广东省技工学校文化理论课教案首页代号a3.docx
- 文档编号:10289383
- 上传时间:2023-02-09
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:84.15KB
广东省技工学校文化理论课教案首页代号a3.docx
《广东省技工学校文化理论课教案首页代号a3.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《广东省技工学校文化理论课教案首页代号a3.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
广东省技工学校文化理论课教案首页代号a3
广东省技工学校文化理论课教案(首页)(代号A—3)
共8页
科目
单片机与可编程控制器
第一章节课题:
微型计算机基础
授课日期
2005-9-5
课时
2
班级
授课方式
讲授法
作业题数
拟用时间
2
教学目的
熟悉微处理器、微型计算机、微型计算机系统的概念,熟悉微型计算机的硬件结构组成、微型计算机的基本工作原理和工作过程;掌握计算机中常用的数制及数制间的转换,熟悉计算机中常用的编码BCD和ASCII码及其特点,熟悉数据在计算机中的表示方法,即带符号数(原码、反码及补码)和无符号数;熟悉存储器的常用术语及容量表示方法
选
用
教
具
挂
图
重
点
微型计算机系统的工作原理、工作过程、硬件组成,单片机的基本概念,数制及数制间的转换,计算机中常用的编码BCD和ASCII码,原码、反码及补码的概念及转换,半导体存储器的常用术语及容量表示方法。
难
点
微型计算机系统的工作原理、工作过程、硬件组成,计算机中常用的编码BCD和ASCII码,原码、反码及补码的概念及转换,半导体存储器的常用术语及容量表示方法。
教学回顾
通过对《电子技术基础》的学习,学生熟悉、掌握基本电子电路的基本知识,了解超大规模集成电路应用,进一步熟悉了解微型计算机的概念、原理,微型计算机系统的硬件组成结构,工作原理、工作过程,初步了解微型计算机系统的基本工作过程,理解单片机的概念,半导体存储器的常用术语:
位、字节、字的概念含义,掌握半导体存储器容量的计算方法。
掌握计算机中常用数制、编码的表示及转换,数的表示法。
让学生了解单片机的发展历史及应用领域,完成课后思考题。
说
明
审阅签名:
第一章微型计算机的基础知识
1.1计算机中的数制与编码
1.1.1数制
数制即进位计数制,常用的数制有二进制、十进制、十六进制,如表1.1。
表1.1十进制数、二进制数、十六进制数对照表
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
由上表可以看出十进制共有十个元素,计数进位是逢十进一,由此引出二进制数、十六进制数的进位方法。
1.不同的进制的进位规则不同
二进制有两个数码即0和1,逢二进一;
十进制有10个数码即0,1,2,3…,8,9,逢十进一;
十六进制有16个数码即0~9,A~F,逢十六进一。
2.数码在不同的位置其权不同
任意一个r进制数N可表示为:
N=∑(Di×ri)
式中Di为该数制的基本数码,ri是权,r是基数,基数不同所表示的进制数不同。
3.为了区分不同的数制,可在数的右下角注明数制,或者在数的后面加一字母,通常用B表示二进制,D表示十进制(通常不加字母),H表示十六进制。
1.1.2数制之间的相互转换
1.二进制、十六进制转换十进制
方法:
将二进制、十六进制数的基数与相应位置的权相乘然后相加即可,例1.1,例1.2。
例1.1 把二进制数10101.1011B转换成相应的十进制数。
解:
10101.1011B=1×24+1×22+1×20+1×2-1+1×2-3+1×2-4=21.6875D
例1.2 把十六进制数0F3DH转换成为相应的十进制数。
解:
0F3DH=F×162+3×161+D×160=15×256+3×16+13×1=3901D
2.十进制数转换成为二进制数
方法:
整数部分采用除2取余法,小数部分采用乘2取整法,例1.3。
例1.3把十进制数15.75转换成为对应二进制数。
解:
整数部分15:
所以整数15相当于二进制数1111B;
小数部分0.75:
0.75×2=1.5…1第一整数
0.5×2=1.0……1第二整数
小数0.75相当于二进制数0.11B,因此十进制数15.75=1111.11B
3.二进制数和十六进制数间的相互转换
方法:
以小数点为基准,整数部分向左,小数部分向右,每四位二进制数对应一位十六进制数,不足四位添0凑四位,例1.4,例1.5。
例1.4 将二进制数1111000111.100101B转换成为十六进制数.
