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1 、课程特点 1.1 、计算机技术与应用专业核心课程 先导课程:计算机导论 ( 计算机基础 ) C 语言程序设计 - PowerPoint PPT Presentation


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1 、课程特点 1.1 、计算机技术与应用专业核心课程 先导课程:计算机导论 ( 计算机基础 ) C 语言程序设计 后续课程:微机原理与接口技术 单片机技术. 1.2 、 教学目的 了解微型计算机硬件组成的五大部件及其工作原理。 了解 8086 汇编语言程序设计的方法,会进行简单的汇编语言程序设计,能熟练地用 DEBUG 软件进行程序调试。 了解常见的微机接口电路的分析、设计和调试的一些基本问题。. 1.3 、 课时安排 总课时 72 学时 = 52( 理论 )+ 20( 实验 )

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1、课程特点

1.1、计算机技术与应用专业核心课程

先导课程:计算机导论(计算机基础) C语言程序设计

后续课程:微机原理与接口技术 单片机技术


1.2、 教学目的

了解微型计算机硬件组成的五大部件及其工作原理。

了解8086汇编语言程序设计的方法,会进行简单的汇编语言程序设计,能熟练地用DEBUG软件进行程序调试。

了解常见的微机接口电路的分析、设计和调试的一些基本问题。


1.3、 课时安排

总课时 72学时= 52(理论)+ 20(实验)

第1章 计算机系统概论 4

第2章 运算器和运算方法 6+4

第3章 存储系统 6+2

第4章 指令系统 14+14

第5章 中央处理器 8

第6章 总线 4

第8章 输入输出系统 10


2、硬件组成概述

2.1、 通用的计算机的硬件结构框图

输入设备

存储器

输出设备

运算器

控制器

数据流

控制流


2.2、运算器

其核心部件是算术、逻辑运算部件ALU

C

ALU

A

B


简述运算器执行运算:1011+1101=11000 的过程。 (假定A、B、C都是8位寄存器)

(Ⅰ)把00001011放进寄存器A

(Ⅱ)把00001101放进寄存器B

(Ⅲ)ALU处理后的结果放进寄存器C


寄存器和存储器区别是什么?

  • 寄存器和存储器都是存放计算机数据的硬件。

  • 存储器:半导体器件,速度慢;寄存器:触发器,速度快。

  • 寄存器个数有限,8086微机有14个寄存器。

  • 寄存器位数有限,通常16位、32位,若是16位,那么寄存器是由16个触发器组成,1个触发器存放1位数据,即1bit。

  • 存储器容量大,以KB、MB、GB为单位。


2.3、 控制器

主要功能是取指令、分析指令和执行指令

PC和IR是寄存器。PC是程序计数器,存放程序指令的地址。IR是指令寄存器,存放一条程序指令。

内存存放程序中所有指令

指令译码是分析指令,以便控制ALU执行指令.

ALU

译码

PC

IR

内存


控制器是如何取指令、分析指令和执行指令的(以 ADD 1指令为例,指令的首地址是100)?

(Ⅰ)指令的内存地址 100 送程序计数器 PC(Ⅱ)在内存中取指令 ADD 1 送指令寄存器 IR(Ⅲ)指令译码,译码结果控制运算器执行指令,即 把1作为一个操作数与累加器相加


2.4 、存贮器

字、字节、位、地址

CACHE、内存和外存的三级存贮结构


CPU 如何直接处理内存,间接处理外存呢?

CPU总是访问内存。

如果数据在内存中,访问结束。

如果数据不在内存,那么一定在外存。CPU负责把这部分数据从外存调入内存,(可能先要把内存中部分数据先调出到外存,以便腾出空间),再访问内存,即间接处理外存。


CPU 如何访问CACHE和内存呢?

CPU 同时 访问CACHE和内存。

如果数据在CACHE中,CPU终止访问内存,访问结束。

如果数据不在CACHE中,那么它一定在内存中。CPU访问内存,并把这部分的数据从内存调入CACHE(可能先要把CACHE中部分数据调出,以便腾出空间),访问结束。这和CPU间接处理外存的方法相似。


2.5 、 输入和输出设备

输入和输出设备(I/O设备)

I/O适配器(I/O接口)


I/O 设备为什么要通过接口与CPU相联接?

CPU与内存直接相联接,与I/O设备不能直接相联接,因为CPU与内存速度接近,与I/O设备速度相差很大,例如

CPU主频 1GHZ

内存存取时间 3ns

I/O设备带宽 1MB/s、1KB/s或更慢

需要I/O接口进行速度缓冲。


一般地,输入时, I/O设备先把数据准备好,放在接口的数据缓冲寄存器中,再通知CPU来取走数据;或者,输出时,CPU把数据放在接口的数据缓冲寄存器中,通知I/O设备慢慢地取走数据。


小结:

作业: 专科生期末试卷一([email protected],口令111111,题1)中的选择题部份


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