 8章 實 驗 5 教材 牟琦、聶建萍主編，微機原理與接口技術， 清華大學出版社， 課程情況 教學： 48學時 實驗： 8學時 考試：作業(yè) 15%，實驗 15%，期末考試 70% 6 第 1章 緒 論 主要內(nèi)容： 微型計算機的概述 ?各種常用記數(shù)制和編碼以及它們 相互間的轉(zhuǎn)換 ?二進制數(shù)的算術運算和邏輯運； ?符號數(shù)的表示及補碼運算 ?計算機邏輯電路基礎 7 167。 概 述 ?微型計算機的概念 ?微機系統(tǒng)的主要技術指標 ?電子計算機的發(fā)展 ?微型計算機的特點 8 167。 概 述 一、微型計算機的概念： ? 微型計算機 : Micro Computer ? 微處理器 : Micro Processor 微型計算機的核心：微處理器 (中央處理器 CPU) 9 由于科學計算、數(shù)據(jù)處理、圖象分析、數(shù)據(jù)庫人工智能、數(shù)字模擬與仿真等的需求 ,使人類無止境地發(fā)展海量數(shù)位運算。 28 386……586 、奔騰等， 系統(tǒng)速度越來越快，功能越來越強。 微型計算機 : Micro Computer 10 微處理器 : Micro Processor 微處理器本身不是計算機，它是小型計算機或微型計算機的 運算器和控制器部分 。 ALU 、 CU、寄存器等組成計算機核心部件 CPU。 在 CPU基礎上加上程序存貯器 （ ROM)、數(shù)據(jù)存貯器 （ RAM)、 輸入 /輸出 （ I/O)接口和系統(tǒng)總線即可構成 微型計算機 11 微型計算機系統(tǒng) 硬件部分通常由五部分組成 以運算器為核心來描述工作原理；而計算機結構在不斷發(fā)展變化，也有以存儲器為中心的計算機結構 。（數(shù)據(jù)流 — 控制流） 輸入設備 運算器 輸出設備 控制器 存儲器 12 167。 概 述 二、微型計算機的主要技術指標： ? 字長、位、字節(jié)、字 ? 內(nèi)存容量 ? 指令系統(tǒng)、指令、程序 ? 運算速度 ? 容許配置的外圍設備數(shù)量 ? 系統(tǒng)軟件的配置 字長： CPU能夠同時處理的二進制位數(shù)。如 16位、 32位、 64位等。 位： 一個位（ 0或 1）。 字節(jié)： 以 8位為存儲的單元。 字： 2個字節(jié)。 存儲容量： 以字節(jié)為存儲單元，能存儲字節(jié)的多少。 運算速度： 執(zhí)行指令的速度 容許掛接的外設數(shù)量。 13 指令基本概念補充： 指 令： 要求計算機完成某種 操作 的命令。 構 成：操作碼（ OP） + 操作數(shù)（ 地址碼 或數(shù)據(jù)碼）。 操作類型 操作的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)所在的位置 指令系統(tǒng)： 一臺計算機可實現(xiàn)的所有指令集合。 是 硬件系統(tǒng)的設計目標。 程 序： 將任務按解題步驟分解為有順序的指令序列 機器指令程序 匯編語言程序 高級語言程序 14 167。 概 述 三、電子計算機的發(fā)展： ? 電子管計算機（ 19461956） ? 晶體管計算機（ 19571964） ? 中小規(guī)模集成電路計算機（ 19651970） ? 超大規(guī)模集成電路計算機（ 1971今） 電子計算機按其性能分類： ? 大中型計算機 /巨型計算機（ Mainframe Computer） ? 小型計算機（ Mini puter） ? 微型計算機（ Micro puter） ? 單片 計算機（ SingleChip Micro puter） ? Intel CPU的發(fā)展見下頁表 15 代 發(fā)表 年份 字長 (bits) 型號 線寬 (?m) 晶體管數(shù) (萬個 ) 時鐘頻率 (MHz) 速度 (MIPS) 一 1971 1972 4 8 4004 8008 50 1 二 1974 8 8080 20 24 三 1978 1982 16 8086/8088 80286 23 13 820 1 12 四 1985 1989 32 80386 80486 12 120 1233 2566 612 2040 五 1993 32 Pentium 330 60200 100200 六 1995 1996 1997 1999 2021 32 P/Pro P/MMX PII PIII P4 . . 550 450 750 850 3000 133200 166233 233450 4501200 13003000 300 七 2021 ？ 64 Itanium ？ CPU: Cache:30K 3000 800(20條指令 /時鐘周期 ) MIPS（ Million Instructions Per Second） 每秒執(zhí)行百萬條指令的含義 。 16 167。 概 述 四、微型計算機的特點： ? 功能強 ? 可靠性高 ? 價格低廉 ? 適應性強，系統(tǒng)設計靈活 ? 周期短見效快 ? 體積小，重量輕，耗電省 ? 維護方便 17 167。 計算機中的數(shù)制 ?掌握 ? 特點； ? 表示方法； ? 相互間的轉(zhuǎn)換。 18 一、常用記數(shù)制 ?十進制 ——符合人們的習慣 ?二進制 ——便于物理實現(xiàn) ?十六進制 ——便于識別、書寫 ?八進制 19 計數(shù)制 基數(shù) 數(shù)碼 進位關系 二進制 2 0、 1 逢二進一 八進制 8 0、 7 逢八進一 十進制 10 0、 9 逢十進一 十六進制 16 0、 9 A、 B、 C、 D、 E、 F 逢十六進一 20 1. 十進制 特點：以十為底，逢十進一，