微型計(jì)算機(jī)精品

1、微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日微型計(jì)算機(jī)精品概述微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日第1章 微型計(jì)算機(jī)概述微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日本章要點(diǎn)l了解微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展了解微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展l掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成l掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)l理解微型計(jì)算機(jī)的工作原理及指令理解微型計(jì)算機(jī)的工作原理及指令執(zhí)行過程執(zhí)行過程l掌握微型計(jì)算機(jī)常用術(shù)語掌握微型計(jì)算機(jī)常用術(shù)語 微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù)

2、清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日本章重點(diǎn)與難點(diǎn)本章重點(diǎn)與難點(diǎn)l重點(diǎn)：重點(diǎn)：微型計(jì)算機(jī)的基本組成微型計(jì)算機(jī)的基本組成微型計(jì)算機(jī)的工作原理微型計(jì)算機(jī)的工作原理微型計(jì)算機(jī)常用術(shù)語微型計(jì)算機(jī)常用術(shù)語l難點(diǎn)：難點(diǎn)：微型計(jì)算機(jī)的工作原理微型計(jì)算機(jī)的工作原理返回本章首頁返回本章首頁微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.1 概述概述l1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史l1.1.2 微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)l1.1.3 微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年

3、4月24日1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史l 1946年，第一臺(tái)計(jì)算機(jī)在美國誕生。年，第一臺(tái)計(jì)算機(jī)在美國誕生。60多年來，根據(jù)計(jì)算機(jī)采用的邏輯元件來多年來，根據(jù)計(jì)算機(jī)采用的邏輯元件來分，計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代、晶分，計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代、晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代、集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代、體管計(jì)算機(jī)時(shí)代、集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代、大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代，大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代，如圖如圖1-1所示。所示。 圖1-1 計(jì)算機(jī)采用的邏輯元件微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史l 20世紀(jì)世紀(jì)70年代初，隨著大

4、規(guī)模集成電路的出年代初，隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，原來體積很大的中央處理器電路集成為一個(gè)現(xiàn)，原來體積很大的中央處理器電路集成為一個(gè)只有十幾平方毫米的半導(dǎo)體芯片，其稱為只有十幾平方毫米的半導(dǎo)體芯片，其稱為微處理微處理器器。微處理器的出現(xiàn)，開創(chuàng)了微型計(jì)算機(jī)的新時(shí)。微處理器的出現(xiàn)，開創(chuàng)了微型計(jì)算機(jī)的新時(shí)代。微型計(jì)算機(jī)是第四代計(jì)算機(jī)的典型代表。代。微型計(jì)算機(jī)是第四代計(jì)算機(jī)的典型代表。l 微處理器是計(jì)算機(jī)的核心部件，它的性能在微處理器是計(jì)算機(jī)的核心部件，它的性能在很大程度上決定了微型計(jì)算機(jī)的性能。因此，微很大程度上決定了微型計(jì)算機(jī)的性能。因此，微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展是以型計(jì)算機(jī)的發(fā)展是以微處理器的發(fā)展微處理器

5、的發(fā)展來更新?lián)Q代來更新?lián)Q代的。的。第一代第一代4位和低檔位和低檔8位機(jī)位機(jī)Intel 4004/8008第二代第二代中高檔中高檔8位機(jī)位機(jī)8080/8085、Z80、MC6800第三代第三代16位機(jī)位機(jī)Intel 8086、Z8000、80286第四代第四代32位機(jī)位機(jī)80386、80486第五代第五代32位機(jī)位機(jī)Intel Pentium（1971-1973）主要應(yīng)用于各種袖珍計(jì)算器、家電、）主要應(yīng)用于各種袖珍計(jì)算器、家電、交通燈控制等簡單控制領(lǐng)域交通燈控制等簡單控制領(lǐng)域 （1973-1978）廣泛用于數(shù)據(jù)處理、工）廣泛用于數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制智能儀器儀表及家電等各個(gè)領(lǐng)域業(yè)控制智能儀器儀表及家

6、電等各個(gè)領(lǐng)域 （1978-1983）（1984-1992）（1993-1999）特點(diǎn)：特點(diǎn)：1、速度越來越快。、速度越來越快。2、容量越來越大。、容量越來越大。3、功能越來越強(qiáng)。、功能越來越強(qiáng)。第六代第六代64位機(jī)和雙核位機(jī)和雙核Intel Intanium、Pentium D、Pentium EE、（2000年以后） 微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.1.2 微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)l計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。l1. 運(yùn)算速度快l運(yùn)算速度是計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要性能指標(biāo)。計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速運(yùn)算

