計(jì)算機(jī)概述上課講義

1、計(jì)算機(jī)概述微機(jī)原理及應(yīng)用課程特點(diǎn)：微機(jī)原理及應(yīng)用課程特點(diǎn)：內(nèi)容多內(nèi)容多, ,學(xué)時(shí)少學(xué)時(shí)少, ,進(jìn)度快進(jìn)度快, ,難度大難度大, ,應(yīng)用廣。應(yīng)用廣。講課內(nèi)容講課內(nèi)容: : 微機(jī)原理、匯編語(yǔ)言、接口技術(shù)微機(jī)原理、匯編語(yǔ)言、接口技術(shù) ( (硬件組成、指令功能以及與其它設(shè)備的主要接口硬件組成、指令功能以及與其它設(shè)備的主要接口) ) 學(xué)時(shí)學(xué)時(shí): : 共共6363學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 其中其中: : 講課講課5050學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1313學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)(4(4次：次：2 2次系統(tǒng)機(jī)實(shí)驗(yàn)，次系統(tǒng)機(jī)實(shí)驗(yàn)， 2 2次單板機(jī)實(shí)驗(yàn)）次單板機(jī)實(shí)驗(yàn)）學(xué)好這門課程的幾點(diǎn)建議學(xué)好這門課程的幾點(diǎn)建議: :1 1、課程特點(diǎn)：、課程特點(diǎn)： 學(xué)

2、習(xí)計(jì)算機(jī)硬件、軟件的工作原理與相關(guān)知識(shí)。學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件、軟件的工作原理與相關(guān)知識(shí)。 理論聯(lián)系實(shí)際非常緊密的課程理論聯(lián)系實(shí)際非常緊密的課程, 內(nèi)容更新極快。內(nèi)容更新極快。2、學(xué)習(xí)意義、學(xué)習(xí)意義: 知其然，知其所以然知其然，知其所以然學(xué)習(xí)掌握單片機(jī)、學(xué)習(xí)掌握單片機(jī)、DSP、PLC等控制芯片的基礎(chǔ)等控制芯片的基礎(chǔ)有助于學(xué)習(xí)有助于學(xué)習(xí)C等語(yǔ)言，理解指針等概念等語(yǔ)言，理解指針等概念考試，畢業(yè)考試，畢業(yè)q上課上課: :主動(dòng)參與、發(fā)現(xiàn)、探究主動(dòng)參與、發(fā)現(xiàn)、探究q實(shí)驗(yàn)課實(shí)驗(yàn)課: : 課前要課前要預(yù)習(xí)預(yù)習(xí); ;課后，課后，要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)q作業(yè)作業(yè): :獨(dú)立完成獨(dú)立完成3 3、抓住教學(xué)過(guò)程中的、

3、抓住教學(xué)過(guò)程中的3 3個(gè)環(huán)節(jié)個(gè)環(huán)節(jié)4 4收獲與時(shí)間成正比收獲與時(shí)間成正比教材、參考書(shū)教材、參考書(shū) ：教材教材： 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理 王忠民王忠民 主編主編 西安電子科技大學(xué)出版社西安電子科技大學(xué)出版社參考書(shū)參考書(shū)：IBM PCIBM PC匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 沈美明沈美明 溫冬嬋溫冬嬋 編著編著 清華大學(xué)出版社出版清華大學(xué)出版社出版 微機(jī)計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用微機(jī)計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用 戴梅萼戴梅萼 編著編著 清華大學(xué)出版社出版清華大學(xué)出版社出版實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)及習(xí)題集實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)及習(xí)題集: :本校自編本校自編微機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)及習(xí)題集微機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)及習(xí)題集 第第1 1章

