第一章计算机基础知识 计算机发展与组成 =2计算机运算基础 合
第一章 计算机基础知识 1-1 计算机发展与组成 1-2 计算机运算基础
器 1946年由美国美夕法尼业大学碱制 eniA (Electron Numerical Integrator And calculator)运算速度 8007秒,功耗150h,占地170m2,造价100)美元
1-1 计算机发展与组成 1946-1958 第一代电子管计算机。磁鼓存储器，机器语 言、汇编语言编程。世界上第一台数字计算机ENIAC。 1-1-1 发展概况 1958-1964 第二代晶体管计算机。磁芯作主存储器, 磁盘作外存储器，开始使用高级语言编程。 1964-1971 第三代集成电路计算机。使用半导体存储 器，出现多终端计算机和计算机网络。 1971- 第四代大规模集成电路计算机。出现微型计算 机、单片微型计算机，外部设备多样化。 1981- 第五代人工智能计算机。模拟人的智能和 交流方式。 1946年由美国宾夕法尼亚大学研制 ENIAC（Electronic Numerical Integrator And calculator），运算速度 5000次/秒，功耗150kw/h，占地170m 2 ，造价100万美元
1=1-2计算机发展趋势 微型化一便携式、低功耗 巨型化一尖端科技领域的信息处理,需要超大容量、高速度 智能化一模拟人类大脑思维和交流方式,多种处理能力 系列化、标准化一便于各种计算机硬、软件兼容和升级 网络化一网络计算机和信息高速公路 多机系统一大型设备、生产流水线集中管理(独立控制、 故障分散、资源共享)
1-1-2 计算机发展趋势 • 微型化─ 便携式、低功耗 • 巨型化─ 尖端科技领域的信息处理，需要超大容量、高速度 • 智能化─ 模拟人类大脑思维和交流方式，多种处理能力 • 系列化、标准化─ 便于各种计算机硬、软件兼容和升级 • 网络化─ 网络计算机和信息高速公路 • 多机系统─ 大型设备、生产流水线集中管理(独立控制、 故障分散、资源共享)
1-1-3微型计 微型计算机 (主机) DAC.) 硬件 Intel 别仪…) 微型计算机系统 perfume 仪、…) 外围设备 vEgan 系统软件 软件应用软件 程序设计
1-1-3 微型计算机组成结构 微 型 计 算 机 系 统 硬件 微型计算机 （主机） 微处理器 (CPU) 软件 外围设备 运算器 控制器 存储器 (内存) RAM ROM 外部设备 辅助设备 输入设备(键盘、扫描仪、语音识别仪…) 输出设备(显示器、打印机、绘图仪、…) 辅助存储器(磁带、磁盘、光盘) 输入/输出接口(PIO、SIO、CTC、ADC、DAC…) (I/O接口) 总线 (AB、DB、CB) 系统软件(操作系统，编辑、编译程序，故障诊断,监控程序…) 应用软件(科学计算，工业控制，数据处理…) 程序设计语言(机器语言、汇编语言、高级语言) 电源电路 时钟电路
单片机简介 单片机即单片机微型计算机,是将计算机主机(CPU 内和/0接口)集成在一小块硅片上的微型机 单片机为工业测控而设计,又称微控制器。具有三高 优势(集成度高、可靠性高、性价比高)。 主要应用于工业检测与控制、计算机外设、智自器 仪表、通讯设备、家用电器等。特别活合微 型机A 6.s 单片 0s2909cL Ozx96L。08N AE
单片机简介 • 单片机即单片机微型计算机，是将计算机主机(CPU、 内存和I/O接口)集成在一小块硅片上的微型机。 • 单片机开发系统有单片单板机和仿真器。实现单片机 应用系统的硬、软件开发。 • 单片机为工业测控而设计，又称微控制器。具有三高 优势(集成度高、可靠性高、性价比高)。 • 主要应用于工业检测与控制、计算机外设、智能仪器 仪表、通讯设备、家用电器等。 特别适合于嵌入式微 型机应用系统
单片机发展概况 °1976-1978初级8位单片机 Intel mcs-48系列 1978-高档8位单片机Inte1系列: 51子系列:808051/8751 -52子系列:808/8052/8752 低功耗型80C31高性能型80C252廉价型89C2051/1051 1983-16位单片机 Intel MCS-96系列 8098/8096、80c198/80C196 32位单片机80960