7、速度是計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要性能指標(biāo)。計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度通常用每秒鐘執(zhí)行定點(diǎn)加法的次數(shù)或平均每秒鐘執(zhí)行指度通常用每秒鐘執(zhí)行定點(diǎn)加法的次數(shù)或平均每秒鐘執(zhí)行指令的條數(shù)來衡量。計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度已由早期的每秒幾千令的條數(shù)來衡量。計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度已由早期的每秒幾千次發(fā)展到現(xiàn)在的最高可達(dá)每秒萬億次甚至更高。次發(fā)展到現(xiàn)在的最高可達(dá)每秒萬億次甚至更高。l2. 計(jì)算精度高l在科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)中，對(duì)計(jì)算的結(jié)果精度有很高的要在科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)中，對(duì)計(jì)算的結(jié)果精度有很高的要求。一般的計(jì)算工具只能達(dá)到幾位有效數(shù)字求。一般的計(jì)算工具只能達(dá)到幾位有效數(shù)字(如過去常用如過去常用的四位數(shù)學(xué)用表、八位數(shù)學(xué)用表等的四位數(shù)學(xué)用表、八位數(shù)

8、學(xué)用表等)，而計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的，而計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的結(jié)果精度可達(dá)到十幾位、幾十位有效數(shù)字，根據(jù)需要甚至結(jié)果精度可達(dá)到十幾位、幾十位有效數(shù)字，根據(jù)需要甚至可達(dá)到任意的精度?？蛇_(dá)到任意的精度。微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.1.2 微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)l3. 存儲(chǔ)容量大l計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，這使計(jì)算機(jī)具有了計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，這使計(jì)算機(jī)具有了“記憶記憶”功能。功能。目前計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)容量越來越大，已高達(dá)千兆數(shù)量級(jí)的容量。目前計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)容量越來越大，已高達(dá)千兆數(shù)量級(jí)的容量。l4. 具有邏輯判斷功能l計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器

9、除了能夠完成基本的算術(shù)運(yùn)算外，還具備比較、判斷計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器除了能夠完成基本的算術(shù)運(yùn)算外，還具備比較、判斷等邏輯運(yùn)算的功能。這種能力是計(jì)算機(jī)能處理邏輯推理問題的前提。等邏輯運(yùn)算的功能。這種能力是計(jì)算機(jī)能處理邏輯推理問題的前提。l5. 自動(dòng)化程度高，通用性強(qiáng)l由于計(jì)算機(jī)的工作方式是將程序和數(shù)據(jù)先存放在機(jī)內(nèi)，工作時(shí)按程序由于計(jì)算機(jī)的工作方式是將程序和數(shù)據(jù)先存放在機(jī)內(nèi)，工作時(shí)按程序規(guī)定的操作，一步一步地自動(dòng)完成，一般無須人工干預(yù)，因而自動(dòng)化規(guī)定的操作，一步一步地自動(dòng)完成，一般無須人工干預(yù)，因而自動(dòng)化程度高。這一特點(diǎn)是一般計(jì)算工具所不具備的。計(jì)算機(jī)通用性的特點(diǎn)程度高。這一特點(diǎn)是一般計(jì)算工具所不具備的。

10、計(jì)算機(jī)通用性的特點(diǎn)表現(xiàn)在幾乎能求解自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)中一切類型的問題，能廣泛地表現(xiàn)在幾乎能求解自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)中一切類型的問題，能廣泛地應(yīng)用各個(gè)領(lǐng)域。應(yīng)用各個(gè)領(lǐng)域。微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.1.3 微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用l1. 科學(xué)計(jì)算l早期的計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算。目前，科學(xué)計(jì)算仍然是計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要早期的計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算。目前，科學(xué)計(jì)算仍然是計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。由于計(jì)算機(jī)具有很高的運(yùn)算速度和運(yùn)算精度，使得過去用手工無應(yīng)用領(lǐng)域。由于計(jì)算機(jī)具有很高的運(yùn)算速度和運(yùn)算精度，使得過去用手工無法完成的計(jì)算變?yōu)榭赡堋?/p>

11、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力越來越法完成的計(jì)算變?yōu)榭赡堋ｋS著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力越來越強(qiáng)，計(jì)算速度越來越快，計(jì)算精度也越來越高。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，強(qiáng)，計(jì)算速度越來越快，計(jì)算精度也越來越高。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，可以節(jié)省大量時(shí)間、人力和物力。可以節(jié)省大量時(shí)間、人力和物力。l2. 過程檢測與控制l利用計(jì)算機(jī)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中的某些信號(hào)自動(dòng)進(jìn)行檢測，并把檢測到的數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中的某些信號(hào)自動(dòng)進(jìn)行檢測，并把檢測到的數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī)，再根據(jù)需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這樣的系統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)檢測存入計(jì)算機(jī)，再根據(jù)需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這樣的系統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)檢測系統(tǒng)。但一

12、般來說，實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過程是一個(gè)連續(xù)的過程，往往既需要用系統(tǒng)。但一般來說，實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過程是一個(gè)連續(xù)的過程，往往既需要用計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢測，又需要用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。例如：在化工、電力和冶金等計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢測，又需要用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。例如：在化工、電力和冶金等生產(chǎn)過程中，用計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集各種參數(shù)，監(jiān)測并及時(shí)控制生產(chǎn)設(shè)備的工作生產(chǎn)過程中，用計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集各種參數(shù)，監(jiān)測并及時(shí)控制生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)；在導(dǎo)彈、衛(wèi)星的發(fā)射中，用計(jì)算機(jī)隨時(shí)精確地控制飛行軌道與姿態(tài)；狀態(tài)；在導(dǎo)彈、衛(wèi)星的發(fā)射中，用計(jì)算機(jī)隨時(shí)精確地控制飛行軌道與姿態(tài)；在熱處理加工中，用計(jì)算機(jī)隨時(shí)檢測與控制爐窯的溫度；在對(duì)人有害的工作在熱處理加工中，