解:
1111000111.100101B=001111000111.10010100B=3C7.94H
例1.5将十六进制数2FB5H转换成为二进制数
解:
2FB5H=0010111110110101B
1.1.3计算机中数的表示和编码
1.带符号数的表示法
在微型计算机中将数最高位作为符号位,用0表示正数,1表示负数,称符号的数值化。
一个带符号的数在计算机中可以有原码、反码和补码3种表示方法。
微型计算机中带有符号的数均是以补码形式来存放的。
补码仍然把最高位来表示符号位,正数的补码与反码、原码相同;负数的补码即符号位不变,其余各位求反后再加1,对于8位二进制数来说,补码表示的范围为-128~+127。
2.二进制编码
(1)BCD码
(2)ASCII码
1.2微型计算机的基本结构和工作原理
1.2.1微型计算机中常用的术语
1.位(bit)
位是计算机所能表示的最基本、最小的数据单位。
有两种状态:
0和1。
2.字节(Byte)
字节是微机计算机中存放数据单位,1Byte=8bit。
3.字(Word)和字长
字是计算机内部进行数据处理的基本单位,计算机的每一个字所包含的二进制数的位数称为字长,常把一个字长定为16位。
常用的信息单位:
1KB=1024B=210B;1MB=1024KB=220B;1GB=1024MB=230B。
1.2.2微型计算机的基本结构
微型计算机由中央处理单元(CPU)、存储器、I/O接口等组成,相互之间通过三组总线(Bus)(即AB、DB和CB)来连接。
1.中央处理单元(CPU)
CPU由运算器和控制器组成,是计算机的核心部件。
2.存储器
存储器是存放程序和数据的装置。
按读写工作方式可分为RAM和ROM。
半导体存储器的结构如图1.2所示
RAM可进行读/写操作,断电后所存信息立即消失,在单片机系统中用作数据存储器。
ROM只能读出信息,即使在断电情况信息也不会丢失。
在单片机系统中ROM只存放程序、常数及数据表,因此又把它称为程序存储器。
ROM依其写入的情况可分为掩膜ROM,PROM,EPROM和EEPROM四类。
3.输入/输出接口(I/O接口)
I/O接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。
,大多数接口电路已标准化、系列化,一般是可编程的。
4.总线(Bus)
总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来,并传送信息的公共通道。
总线是一组传输线的集合,根据传递信息种类,分为地址总线、数据总线和控制总线。
地址总线AB(AddressBus)
AB是一种由CPU向外发出的单向通信总线,用于给存储器或输入/输出接口提供地址码,以选择相应的存储单元或寄存器。
地址总线的根数决定了CPU的寻址范围。
数据总线DB(DataBus)
DB是用于实现CPU、存储器及I/O接口之间数据信息交换的双向通信总线。
数据总线的宽度决定微型计算机的位数。
控制总线CB(ControlBus)
CB是在传输与交换数据时起管理控制作用的一组单向信号线。
如读信号、写信号、中断请求信号等。
1.2.3微型计算机的工作原理
1.2.4
以微型计算机执行第N条指令的工作过程来说明计算机工作原理。
取指令的过程:
①CPU把PC中第N条指令所在存储单元的地址通过AB送到存储器的地址译码器,选中第N个存储单元;
②CPU通过CB向存储器发出读取数据的控制信号;
③存储器中被选中的存储单元的内容送到DB上,CPU通过DB读入指令代码。
分析、执行指令过程:
①CPU读取指令代码后进行译码;
②CPU根据译码结果发出为完成此指令所需要的控制信号;
③执行指令所规定的操作,同时PC的内容自动加1,计算机又进入下一条(第N+1条)指令的取指令过程。
1.3单片机的发展概况
1.3.1单片机的概念
1.3.2
单片机是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。
从某种意义上说,一块单片机芯片就是一台计算机。
1.3.2单片机的发展状况
单片机的发展历史:
第一阶段,4位单片机;
第二阶段,低中档8位单片机(1974~1978年);
第三阶段,高档8位单片机(1978~1982年);
第四阶段,16位和超8位单片机(1982年至今)。
单片机将向大容量、高性能、低电压、低功耗、低价格以及外围接口电路内装化等方向发展。
1.4单片机的特点和应用
1.4.1单片机的特点
集成度高、控制功能强,结构合理(大多采用Harvard结构),抗干扰能力强,指令丰富。
1.4.2单片机的应用
工业控制、机电一体化设备、智能仪器仪表、信息通信技术、家用电器。
1.4.3单片机应用实例
以遥控及数字调谐电视接收机应用为例
1.5MCS-51系列单片机
表1.4MCS-51系列单片机分类表
在课堂上,以提问的形式完成课本10页1-1、1-2、1-4、1-5、1-8、1-10练习题。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 广东省 技工学校 文化 理论 教案 首页 代号 a3