4、章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié)第一節(jié) 計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)概述 一、計(jì)算機(jī)的基本組成和工作原理一、計(jì)算機(jī)的基本組成和工作原理二、有關(guān)術(shù)語(yǔ)二、有關(guān)術(shù)語(yǔ)三、計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史三、計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史四、微型計(jì)算機(jī)概述四、微型計(jì)算機(jī)概述第二節(jié)第二節(jié) 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示和編碼計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示和編碼 一、進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其表示方法一、進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其表示方法 二、數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換二、數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 三三、字和各種字符的編碼字和各種字符的編碼 四四、小結(jié)小結(jié) 第一節(jié)第一節(jié) 計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)概述一、計(jì)算機(jī)的基本組成和工作原理一、計(jì)算機(jī)的基本組成和工作原理二、有關(guān)術(shù)語(yǔ)二、有關(guān)術(shù)語(yǔ) 位位 字節(jié)字節(jié) 字和字長(zhǎng)字和字長(zhǎng) 位編號(hào)位編

5、號(hào) 指令指令 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng) 程序程序 寄存器寄存器 譯碼器譯碼器三、計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史三、計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史四、微型計(jì)算機(jī)概述四、微型計(jì)算機(jī)概述1. 微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 1) 構(gòu)成部件構(gòu)成部件 (1) 總線總線 (2) 中央處理器中央處理器CPU (3) 內(nèi)存內(nèi)存 (4) 外設(shè)和輸入外設(shè)和輸入/輸出接口（輸出接口（I/O接口）接口） 2) 微機(jī)的工作過(guò)程微機(jī)的工作過(guò)程2. 微處理器、微型計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微處理器、微型計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)3. 微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)4. 微型計(jì)算機(jī)的分類微型計(jì)算機(jī)的分類 1) 按構(gòu)成分類按構(gòu)成分類 2) 按按CPU的字長(zhǎng)分類的

6、字長(zhǎng)分類 3)按主機(jī)裝置分類按主機(jī)裝置分類 5. IBM PC機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史一、計(jì)算機(jī)的基本組成和工作原理一、計(jì)算機(jī)的基本組成和工作原理按性能可分為：巨型機(jī)，大型機(jī)，按性能可分為：巨型機(jī)，大型機(jī)， 中型機(jī)，小型機(jī)，微機(jī)中型機(jī)，小型機(jī)，微機(jī) 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：存儲(chǔ)程序控制結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)程序控制結(jié)構(gòu)1945年，美籍匈牙利數(shù)學(xué)家年，美籍匈牙利數(shù)學(xué)家Von Neumann提出提出, 馮諾依曼計(jì)算機(jī)馮諾依曼計(jì)算機(jī)ENIAC (1946)掌上電腦掌上電腦(2000)馮諾依曼計(jì)算機(jī)的工作原理可概述為：馮諾依曼計(jì)算機(jī)的工作原理可概述為：“存儲(chǔ)程序存儲(chǔ)程序” + “程序控制程序控制

7、”要點(diǎn)：要點(diǎn)：1以二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)和指令以二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)和指令(程序程序) 2. 先將程序存入存儲(chǔ)器中，再由控制器自動(dòng)讀取并執(zhí)行先將程序存入存儲(chǔ)器中，再由控制器自動(dòng)讀取并執(zhí)行輸輸入入設(shè)設(shè)備備控制器控制器輸輸出出設(shè)設(shè)備備 CPU 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器運(yùn)算器運(yùn)算器ALU二、有關(guān)術(shù)語(yǔ)二、有關(guān)術(shù)語(yǔ)1. 位位 ( Bit )2. 字節(jié)字節(jié) ( Byte )3. 字和字長(zhǎng)字和字長(zhǎng) (Word)4. 位編號(hào)位編號(hào)5. 指令、指令系統(tǒng)和程序指令、指令系統(tǒng)和程序6. 寄存器寄存器 7. 譯碼器譯碼器1. 位位 ( Bit)l 指計(jì)算機(jī)能表示的最基本最小的單位指計(jì)算機(jī)能表示的最基本最小的單位l 在計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)