13、用計(jì)算機(jī)隨時(shí)檢測與控制爐窯的溫度；在對(duì)人有害的工作場所，用計(jì)算機(jī)來監(jiān)控機(jī)器人自動(dòng)工作等。特別是微型計(jì)算機(jī)進(jìn)入儀器儀表場所，用計(jì)算機(jī)來監(jiān)控機(jī)器人自動(dòng)工作等。特別是微型計(jì)算機(jī)進(jìn)入儀器儀表后所構(gòu)成的智能化儀器儀表，將工業(yè)自動(dòng)化推向了一個(gè)更高的水平。利用計(jì)后所構(gòu)成的智能化儀器儀表，將工業(yè)自動(dòng)化推向了一個(gè)更高的水平。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，可以節(jié)省勞動(dòng)力、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，并且算機(jī)進(jìn)行控制，可以節(jié)省勞動(dòng)力、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，并且還可以節(jié)省生產(chǎn)原料、減少能源消耗、降低生產(chǎn)成本。還可以節(jié)省生產(chǎn)原料、減少能源消耗、降低生產(chǎn)成本。微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大

14、學(xué)出版社2013年4月24日l3. 信息管理l信息管理是目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛的一個(gè)領(lǐng)域。信息管理是目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛的一個(gè)領(lǐng)域。所謂信息管理，是指利用計(jì)算機(jī)來加工、管理和所謂信息管理，是指利用計(jì)算機(jī)來加工、管理和操作任何形式的數(shù)據(jù)資料，如企業(yè)管理、物資管操作任何形式的數(shù)據(jù)資料，如企業(yè)管理、物資管理、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、賬目計(jì)算和信息情報(bào)檢索等。當(dāng)理、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、賬目計(jì)算和信息情報(bào)檢索等。當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)信息化的社會(huì)，將計(jì)算機(jī)用于信息今社會(huì)是一個(gè)信息化的社會(huì)，將計(jì)算機(jī)用于信息管理，為辦公自動(dòng)化、管理自動(dòng)化和社會(huì)自動(dòng)化管理，為辦公自動(dòng)化、管理自動(dòng)化和社會(huì)自動(dòng)化創(chuàng)造了最有利的條件。國內(nèi)外大量的機(jī)構(gòu)已經(jīng)建創(chuàng)造了最

15、有利的條件。國內(nèi)外大量的機(jī)構(gòu)已經(jīng)建立了自己的管理信息系統(tǒng)立了自己的管理信息系統(tǒng)(MIS)；一些生產(chǎn)企業(yè)開；一些生產(chǎn)企業(yè)開始采用制造資源規(guī)劃軟件始采用制造資源規(guī)劃軟件(MRP)；商業(yè)流通領(lǐng)域；商業(yè)流通領(lǐng)域則逐步使用電子信息交換系統(tǒng)則逐步使用電子信息交換系統(tǒng)(EDI)，即所謂的無，即所謂的無紙貿(mào)易。紙貿(mào)易。微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日l4. 計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)l計(jì)算機(jī)用于輔助設(shè)計(jì)、輔助制造和輔助教學(xué)統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)用于輔助設(shè)計(jì)、輔助制造和輔助教學(xué)統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)輔助系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)是指利用計(jì)算機(jī)來幫助是指利用

16、計(jì)算機(jī)來幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，以提高設(shè)計(jì)工作的自動(dòng)化程度，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，以提高設(shè)計(jì)工作的自動(dòng)化程度，節(jié)省人力和物力。用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，不僅速度快，節(jié)省人力和物力。用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，不僅速度快，而且質(zhì)量高，為縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期與提高產(chǎn)品質(zhì)量創(chuàng)造而且質(zhì)量高，為縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期與提高產(chǎn)品質(zhì)量創(chuàng)造了有利條件。計(jì)算機(jī)輔助制造了有利條件。計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)是指利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行是指利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的管理、控制與操作，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)設(shè)備的管理、控制與操作，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本以及縮短生產(chǎn)周期，并且還大大改善了工作人員生產(chǎn)成本以及縮短生產(chǎn)周期，并且還大大改善

17、了工作人員的工作條件。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的工作條件。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)是指利用計(jì)算機(jī)幫助是指利用計(jì)算機(jī)幫助學(xué)習(xí)的系統(tǒng)，它將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及學(xué)習(xí)情況等信學(xué)習(xí)的系統(tǒng)，它將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及學(xué)習(xí)情況等信息存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，使學(xué)生能夠輕松自如地從中學(xué)到所需息存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，使學(xué)生能夠輕松自如地從中學(xué)到所需要的知識(shí)。要的知識(shí)。微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.2 微型計(jì)算機(jī)的組成微型計(jì)算機(jī)的組成l微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括硬件和軟件兩大部分。硬件微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括硬件和軟件兩大部分。硬件（Hardware）是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)的實(shí)在的物理設(shè)備，）是指構(gòu)

