微机
第一章概论
本章内容
1.微型计算机的应用
2.微型计算机的发展史
3.微型计算机的组成
4.微型计算机的特点
学习目的
1.掌握微型计算机的概念和基本结构
2.了解微型计算机的产生和发展过程
3.把握微型计算机的发展方向
1.1  微型计算机系统概述
微型计算机是指以大规模、超大规模集成电路为主要部件的微处理器为核心，配以存储器、输入/输出接口电路及系统总线所制造出的计算机系统。
一、微型计算机的应用领域
二、微型计算机的发展
Intel 8086,8088
Intel 80386,80486
酷似杨幂
PIII
三、微型计算机的分类
按处理器同时处理数据的位数或字长分：8位机  16位机  32位机    64位机
按其结构分：PC机、单片微型机、单板微形机
1.2  微型计算机组成
现代计算机结构仍然是在冯·诺依曼提出的计算机逻辑结构和存储程序概念基础上建立起来的。
一、微型计算机的硬件结构
微型计算机由微处理器、存储器、输入/输出接口构成，它们之间由系统总线连接。
1. 微处理器
整个微机的核心是微处理器(up, MPU)，也称CPU。它包含算术逻辑部件ALU、寄存器组及控制部件。
ALU  ：算术运算、逻辑运算
寄存器：存放操作数、中间结果、地址、标志等信息
控制部件：整个机器控制中心，包括程序计数器IP、指令寄存器IR、指令译码器ID、控制信息产生电路。
外部设备
微机的存储器分为：主存和辅存
主存(内存)：用于存放当前正在运行的程序和正待处理数据。(CPU内部cache，主板上的内存, 造价高，速度快，存储容量小)
辅存(外存)：存放暂不运行的程序和输入处理的数据，(主机箱内或主机箱外，造价低，容量大，可长期保存，但速度慢)
3. 输入设备
微型计算机常用的输入设备有键盘、鼠标、数字化仪、图像扫描仪、数码相机等。
4. 输出设备
微型计算机常用的输出设备有CRT显示器、打印机和绘图仪等。
注意：由于各种外设的工作速度、驱动方式差别很大，无法与CPU直接匹配，所以不可能把它们简单地连到系统总线，需要有一个接口电路充当它们和CPU间的桥梁，通过该电路完成信号的变换、数据的缓冲、与CPU联络等工作。在微机系统中，较复杂的I/O接口电路一般都做在电路板上，这种电路板又称为“卡(Card)”，由卡的一侧引出连接外界的插座，另一侧做成插入端，只要将它们插入总线槽(I/O通道)就连到了系统总线。
5. 系统总线
所谓“总线”，是指传递信息的一组公用导线。系统总线(System Bus)是指从处理器子系统引出的若干信号线，CPU通过它们与存储器和I/O设备进行信息交换。系统总线一般分为三组：数据总线：DB(Data Bus)
地址总线：AB(Address Bus)
控制总线：CB(Control Bus)
地址总线(Address Bus)：
传送地址信息、CPU在AB总线上输出将要访问的内存单元或I/O端口地址、该总线为单向，地址总线的位数决定了CPU可以直接寻址的内存单元范围。
数据总线(Data Bus)：
传送数据信息的总线。在CPU进行读操作时，内存或外设的数据通过DB总线送往CPU；在CPU进行写操作时，CPU数据通过DB总线送往内存或外设，所以该总线为双向总线。
控制总线(Control Bus)：
传送控制信息的总线。其中，有些信号线将CPU的控制信号和状态信号送往外设，外设请求或联络信号送往CPU，个别信号线兼有以上两种情况。所以在讨论控制总线的传送方向时要具体到某一个信号，它们可能是输出、输入或者双向的。
系统总线使用特点：
(1) 在某一时刻，只能由一个总线主控设备控制系统总线，其他总线主控设备必须放弃对总线的控制。
(2) 在连接系统的各个设备中，某一时刻只能有一个发送者向总线发送信号，但可以有多个设备从总线同时获得信号。
1.3  微型计算机系统组成计算机的硬件组成
微型计算机系统包括硬件系统和软件系统。
硬件系统：构成计算机的实体。它包括微处理器、存储器、I/O接口、系统总线、外部设备和电源。软件系统：在计算机上运行的各种程序。它包括系统软件和应用软件。
一、硬件系统
二、软件系统
1.4  微型计算机系特点
一、特点
微型计算机除具有一般电子数字计算机的快速、精确和通用等许多优点外，还具有独自的特点：
(1) 能获得最佳性能价格比
(2) 积木式，适应性强
(3) 可靠性高