8、和指令，故：在計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)和指令，故：位就是一個(gè)二進(jìn)制位，有兩種狀態(tài)，位就是一個(gè)二進(jìn)制位，有兩種狀態(tài)，“0” 和和 “1”2. 字節(jié)字節(jié) ( Byte )l 相鄰的相鄰的8位二進(jìn)制數(shù)稱為一個(gè)字節(jié)位二進(jìn)制數(shù)稱為一個(gè)字節(jié) 1 Byte = 8 Bit 如：如： 1100 0011 0101 0111 l 是存儲(chǔ)器系統(tǒng)中的最小存取單位。是存儲(chǔ)器系統(tǒng)中的最小存取單位。 3字和字長(zhǎng)字和字長(zhǎng) l 字長(zhǎng)字長(zhǎng)是每一個(gè)字所包含的二進(jìn)制位數(shù)。是每一個(gè)字所包含的二進(jìn)制位數(shù)。 常與常與CPU內(nèi)部的寄存器、內(nèi)部的寄存器、 運(yùn)算裝置、總線寬度一致運(yùn)算裝置、總線寬度一致 l 字字是是CPU內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的基

9、本單位。內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的基本單位。例例 某某CPU內(nèi)含內(nèi)含 8位運(yùn)算器位運(yùn)算器，則：，則：參加運(yùn)算的數(shù)及結(jié)果均以參加運(yùn)算的數(shù)及結(jié)果均以 8位位 表示表示, ,最高位產(chǎn)生的進(jìn)位或借位在最高位產(chǎn)生的進(jìn)位或借位在8位運(yùn)算器中不保存，位運(yùn)算器中不保存，而將其保存到標(biāo)志寄存器中而將其保存到標(biāo)志寄存器中 1 0 1 1 0 1 0 1 被加數(shù)被加數(shù)8位位 + + 1 0 0 0 1 1 1 1 加數(shù)加數(shù)8位位進(jìn)位進(jìn)位 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 和和8位位PSW標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器運(yùn)運(yùn)算算器器標(biāo)志標(biāo)志寄存器寄存器運(yùn)運(yùn)算算器器被加數(shù)被加數(shù)加數(shù)加數(shù)和和進(jìn)位進(jìn)位字長(zhǎng)是衡量字長(zhǎng)是

10、衡量CPU工作性能的一個(gè)重要參數(shù)。工作性能的一個(gè)重要參數(shù)。 不同類型的不同類型的CPU有不同的字長(zhǎng)。有不同的字長(zhǎng)。 如如: Intel 4004 是是 4 位位 8080 是是 8 位位 8088/ 8086/80286 是是 16 位位 80386/80486、Pentium 是是 32 位位 1010 1100 0110 0101 1001 1000 0100 0011 被加數(shù)被加數(shù) + + 1100 0011 1100 0011 0001 0101 0101 1000 加數(shù)加數(shù)進(jìn)位進(jìn)位 1 1 1111 1 111 1 1 0111 0000 0010 1000 1010 1101 10

11、01 1011 和和 4位位 8次次 8位位 4次次16位位 2次次32位位 1次次位位 1 或或 0 1位位字節(jié)字節(jié) 1100 0011 8位位字字 1100 0011 0011 1100 16位位雙字雙字 1100 0011 0011 1100 1100 0011 0011 1100 32位位高字節(jié)高字節(jié)低字節(jié)低字節(jié) 高高 字字 低低 字字把一個(gè)把一個(gè)字字定為定為16 位位， 1 Word = 2 Byte 一個(gè)一個(gè)雙字雙字定為定為32位位， 1 DWord = 2 Word= 4 Byte4. 位編號(hào)位編號(hào) 為便于描述，對(duì)字節(jié)，字和雙字中的各位進(jìn)行編號(hào)。為便于描述，對(duì)字節(jié)，字和雙字中的各

12、位進(jìn)行編號(hào)。 從從低位低位開(kāi)始，從右到左依次為開(kāi)始，從右到左依次為 0、1、2 編號(hào)編號(hào)7654321010100010D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0字節(jié)字節(jié)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)Data地址地址AddressD0D7D15D8158101010101010101070A0A7A15A8字字的編號(hào)為的編號(hào)為15 0雙字雙字的編號(hào)依此類推，為的編號(hào)依此類推，為31 05. 指令、指令系統(tǒng)和程序指令、指令系統(tǒng)和程序 一個(gè)一個(gè)CPU能執(zhí)行什么操作，能執(zhí)行什么操作， 是工程人員設(shè)計(jì)和制造好的，是固定的，用戶不能改變。是工程人員設(shè)計(jì)和制造好的，是固定的，用