18、成計(jì)算機(jī)的實(shí)在的物理設(shè)備，是看得見、摸得著的物體，就像人的軀體。軟件是看得見、摸得著的物體，就像人的軀體。軟件（Software）一般是指在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的程序）一般是指在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的程序（廣義的軟件還包括由計(jì)算機(jī)管理的數(shù)據(jù)和以及（廣義的軟件還包括由計(jì)算機(jī)管理的數(shù)據(jù)和以及有關(guān)的文檔資料），是指示計(jì)算機(jī)工作的命令，有關(guān)的文檔資料），是指示計(jì)算機(jī)工作的命令，就像人的思想。微型計(jì)算機(jī)主要是指微型計(jì)算機(jī)就像人的思想。微型計(jì)算機(jī)主要是指微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)，當(dāng)然其核心是微處理器。的硬件系統(tǒng)，當(dāng)然其核心是微處理器。PC機(jī)是微機(jī)是微型計(jì)算機(jī)常用的一種。型計(jì)算機(jī)常用的一種。微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù)

19、 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.1.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1微處理器微處理器l微機(jī)的核心是微處理器，也就是微機(jī)的中央處理微機(jī)的核心是微處理器，也就是微機(jī)的中央處理器。它是采用大規(guī)模集成電路技術(shù)生產(chǎn)的半導(dǎo)體器。它是采用大規(guī)模集成電路技術(shù)生產(chǎn)的半導(dǎo)體芯片，芯片內(nèi)集成了控制器、運(yùn)算器和若干高速芯片，芯片內(nèi)集成了控制器、運(yùn)算器和若干高速存儲(chǔ)單元（即寄存器）。高性能微處理器內(nèi)部非存儲(chǔ)單元（即寄存器）。高性能微處

20、理器內(nèi)部非常復(fù)雜，例如運(yùn)算器中不僅有基本的整數(shù)運(yùn)算器、常復(fù)雜，例如運(yùn)算器中不僅有基本的整數(shù)運(yùn)算器、還有浮點(diǎn)處理單元甚至多媒體數(shù)據(jù)運(yùn)算單元，控還有浮點(diǎn)處理單元甚至多媒體數(shù)據(jù)運(yùn)算單元，控制器包括存儲(chǔ)管理單元、代碼保護(hù)機(jī)制等。微處制器包括存儲(chǔ)管理單元、代碼保護(hù)機(jī)制等。微處理器及其支持電路構(gòu)成了微機(jī)系統(tǒng)的控制中心，理器及其支持電路構(gòu)成了微機(jī)系統(tǒng)的控制中心，對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)部件進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)和控制。對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)部件進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)和控制。微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日2存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器l存儲(chǔ)器（存儲(chǔ)器（Memory）是存放程序和數(shù)據(jù)的部）是存放程序和數(shù)據(jù)的部

21、件。高性能微機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)由微處理器內(nèi)件。高性能微機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)由微處理器內(nèi)部的寄存器（部的寄存器（Register）、高速緩沖存儲(chǔ)）、高速緩沖存儲(chǔ)器（器（Cache）、主板上的主存儲(chǔ)器和以外）、主板上的主存儲(chǔ)器和以外設(shè)形式出現(xiàn)的輔助存儲(chǔ)器構(gòu)成。設(shè)形式出現(xiàn)的輔助存儲(chǔ)器構(gòu)成。微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日3I/O接口和接口和I/O設(shè)備設(shè)備lI/O設(shè)備是指微機(jī)上配備的輸入（設(shè)備是指微機(jī)上配備的輸入（Input）設(shè)）設(shè)備和輸出（備和輸出（Output）設(shè)備，也稱外部設(shè)備）設(shè)備，也稱外部設(shè)備或外圍設(shè)備，簡稱外設(shè)（或外圍設(shè)備，簡稱外設(shè)（Peripher

22、al），），其作用是讓用戶與微機(jī)實(shí)現(xiàn)交互。其作用是讓用戶與微機(jī)實(shí)現(xiàn)交互。l微機(jī)上配置的標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備是鍵盤，標(biāo)準(zhǔn)微機(jī)上配置的標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備是鍵盤，標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備是顯示器，二者又合稱為控制臺(tái)。輸出設(shè)備是顯示器，二者又合稱為控制臺(tái)。微機(jī)還可選擇鼠標(biāo)器、打印機(jī)、繪圖儀、微機(jī)還可選擇鼠標(biāo)器、打印機(jī)、繪圖儀、掃描儀等掃描儀等I/O設(shè)備。作為外部存儲(chǔ)器驅(qū)動(dòng)裝設(shè)備。作為外部存儲(chǔ)器驅(qū)動(dòng)裝置的磁盤驅(qū)動(dòng)器，既是輸出設(shè)備，又是輸置的磁盤驅(qū)動(dòng)器，既是輸出設(shè)備，又是輸入設(shè)備。入設(shè)備。微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日4系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線l總線（總線（Bus）是指傳遞信息的一組

