微机原理备课教案要点.ppt

《微机原理与接口技术》课程导述 1.为什么要学习这门课程？？ 微型计算机现已应用于国民经济的各个领域，它的普及与应用使人们传统的工作、学习、生活乃至思维方式发生了巨大变化。 微型计算机现已应用于国民经济的各个领域，它的普及与应用使人们传统的工作、学习、生活乃至思维方式发生了巨大变化。微机原理与接口技术几乎是所有理工科大专院校学生的一门必修课。 2.要求学什么？ 要求掌握微型计算机的硬件组成及使用；学会运用指令系统和汇编语言进行程序设计；熟悉各种类型的接口及其应用，树立起微型计算机体系结构的基本概念；培养利用硬件与软件相结合的方法分析解决本专业领域问题的思维方式和初步能力。为以后跟踪计算机技术的新发展，进一步学习和应用相关方面的新知识、新技术打下必要基础。 3.怎么学？？？ 课程以PC系列微机作为主要背景机，包括微机硬件组成及工作原理，微机接口技术，微机应用技术三大部分内容。主要包括微机系统概述、典型微处理器、指令系统、汇编语言程序设计、存储器系统、微机总线与输入／输出技术、中断系统、典型接口芯片及其应用等内容。 强调与工业实际应用相结合，加强汇编语言程序设计和接口电路设计等部分的理论教学及实际操作，提高系统软硬件的设计能力。 第一章 本章提要 微机概述 计算机中的数和编码 微处理器的典型结构 概述——微机原理课程的内容、学习目的 微机原理课程学习内容 是一门研究微型计算机的基本工作原理以及微型计算机接口技术(如中断控制接口、定时/计数控制接口、DMA控制接口、并行/串行通信接口、模拟接口等)的课程。 冯·诺依曼体系结构 能把需要的程序和数据送至计算机中。 (输入) 必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。 (存储) 能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。 (运算) 能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作。 (控制) 能够按照要求将处理结果输出给用户。(输出) 简单地讲，微型计算机系统的工作过程是取指令(代码)→分析指令(译码)→执行指令的不断循环的过程。 1946年2月15日 世界第一台电子计算机问世 1946年世界上第一台电子计算机由美国宾夕法尼亚大学研制成功。尽管它重达30吨，占地170平方米，耗电140千瓦，用了18800多个电子管，每秒钟仅能做5000次加法. 这台计算机有五个基本部件：输入器、输出器、运算器、存储器和控制器，奠定了当代电子数字计算机体系结构的基础。 概述——微型计算机的发展概况 计算机的发展 电子管计算机?晶体管计算机?集成电路计算机?大规模集成电路计算机?人工智能计算机(尚在研制) 1946年第一代电子计算机(ENIAC)在美国研制成功。使用了18800个电子管，重30吨，占地150平方米，耗电150千瓦，每秒完成5000次加法运算。 概述——微型计算机的发展概况 计算机的发展 1958年第二代晶体管计算机推出，用晶体管代替了电子管，大大降低了计算机的成本和体积，运算速度成百倍提高。 概述——微型计算机的发展概况 计算机的发展 1965年中小规模集成电路为主体的计算机问世，使计算机的体积进一步缩小，配上各类操作系统，计算机性能极大提高。 概述——微型计算机的发展概况 计算机的发展 1970年大规模集成电路(LSI)研制成功，计算机发展到第四代，微型计算机是第四代计算机的典型代表。 1971年在美国硅谷第一块通用微处理器Intel4004诞生，从而开创了微型计算机的新时代。 微型计算机的发展 第1代：4位和低档8位微机 4004→4040→8008 第2代：中高档8位微机 Z80、I8085、M6800，Apple-II微机 第3代：16位微机 8086→8088→80286，IBM PC系列机 第4代：32位微机 80386→80486→Pentium→Pentium II / III / 4 32位PC机、Macintosh机、PS/2机 第5代：64位微机 Itanium、64位RISC微处理器芯片 微机服务器、工程工作站、图形工作站 Intel4004和采用4004的计算器 Apple微型计算机 IBM PC系列机 英特尔微处理器芯片 概述——微型计算机系统的基本组成和各部件功能 微型计算机系统的构成 概述——微型计算机系统的基本组成和各部件功能 微型计算机系统的构成——主机箱 概述——微型计算机系统的基本组成和各部件功能 微处理器及其组成 微处理器(微处理机)：由一片或几片大规模集成电路组成的中央处理器，一般也称CPU(Center Process Unit)。其内部通常包括算术逻辑部件，累加器和通用寄存器组，程序计数器，时序和控制逻辑部件，内部总线等等。 概述—