13、戶不能改變。指令指令：CPU能執(zhí)行的一個(gè)基本操作。能執(zhí)行的一個(gè)基本操作。 如：取數(shù)、加、減、乘、除、存數(shù)如：取數(shù)、加、減、乘、除、存數(shù) 等等指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)：CPU所能執(zhí)行的全部操作。所能執(zhí)行的全部操作。 不同的不同的CPU，其指令系統(tǒng)不同。，其指令系統(tǒng)不同。 程序程序是用戶在使用計(jì)算機(jī)時(shí)，為要解決的問(wèn)題，是用戶在使用計(jì)算機(jī)時(shí)，為要解決的問(wèn)題， 用一條條指令編寫(xiě)的指令用一條條指令編寫(xiě)的指令的序列的序列。構(gòu)成程序的指令在存儲(chǔ)器中一般都是順序存放，構(gòu)成程序的指令在存儲(chǔ)器中一般都是順序存放，要破壞這種順序性，必須由轉(zhuǎn)移指令操作。要破壞這種順序性，必須由轉(zhuǎn)移指令操作。 6寄存器寄存器 l 寄存器寄存器

14、是用來(lái)存放數(shù)據(jù)和指令的一種基本邏輯部件是用來(lái)存放數(shù)據(jù)和指令的一種基本邏輯部件。l 根據(jù)存放信息的不同，根據(jù)存放信息的不同， 有有指令寄存器指令寄存器、數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器、地址寄存器地址寄存器等。等。標(biāo)標(biāo) 志志寄存器寄存器地址總線地址總線 AB數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB指令寄存器指令寄存器數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器控制電路控制電路指令譯碼器指令譯碼器地地址址寄寄存存器器指指 令令指指 針針寄存器寄存器R1R2R3R4寄存器組寄存器組運(yùn)運(yùn)算算器器IPCPU結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖示意圖7譯碼器譯碼器l 譯碼器譯碼器是將輸入代碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)輸出信號(hào)的邏輯電路。是將輸入代碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)輸出信號(hào)的邏輯電

15、路。 指令指令是是CPU能執(zhí)行的一個(gè)基本操作能執(zhí)行的一個(gè)基本操作;CPU的設(shè)計(jì)者對(duì)的設(shè)計(jì)者對(duì)CPU的所有指令進(jìn)行的所有指令進(jìn)行編碼編碼;用戶用用戶用編碼形式的指令編碼形式的指令進(jìn)行編程，程序存放在內(nèi)存中進(jìn)行編程，程序存放在內(nèi)存中;CPU從內(nèi)存取來(lái)編碼形式的指令從內(nèi)存取來(lái)編碼形式的指令,對(duì)指令進(jìn)行譯碼，發(fā)出執(zhí)行該指令功能所需的信號(hào)。對(duì)指令進(jìn)行譯碼，發(fā)出執(zhí)行該指令功能所需的信號(hào)。l 根據(jù)譯碼內(nèi)容的不同，可分為：根據(jù)譯碼內(nèi)容的不同，可分為： 指令譯碼器指令譯碼器: 將指令代碼轉(zhuǎn)換成該指令所需的各種控制信號(hào)。將指令代碼轉(zhuǎn)換成該指令所需的各種控制信號(hào)。 地址譯碼器地址譯碼器: 將地址信號(hào)轉(zhuǎn)換成各地址單元

16、相應(yīng)的選通信號(hào)。將地址信號(hào)轉(zhuǎn)換成各地址單元相應(yīng)的選通信號(hào)。CPU 總線總線 內(nèi)存內(nèi)存標(biāo)標(biāo) 志志寄存器寄存器地址總線地址總線 AB程程序序數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB地地址址譯譯碼碼器器 指令指令1指令指令2指令指令3指令指令4 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)3 指令寄存器指令寄存器數(shù)據(jù)暫存器數(shù)據(jù)暫存器控制電路控制電路指令譯碼器指令譯碼器地地址址寄寄存存器器指指 令令指指 針針寄存器寄存器R1R2R3R4寄存器組寄存器組運(yùn)運(yùn)算算器器IP三、計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史三、計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史1. 根據(jù)使用的基本電子器件，計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了四個(gè)階段：根據(jù)使用的基本電子器件，計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了四個(gè)階段：電子管