23、公用導(dǎo)）是指傳遞信息的一組公用導(dǎo)線。這里的系統(tǒng)總線（線。這里的系統(tǒng)總線（System Bus）是指）是指微機(jī)系統(tǒng)中，微處理器與存儲(chǔ)器和微機(jī)系統(tǒng)中，微處理器與存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備設(shè)備進(jìn)行信息交換的公共通道。進(jìn)行信息交換的公共通道。l總線有幾十條到百十條信號(hào)線，總線有幾十條到百十條信號(hào)線，微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日（續(xù)）（續(xù)）l這些總線信號(hào)一般可分為這些總線信號(hào)一般可分為3組：組：l（1）地址總線（）地址總線（Address Bus，AB）l（2）數(shù)據(jù)總線（）數(shù)據(jù)總線（Data Bus，DB）l（3）控制總線（）控制總線（Control B

24、us，CB）微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.2.2 個(gè)人微機(jī)結(jié)構(gòu)個(gè)人微機(jī)結(jié)構(gòu)l主要由主要由4部分組成。部分組成。l（1）微處理器）微處理器l（2）主存儲(chǔ)器）主存儲(chǔ)器l（3）I/O接口接口l（4）系統(tǒng)總線）系統(tǒng)總線微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.3.1 微型計(jì)算機(jī)的分類l微型計(jì)算機(jī)按照它的應(yīng)用對(duì)象可以分為以下三類：微型計(jì)算機(jī)按照它的應(yīng)用對(duì)象可以分為以下三類： 單片機(jī)單片機(jī)：將微處理器、部分存儲(chǔ)器、

25、輸入輸出接口都集成在一：將微處理器、部分存儲(chǔ)器、輸入輸出接口都集成在一塊集成電路芯片上，一塊芯片就構(gòu)成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它被廣泛塊集成電路芯片上，一塊芯片就構(gòu)成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它被廣泛應(yīng)用于汽車、家電、工業(yè)過程控制、智能儀器儀表等領(lǐng)域。應(yīng)用于汽車、家電、工業(yè)過程控制、智能儀器儀表等領(lǐng)域。 單板機(jī)單板機(jī)：將計(jì)算機(jī)的各個(gè)部分都組裝在一塊印制電路板上，包：將計(jì)算機(jī)的各個(gè)部分都組裝在一塊印制電路板上，包括微處理器括微處理器/存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器/輸入輸出接口，還有簡單的七段發(fā)光二極輸入輸出接口，還有簡單的七段發(fā)光二極管顯示器、小鍵盤、插座等。它適于進(jìn)行生產(chǎn)過程的控制，也管顯示器、小鍵盤、插座等。它適于進(jìn)行生產(chǎn)過程的

26、控制，也可以直接在實(shí)驗(yàn)板上操作，適用于教學(xué)?？梢灾苯釉趯?shí)驗(yàn)板上操作，適用于教學(xué)。 PC機(jī)機(jī)：目前人們廣泛使用的個(gè)人計(jì)算機(jī)：目前人們廣泛使用的個(gè)人計(jì)算機(jī) 微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.2 硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)l1.2.1 中央處理器的組成中央處理器的組成l1.2.2 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器l1.2.3 總線（總線（Bus)l1.2.4 輸入輸出接口輸入輸出接口(Input/Output Interface)返回本章首頁返回本章首頁微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.2.1 中央處理器的組成l 中央

27、處理器（中央處理器（CPU）由）由運(yùn)算器運(yùn)算器、控控制器制器和和寄存器陣列寄存器陣列組成，是整個(gè)硬件系組成，是整個(gè)硬件系統(tǒng)的核心。微型機(jī)中將運(yùn)算器、控制器統(tǒng)的核心。微型機(jī)中將運(yùn)算器、控制器和寄存器等相關(guān)部件集成在一塊芯片中，和寄存器等相關(guān)部件集成在一塊芯片中，又叫微處理器，通過專門的又叫微處理器，通過專門的CPU插座安插座安置在主板上。置在主板上。 微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.2.1 中央處理器的組成l1.運(yùn)算器運(yùn)算器l 計(jì)算機(jī)中加工和處理數(shù)據(jù)的功能部計(jì)算機(jī)中加工和處理數(shù)據(jù)的功能部件。主要包括算術(shù)邏輯部件（件。主要包括算術(shù)邏輯部件（

