第1章 微型计算机概述(1).doc

第1章微型计算机概述
本章学习要点
●微处理器的产生和发展、微处理器系统
●微型计算机的分类、性能指标、系统组成情况及应用领域
●计算机中的数制及其转换、无符号数和带符号数的表示方法
●ASCII码、BCD码、汉字编码的概念和应用
1-1本章知识重点
1-1-1微处理器和微型计算机的基本知识
1．微处理器的发展按照CPU的字长和功能特点，经历了6代的演变
(1)第一代(1971年～1973年)：4位和8位低档微处理器。
(2)第二代(1974年～1977年)：8位中高档微处理器。
(3)第三代(1978年～1984年)：16位微处理器。
(4)第四代(1985年～1992年)：32位微处理器。
(5)第五代(1993年～1999年)：超级32位Pentium微处理器。
(6)第六代(2000年以后)：新一代64位微处理器Merced。
2．微型计算机的类别可以按照CPI．J的字长、使用形态等划分
(1)按照微处理器能够处理的数据字长作为分类标准，有4位、8位、16位、32位、64位微型计算机。
(2)按照微型计算机的使用形态可分为单片微型计算机、单板微型计算机、位片式微型计算机和微型计算机系统。
3．微型计算机的应用主要可以归纳为7个方面
(1)办公自动化的应用，如电子数据处理系统EDP、管理信息系统MIS、高级决策支持系统DSS等。
(2)生产过程自动化的应用，如计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机集成制造系统CIMS等。
(3)数据库应用，如科技情报检索系统、银行储户管理系统、飞机票订票系统、铁路及公路交通控制系统等。
(4)计算机网络应用，如局域网LAN、广域网WAN、城市网CAN和因特网Intemet等。
(5)人工智能，如知识工程、模式识别、神经计算、专家系统和机器人等。
(6)计算机仿真，如核武器的研制、大型飞机的设计、农作物生产模拟和提供仿真训练环境等。
(7)远程教育，如远程传输和交互式学习，共享教学资源形成开放式教育网络等。
4．微型计算机的系统组成包括硬件和软件两大部分
(1)微型计算机的硬件系统主要由CPU、存储器、系统总线、接口电路及I／O设备等部件组成。
(2)微型计算机的软件系统主要由系统软件和应用软件组成，包括为计算机运行工作服务的全部技术资料和各种程序。
1-1-2计算机中的数制及其转换
1．计算机中的数制主要有二进制、八进制、十进制和十六进制
计算机中的数制是一种利用特定符号来计数的方法，数制所使用的相应符号称为数码数码的个数称为基数，每个数码在计数制中所处的位置称为位权。各类数制的表示一般采用在相关数字后面加写相应的英文字母作为标识。如：
B(Binary)表示二进制数；
0(Octonary)表示八进制数(为了与数字0区别，书写时也可用Q表示)；
D(Decimal)表示十进制数，通常其后缀可以省略；
H(Hexadecimal)表示十六进制数。
此外，也可在相关数字的括号外面加数字下标表示。
如：二进制数(110110．101)2；八进制数(532．7)8；十进制数(253．125)10；十六进制数(3BE．A8)16。
2．数制之间的相互转换按照相应的规律处理
如：将十进制整数转换为二、八、十六进制整数，采用“除R倒取余”的方法；
将十进制小数转换为二、八、十六进制小数，采用“乘R顺取整”的方法；
将二、八、十六进制数转换为十进制数时，采用“按位权展开求和”的方法；
其中R为计数制的基数。
将二进制数转换为八、十六进制数时，采用“三合一”、“四合一”的方法；
将八、十六进制数转换为二进制数时，采用“一分三”、“一分四”的方法。
3．二进制数在计算机内部的表示方法称为机器数
在计算机内部，将一个数及其符号进行数值化表示的方法称为机器数，要完整地表示一个机器数应考虑3个方面的因素：
(1)机器数的范围：与计算机的字长有关。
(2)机器数的符号：采用二进制数的最高位表示，“0”代表正数，“1”代表负数。
(3)机器数中小数点的位置：有定点数(约定机器中数据的小数点位置固定不变)与浮点数(小数点在数据中的位置可以左右移动)之分。
1-1-3带符号数的表示及字符编码
1．在计算机内部带符号数的表示有3种方式
(1)数的原码表示：用最高位表示数的符号，其余部分表示数的绝对值。
(2)数的反码表示：正数的反码与原码相同，负数的反码是其符号位不变，其余各位按位取反。
(3)数的补码表示：正数的补码与原码相同，负数的补码是其符号位不变，其余各位按位取反，最后在末尾加1。
采用补码表示的数与机器字长有关，字长8位时所表示的补码范围是128～+127，字长16位时所表示的补码范围是一32768～+32767。
带符号的数用补码来表示，其好处在于可以将减法运算变为加法运算，使运算更简便，容易实现