(4) 微型计算机是硬件和软件相结合的产物
二、发展方向
(1) 高性能、多功能。
(2) 价格低廉、功能专一。
PC(Personal Computer)机：
是面向个人单独使用的一类微机。当今的微机的许多指标，如存储容量、运行速度等已经赶上或超过了以前的小型机，可以满足各种不同的应用场合。
单片微型机(单片机)：
是一种用于控制的微处理器芯片，其组成实际是由微型计算机的CPU、部分存储器和输入/输出接口等部件集成在一块芯片上。换句话说，一个单片机几乎就是一个专用的计算机，只要配上少量的外部电路和设备就可以构成具体的应用系统。
常用于家用电器、智能化仪表、工业测量。
单板微型机(单板机)：
把微处器芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和小键盘、数码显示器等必要的输入/输出设备装配在一块印刷电路板上就构成了单板微型计算机系统。
常用于过程控制。
冯·诺依曼思想：存储程序原理
用二进制表示数据和指令；
程序与数据事先存储在内存储器中；
运算器、存储器、控制器、输入与输出设备组成硬件系统，它是计算机连续工作的基础。
< 地址总线16位，内存容量为216个单元，即64KB
地址总线20位，内存容量为220个单元，即1MB。
表示存储器容量的最小单位为bit(二进制位)，表示存储器容量的基本单位为Byte(字节)。通常：一个单元为一个字节，字节可用B(即Byte的缩写)表示，且1Byte=8bit。存储器的容量用“K”表示，1K 即为1024个单元。大容量单位为KB、MB、GB、TB。
1KB=1024B          1MB=1024KB
1GB=1024MB      1TB=1024GB
内存储器
ROM:  (Read Only Memory)
只读存储器，用来存储微机系统管理程序BIOS等(芯片制造时写入)。只能读出，不能写入。
•RAM:  (Random Access Memory)
随机存储器，用来暂时存储用户输入的数据与程序。可随机地读出与写入。
外存储器
•软磁盘与软磁盘驱动器
•硬盘与硬盘驱动器
•光盘与光盘驱动器
科学计算用于科学与工程领域。如：π的计算、中长期天气预报及导弹发射中的计算等。
过程控制如对工业生产领域的过程控制，即对生产过程进行监视和控制，以提高产品质量与数量，减轻工人的劳动强度；控制飞机飞行姿态、地形回避及导弹拦截等。
数据处理对数据进行收集、储存、传递、分类、检测、排序、计算、打印报表、输出图像等加工处理。如：企业生产管理系统、电子商务处理系统等。
盗贼输出手法计算机辅助系统
•CAX(x=D、M、T、I 、Λ)
CAD−计算机辅助设计
压岁钱给多少CAM−计算机辅助制造
CAT−计算机辅助测试
CAI−计算机辅助教学
CMI —计算机管理教学
水表安装
电子商务
电子商务源于英文ELECTRONIC COMMERCE简写EC，顾名思义包含两个方面：一是电子方式，二是商贸活动，电子商务指的是利用简单、快捷、低成本的电子通讯方式、买卖双方不谋面地进行商贸活动。
电子商务的真正发展是建立在INTERNET技术上，所以也称IC(INTERNET COMMERCE).
人工智能
计算机模拟人的高级思维活动，进行逻辑判断与推理。如机器人、专家系统、语音识别系统、图形图像等模式识别系统。
办公自动化
信息高速公路
仪器仪表
将传感器与计算机集成于同一芯片上，智能传感器不仅具有信号检测、转换功能，同时还具有记忆、存储、解析、统计、处理及自诊断、自校准、自适应等功能。
智能家电
Intel 4004
第二章运算基础
本章内容
二、十进制数间的相互转换
数的补码表示及求补运算
溢出判断
学习目的面试英文自我介绍
学习数的不同表示方法
掌握不同进制数之间的相互转换
掌握计算机中数的表示方法—补码表示法
2.1  进位计数制
一个数值，可以用不同进制的数表示。
通常用数字后面跟一个英文字母来表示该数的数制。
十进制数：    D  Decimal  D可以省略不用.
二进制数：    B  Binary
八进制数：    O  Octal
十六进制数：H    Hexadecimal.
例：1001B=09H=9

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