28、ALU），），用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，進(jìn)行算術(shù)用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算。和邏輯運(yùn)算。 ALU數(shù) 據(jù)寄 存器1#數(shù) 據(jù)寄 存器2#存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器外外設(shè)設(shè)圖1-4 運(yùn)算器的邏輯結(jié)構(gòu)微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.2.1 中央處理器的組成l2.控制器控制器l 控制器具有控制和指揮計(jì)算機(jī)內(nèi)各功能部件協(xié)同動(dòng)控制器具有控制和指揮計(jì)算機(jī)內(nèi)各功能部件協(xié)同動(dòng)作，完成計(jì)算機(jī)程序的功能。它包括：作，完成計(jì)算機(jī)程序的功能。它包括： 程序計(jì)數(shù)器（PC）：存放下一條將要執(zhí)行的指令所在存儲(chǔ)單元的地址。 指令寄存器（IR）：保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。

29、 指令譯碼器（ID）：將指令的操作碼翻譯成機(jī)器能識(shí)別的命令信號(hào)。 時(shí)序信號(hào)發(fā)生器：根據(jù)指令譯碼器（ID）產(chǎn)生的命令信號(hào)產(chǎn)生具體的控制信號(hào)。3.寄存器陣列寄存器陣列 包括一組通用寄存器組和專用寄存器。包括一組通用寄存器組和專用寄存器。 微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.2.2 存儲(chǔ)器l 存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一種記存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一種記憶設(shè)備，用來存放程序、數(shù)據(jù)、運(yùn)算憶設(shè)備，用來存放程序、數(shù)據(jù)、運(yùn)算結(jié)果以及各種需要保存的信息。包括：結(jié)果以及各種需要保存的信息。包括：內(nèi)存高速緩存外存微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清

30、華大學(xué)出版社2013年4月24日1.2.3 總線（Bus)v按總線的層次結(jié)構(gòu)按總線的層次結(jié)構(gòu) 微處理器級(jí)總線 系統(tǒng)級(jí)總線 外設(shè)總線 2按總線傳送信息的類別按總線傳送信息的類別 地址總線 數(shù)據(jù)總線 控制總線 微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.2.4 輸入輸出接口(Input/Output Interface)l 主機(jī)與外部設(shè)備之間的信息交換是通過主機(jī)與外部設(shè)備之間的信息交換是通過輸入輸入/輸出接口來進(jìn)行的。輸人輸出接口來進(jìn)行的。輸人/輸出接口簡稱輸出接口簡稱I/O接口，由圖接口，由圖1-5可以看出，接口在這里起可以看出，接口在這里起著主機(jī)與

31、外部設(shè)備之間數(shù)據(jù)通信的著主機(jī)與外部設(shè)備之間數(shù)據(jù)通信的“橋梁橋梁”的作用。的作用。 圖1-5 微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)功能模塊 微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.3 微型計(jì)算機(jī)的一般工作原理微型計(jì)算機(jī)的一般工作原理l1.3.1 程序和指令程序和指令l1.3.2 存儲(chǔ)程序工作原理存儲(chǔ)程序工作原理l1.3.3 微型計(jì)算機(jī)的工作過程微型計(jì)算機(jī)的工作過程返回本章首頁返回本章首頁微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.3.1 程序和指令l 馮馮諾依曼提出計(jì)算機(jī)由諾依曼提出計(jì)算機(jī)由5個(gè)部分組成，即運(yùn)個(gè)部分組

32、成，即運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸人設(shè)備和輸出設(shè)備；算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸人設(shè)備和輸出設(shè)備；計(jì)算機(jī)內(nèi)采用二進(jìn)制；計(jì)算機(jī)采用程序存儲(chǔ)和程計(jì)算機(jī)內(nèi)采用二進(jìn)制；計(jì)算機(jī)采用程序存儲(chǔ)和程序控制的工作方式，即事先把程序加載到計(jì)算機(jī)序控制的工作方式，即事先把程序加載到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，當(dāng)機(jī)器加電并啟動(dòng)后，計(jì)算機(jī)便會(huì)的存儲(chǔ)器中，當(dāng)機(jī)器加電并啟動(dòng)后，計(jì)算機(jī)便會(huì)自動(dòng)按照程序的要求進(jìn)行工作。自動(dòng)按照程序的要求進(jìn)行工作。 微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.3.1 程序和指令l 所謂所謂程序程序，就是為實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)既定的任務(wù)，就是為實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)既定的任務(wù)而向計(jì)算機(jī)發(fā)出的一

33、組有一定順序的基本而向計(jì)算機(jī)發(fā)出的一組有一定順序的基本操作命令的集合。這些基本操作命令就稱操作命令的集合。這些基本操作命令就稱為為指令指令。指令由操作碼和操作數(shù)兩部分組指令由操作碼和操作數(shù)兩部分組成成，即操作性質(zhì)（如加、減、乘、除、比，即操作性質(zhì)（如加、減、乘、除、比較大小等）和參加操作的對(duì)象（如數(shù)據(jù)或較大小等）和參加操作的對(duì)象（如數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)存放的地址等）。機(jī)器指令的集合稱數(shù)據(jù)存放的地址等）。機(jī)器指令的集合稱為為指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)。 微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.3.2 存儲(chǔ)程序工作原理l 存儲(chǔ)程序和程序控制原理的基本點(diǎn)就是指令驅(qū)動(dòng)，即