单片机发展概况 • 1976-1978 初级8位单片机 Intel MCS-48 系列 • 1978- 高档8位单片机 Intel MCS-51系列： • -51子系列：8031/8051/8751 • -52子系列：8032/8052/8752 • 低功耗型80C31高性能型80C252廉价型89C2051/1051 • 1983- 16位单片机 Intel MCS-96 系列 8098/8096、80C198/80C196 • 32位单片机 80960
1-1-4计算机主要技术指标 字长:CPU并行处理二进制的数据位数 8位机、16位机、32位机和64位机 量:内存存储单元数 容量单位:1K=210=1024,1M=20=1KK 8K、64K、16M、64M。 :CPU处理速度 时钟频率、主频、每秒运算次数 6MHz、12MH、24MHz、100MHz、300MHz。 内存存取周期:内存读写速度 50nS、70nS、200ns。 合
1-1-4 计算机主要技术指标 • 字长： CPU并行处理二进制的数据位数 8位机、16位机、32位机和64位机。 • 内存容量：内存存储单元数 容量单位：1K=210=1024，1M=220=1KK 8K、64K、16M、64M。 • 运算速度：CPU处理速度 时钟频率、主频、每秒运算次数 6MHz、12MHz、24MHz、100MHz、300MHz。 • 内存存取周期：内存读写速度 50nS 、70nS 、200nS
12订算机运算基础 介绍计算机中数的表示方法和基本运算方法。 1-21进位计数制 表1-2-1不同进位记数制对照表 十进制二进制十六进制十进制二进制十六进制 0000 1000 9 01234567 0001 1001 010 101l 0100 1100 0101 0123456 1101 0110 B—CDEF 0111 7 如:101、101D、101B、101H、101
1-2 计算机运算基础 • 一. 十进制ND有十个数码0～9、逢十进一。 十进制用于计算机输入输出，人机交互。 • 二. 二进制NB两个数码:0、1, 逢二进一。 二进制为机器中的数据形式。 • 三. 十六进制NH十六个数码:0～9, A～F, 逢十六进一。 十六进制用于表示二进制数。 • 不同进位制数以下标或后缀区别,十进制数可不带下标。 如:101、101D、101B、101H、101H 介绍计算机中数的表示方法和基本运算方法。 1-2-1 进位计数制 表 1-2-1 不同进位记数制对照表 十进制 二进制 十六进制 十进制 二进制 十六进制 0 0000 0 8 1000 8 1 0001 1 9 1001 9 2 0010 2 10 1010 A 3 0011 3 11 1011 B 4 0100 4 12 1100 C 5 0101 5 13 1101 D 6 0110 6 14 1110 E 7 0111 7 15 1111 F
12计算机运算基 1-21进位计数制 十进制ND 有十个数码:0~9,逢十进一。 例1234.5=1×103+2×102+3×101+4×100+5×10-1 加权展开式以10称为基数,各位系数为0~9 般表达式: dn1×10m-1+d2×10m2+.+d×100+d×10-1+
1-2 计算机运算基础 • 一. 十进制ND • 有十个数码：0～9，逢十进一。 例 1234.5=1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1 • 加权展开式以10称为基数，各位系数为0～9。 一般表达式： • ND = dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+… 1-2-1 进位计数制
1-2计算机运算基础 1-21进位计数制 二进制NB 两个数码:0、1,逢二进一。 例1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×21+1×23 加权展开式以2为基数,各位系数为0、1 般表达式: B=bn-1×2m1+bn2×2n2+、+b0×20+b-1×2-1+…
1-2 计算机运算基础 • 二. 二进制NB • 两个数码：0、1, 逢二进一。 例 1101.101=1×2 3+1×2 2+0×2 1+1×2 0+1×2 -1+1×2 -3 • 加权展开式以2为基数，各位系数为0、1。 一般表达式： NB = bn-1×2 n-1 + bn-2×2 n-2 +…+b0×2 0 +b-1×2 -1+… 1-2-1 进位计数制