电子时钟设计(1).doc

基 于 5 1 单 片 机 的 电 子 时 钟 设 计 与 实 现 计算机综合实践应包含的知识范畴 1、计算机发展 1956年晶体管电子计算机诞生了第二代电子计算机只要几大点柜子容下运算速度也大大 地提高了1959年出现第三代集成电路计算机 初计算机由约翰·冯·诺依曼发明(时电脑计算能力相当于现计算器)有三间库房大逐步发 展而成 从20世纪70年代开始电脑发展新阶段1976年由大规模集成电路和超大规模集成电路制成 克雷号使电脑进入了第四代超大规模集成电路发明使电子计算机断向着 小型化、微型化、低功耗、智能化、系统化方向更新换代 20世纪90年代电脑向智能方向发展制造出与人脑相似电脑进行思维、学习、记忆、网络 通信等工作 进入21世纪电脑更笔记本化、微型化和专业化每秒运算速度超过100万次操作简易、价格 便宜而且代替人们部分脑力劳动甚至某些方面扩展了人智能于今天微型电子计算机被形 象地称做电脑了 世界上第台人电脑由IBM于1980年推出IBM推出英特尔x86硬体架构及微软公司MS- DOS操作系统人电脑并制定PC/ATPC规格之由英特尔所推出微处理器及微软所推出操作系 统发展几乎等同于人电脑发展历史Wintel架构全面取代了IBM人电脑主导地位 2、分类 从计算机类型、运行方式、构成器件、操作原理、应用状况等划分计算机有多种分类 从数据表示来说计算机分数字计算机、模拟计算机及混合计算机三类； 数字计算机按构成器件划分曾有机械计算机和机电计算机现用电子计算机正研究光计算 机、量子计算机、生物计算机、神经计算机等等 电子计算机其规模或系统功能而言分巨型、大型、型、小型、微型计算机和单片机 综合起来说计算机分类样： (1)按照性能指标分类 巨型机： 高速度、大容量 大型机： 速度快、应用于军事技术科研领域 小型机： 结构简单、造价低、性能价格比突出 微型机： 体积小、重量轻、价格低 (2)按照用途分类 专用机： 针对性强、特定服务、专门设计 通用机： 科学计算、数据处理、过程控制解决各类问题 (3)按照原理分类 数字机： 速度快、精度高、自动化、通用性强 模拟机： 用模拟量作运算量速度快、精度差 混合机： 集前两者优点、避免其缺点处于发展阶段 3、计算机系统基本组成 论何种计算机们都由硬件和软件所组成两者分割人们把没有安装任何软件计算机称裸机 硬件 存储器 央处理器--控制器和运算器 外部设备--I/O设备 软件 计算机软件系统分系统软件和应用软件两部分 计算机软件系统包括： 操作系统 数据库管理系统 编译系统 网络系统 标准程序库 服务性程序 4、硬件系统组成及各部件主要功能 硬件 计算机系统所使用电子线路和物理设备看得见、摸得着实体央处理器（ CPU ）、存储器、外部设备（输入输出设备、I／O设备）及总线等 存储器主要功能存放程序和数据程序计算机操作依据数据计算机操作对象存储器由存储 体、地址译码器、读写控制电路、地址总线和数据总线组成能由央处理器直接随机存取 指令和数据存储器称主存储器磁盘、磁带、光盘等大容量存储器称外存储器（或辅助存 储器） 由主存储器、外部存储器和相应软件组成计算机存储系统 央处理器主要功能根据存储器内程序 逐条地执行程序所指定操作央处理器主要组成部分：数据寄存器、指令寄存器、指令译 码器、算术逻辑部件、操作控制器、程序计数器（指令地址计数器 )、地址寄存器等 外部设备用户与机器之间桥梁输入设备任务把用户要求计算机处理数据、字符、文字、 图形和程序等各种形式信息转换计算机所能接受编码形式存入计算机内输出设备任务把 计算机处理结用户需要形式(屏幕显示、文字打印、图形图表、语言音响等）输出输入输 出接口外部设备与央处理器之间缓冲装置负责电气性能匹配和信息格式转换 5、数值计算机表示形式 6、常用外部设备 键盘、鼠标、显示器、打印机 7、CPU CPU央处理单元(Central Process Unit)缩写被简称做微处理器（Microprocessor)过经常被人们直接称处理器(processor )要因些简称而忽视作用CPU计算机核心其重要性好比心脏对于人样实际上处理器作用和 大脑更相似因负责处理、运算计算机内部所有数据而主板芯片组则更像心脏控制着数据 交换CPU种类决定了使用操作系统和相应软件CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内 部总线等构成PC核心再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成完整PC CPU基本结构、功能及参数CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成寄存 器组用于指令执行过存放操作数和间数据由运算器完成指令所规定运算及操作 8、内存概念 计算机组成结构有重要部分存储器存储器用来存储程序和数据部件对于计算机来说有了 存储器才有记忆功能才能保证正常工作存储器种类多按其用途分主存储器