34、存儲(chǔ)程序和程序控制原理的基本點(diǎn)就是指令驅(qū)動(dòng)，即按照任務(wù)要求事先編好程序，然后把程序和所需的數(shù)據(jù)輸按照任務(wù)要求事先編好程序，然后把程序和所需的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中保存起來。當(dāng)機(jī)器啟動(dòng)時(shí)，根據(jù)內(nèi)部指入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中保存起來。當(dāng)機(jī)器啟動(dòng)時(shí)，根據(jù)內(nèi)部指令指針給出的程序第一條指令的地址，控制器就可依據(jù)程令指針給出的程序第一條指令的地址，控制器就可依據(jù)程序指定的邏輯順序從存儲(chǔ)器中一條條周而復(fù)始地讀取指令、序指定的邏輯順序從存儲(chǔ)器中一條條周而復(fù)始地讀取指令、分析指令、執(zhí)行指令，直到完成全部指令操作為止。這樣分析指令、執(zhí)行指令，直到完成全部指令操作為止。這樣就能自動(dòng)連續(xù)地完成程序所描述的全部工作，即控制器通

35、就能自動(dòng)連續(xù)地完成程序所描述的全部工作，即控制器通過指令流的串行驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)程序控制。過指令流的串行驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)程序控制。 微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.3.3 微型計(jì)算機(jī)的工作過程l 計(jì)算機(jī)每執(zhí)行一條指令，都包含著兩個(gè)計(jì)算機(jī)每執(zhí)行一條指令，都包含著兩個(gè)基本的步驟，即取指令、譯碼和執(zhí)行指令。基本的步驟，即取指令、譯碼和執(zhí)行指令。微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.3.3 微型計(jì)算機(jī)的工作過程l在進(jìn)行計(jì)算前，應(yīng)做如下工作：l（1）、用助記符號(hào)指令（匯編語言）編寫程序（源程序）；l（2）、用匯

36、編軟件（匯編程序）將源程序匯編成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的機(jī)器語言程序；l（3）、將數(shù)據(jù)和程序通過輸入設(shè)備送入存儲(chǔ)器中存放。微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.3.3 微型計(jì)算機(jī)的工作過程完成完成5+6=？的程序：？的程序：MOV A，05H /B0H 05H ；把把05送入累加器送入累加器AADD A，06H /04H 06H ；06與與A中內(nèi)容相加，中內(nèi)容相加， 結(jié)果存入累加器結(jié)果存入累加器AHLT /F4H ；停止所有操作。；停止所有操作。微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.3.3 微型計(jì)算機(jī)

37、的工作過程l1、取指令階段的執(zhí)行過程：（設(shè)程序從00H開始存放）l（1）、將程序計(jì)數(shù)器（PC或IP）的內(nèi)容送地址寄存器AR。l（2）、程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容自動(dòng)加1變?yōu)?1H，為取下一條指令作好準(zhǔn)備。l（3）、地址寄存器AR將00H通過地址總線送至存儲(chǔ)器地址譯碼器譯碼，選中00H單元。l（4）、CPU發(fā)出“讀”命令。l（5）、所選中的00單元的內(nèi)容B0H讀至數(shù)據(jù)總線DB上。l（6）、經(jīng)數(shù)據(jù)總線DB，讀出的B0H送至數(shù)據(jù)寄存器DR。l（7）、數(shù)據(jù)寄存器DR將其內(nèi)容送至指令寄存器IR中，經(jīng)過譯碼CPU“識(shí)別”出這個(gè)操作碼為“MOV A，05H”指令，于是控制器發(fā)出執(zhí)行這條指令的各種控制命令。微機(jī)原理

38、與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.3.3 微型計(jì)算機(jī)的工作過程PCARALUABDRIRIDPLA00H100H200 B0H01 05H02 04H03 06H04 F4H34讀命令讀命令B0H56B0H7控制信號(hào)控制信號(hào)（取第一條指令操作示意圖）（取第一條指令操作示意圖）微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.3.3 微型計(jì)算機(jī)的工作過程l2、執(zhí)行指令階段的執(zhí)行過程：l（1）、將程序計(jì)數(shù)器（PC或IP）的內(nèi)容送地址寄存器AR。l（2）、程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容自動(dòng)加1變?yōu)?2H，為取下一條指令作好

39、準(zhǔn)備。l（3）、地址寄存器AR將01H通過地址總線送至存儲(chǔ)器地址譯碼器譯碼，選中01H單元。l（4）、CPU發(fā)出“讀”命令。l（5）、所選中的01H單元的內(nèi)容05H讀至數(shù)據(jù)總線DB上。l（6）、經(jīng)數(shù)據(jù)總線DB，讀出的05H送至數(shù)據(jù)寄存器DR。l（7）、由控制碼計(jì)算機(jī)已知到讀出的是立即數(shù)，并要求將它送入累加器A中，所以數(shù)據(jù)寄存器DR通過內(nèi)部總線將05H送入累加器A中。微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.3.3 微型計(jì)算機(jī)的工作過程PCARALUABDRIRIDPLA02H101H200 B0H01 05H02 04H03 06H04 F4H3

40、4讀命令讀命令05H567控制信號(hào)控制信號(hào)05H（執(zhí)行第一條指令操作示意圖）（執(zhí)行第一條指令操作示意圖）微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日例：計(jì)算1+2=?匯編語言程序 對(duì)應(yīng)的機(jī)器指令 對(duì)應(yīng)的操作MOV AL, 1 10110000 將立即數(shù)1傳送到累加寄存器AL中 00000001ADD Al, 2 00000100 計(jì)算兩個(gè)數(shù)的和，結(jié)果存放到AL中 00000010MOV 0008, AL 10100010 將AL中的數(shù)傳送到地址單元0008 00001001 00000000HLT 11110100 停機(jī)1.3.3 微型計(jì)算機(jī)的工作過程

41、微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.3.3 微型計(jì)算機(jī)的工作過程微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.4 微型計(jì)算機(jī)常用術(shù)語微型計(jì)算機(jī)常用術(shù)語l1數(shù)據(jù)單位數(shù)據(jù)單位位（bit，b）：“位”是計(jì)算機(jī)所能處理的最小數(shù)據(jù)單位，它只能有兩種狀態(tài)：“0”或“1”。 字節(jié)（Byte，B）：1個(gè)字節(jié)包含8個(gè)二進(jìn)制位(8 bit) ，通?？s寫為B 1 KB210=1024 B 1 MB220=1024 KB 1 GB230=1024 MB 1 TB240=1024 GB字（Word）：微處理器一次可以直接處

42、理的二進(jìn)制數(shù)碼位數(shù)的基本單位。微處理器的字長有4位、8位、16位、32位和64位等 微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.4 微型計(jì)算機(jī)常用術(shù)語l2.兼容性兼容性系統(tǒng)兼容系統(tǒng)兼容向上兼容向上兼容向下兼容向下兼容3.主頻主頻主頻主頻外頻外頻倍頻系數(shù)倍頻系數(shù)4MIPS：每秒鐘能執(zhí)行多少百萬：每秒鐘能執(zhí)行多少百萬條指令。條指令。微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.4 微型計(jì)算機(jī)常用術(shù)語微型計(jì)算機(jī)常用術(shù)語l5微處理器的生產(chǎn)工藝微處理器的生產(chǎn)工藝l 在硅材料上生產(chǎn)微處理器時(shí)內(nèi)部各元器件間連接在硅材料

43、上生產(chǎn)微處理器時(shí)內(nèi)部各元器件間連接線的寬度，一般以線的寬度，一般以m為單位，目前微處理器的生產(chǎn)為單位，目前微處理器的生產(chǎn)工藝已經(jīng)達(dá)到工藝已經(jīng)達(dá)到0.18m。l6微處理器的集成度微處理器的集成度l 微處理器芯片上集成的晶體管的密度。微處理器芯片上集成的晶體管的密度。l7. 尋址空間與實(shí)際存儲(chǔ)容量尋址空間與實(shí)際存儲(chǔ)容量l 尋址空間由尋址空間由CPU地址總線的根數(shù)決定。實(shí)際存地址總線的根數(shù)決定。實(shí)際存儲(chǔ)容量是主板上實(shí)際插的內(nèi)存芯片的存儲(chǔ)容量，小于儲(chǔ)容量是主板上實(shí)際插的內(nèi)存芯片的存儲(chǔ)容量，小于或等于尋址空間，根據(jù)需要進(jìn)行選擇?；虻扔趯ぶ房臻g，根據(jù)需要進(jìn)行選擇。 微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清

44、華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日1.4.2 計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)l評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)性能是一個(gè)復(fù)雜的問題，早期只限于字長、運(yùn)評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)性能是一個(gè)復(fù)雜的問題，早期只限于字長、運(yùn)算速度和存儲(chǔ)容量算速度和存儲(chǔ)容量3大指標(biāo)。目前要考慮的因素有如下幾大指標(biāo)。目前要考慮的因素有如下幾個(gè)方面。個(gè)方面。l(1) 主頻主頻l主頻很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度，它的單位是兆主頻很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度，它的單位是兆赫茲赫茲(MHz)。例如。例如Intel 8086/8088為為4.77MHz，而，而Pentium IV芯片可以達(dá)到芯片可以達(dá)到3GHz以上。以上。l(2) 字長字長l字長決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度、指令字長度、存儲(chǔ)單元長字長決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度、指令字長度、存儲(chǔ)單元長度等，可以是度等，可以是8/16/32/64/128位位(bit)。微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2013年4月24日l(3) 運(yùn)算速度運(yùn)算速度l衡量計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的早期方法是每秒執(zhí)行加法指令的次數(shù)，現(xiàn)在通衡量計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的早期方法是每秒執(zhí)行加法指令的次數(shù)，現(xiàn)在通常用等效速度。等效速度由各種指令平均執(zhí)行時(shí)間以及對(duì)應(yīng)的指令運(yùn)常用