17、計(jì)算機(jī)電子管計(jì)算機(jī)(19461956) 晶體管計(jì)算機(jī)晶體管計(jì)算機(jī)(19571964)集成電路計(jì)算機(jī)集成電路計(jì)算機(jī)(19651970)超大規(guī)模集成超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)電路計(jì)算機(jī)(1971至今至今)l 用機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序用機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序l 用于軍事和國(guó)防尖端技術(shù)用于軍事和國(guó)防尖端技術(shù)l 開(kāi)始使用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)始使用高級(jí)語(yǔ)言l 開(kāi)始用于工程技術(shù)、數(shù)據(jù)處理和開(kāi)始用于工程技術(shù)、數(shù)據(jù)處理和 其它科學(xué)領(lǐng)域其它科學(xué)領(lǐng)域l 采用微程序、流水線等技術(shù)，采用微程序、流水線等技術(shù)， 提高運(yùn)行速度提高運(yùn)行速度l 出現(xiàn)操作系統(tǒng)、診斷程序等軟件出現(xiàn)操作系統(tǒng)、診斷程序等軟件l 采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器采用半導(dǎo)體存

18、儲(chǔ)器l 采用圖形界面操作系統(tǒng)采用圖形界面操作系統(tǒng)l 器件速度更快器件速度更快, 軟件、外設(shè)更加豐富軟件、外設(shè)更加豐富 主主要要特特點(diǎn)點(diǎn)2計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向：計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向：l 研制高速度、強(qiáng)功能的巨型機(jī)和大型機(jī)研制高速度、強(qiáng)功能的巨型機(jī)和大型機(jī) 適應(yīng)軍事和尖端科學(xué)的需要。適應(yīng)軍事和尖端科學(xué)的需要。l 研制價(jià)格低廉的超小型機(jī)和微型機(jī)研制價(jià)格低廉的超小型機(jī)和微型機(jī) 開(kāi)拓應(yīng)用領(lǐng)域和占領(lǐng)更廣大的市場(chǎng)。開(kāi)拓應(yīng)用領(lǐng)域和占領(lǐng)更廣大的市場(chǎng)。l 研制非研制非“馮諾依曼馮諾依曼”計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)和“神經(jīng)神經(jīng)”計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī) 仿人、仿智。仿人、仿智。 微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)是第四代計(jì)算機(jī)的典型代表。是第四代計(jì)算機(jī)的典型代

19、表。3微處理器的發(fā)展（五代）微處理器的發(fā)展（五代）第一代第一代4位或低檔位或低檔8位微處理器（位微處理器（4004、8008）第二代第二代中高檔中高檔8位微處理器（位微處理器（8080、Z80、MC6800、8085）第三代第三代16位微處理器（位微處理器（8086、8088、Z8000、MC6800、80286）第四代第四代32位高檔微處理器（位高檔微處理器（80386、80486）第五代第五代64位高檔微處理器（位高檔微處理器（ Pentium 、 Power PC ）四、微型計(jì)算機(jī)概述四、微型計(jì)算機(jī)概述 1. 微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 2. 微處理器、微型計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算

20、機(jī)系統(tǒng)微處理器、微型計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 3. 微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 4. 微型計(jì)算機(jī)的分類微型計(jì)算機(jī)的分類 5. IBM PC機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史1. 微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器I/O接接口口輸輸入入設(shè)設(shè)備備I/O接接口口數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB地址總線地址總線 AB輸輸出出設(shè)設(shè)備備CPU簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 1) 構(gòu)成部件構(gòu)成部件 ; 2) 工作過(guò)程工作過(guò)程存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器I/O接接口口輸輸入入設(shè)設(shè)備備I/O接接口口數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB地址總線地址總線 AB輸輸出出設(shè)設(shè)備備CPU微機(jī)的硬件由微機(jī)的硬件由CPU、存儲(chǔ)器存

21、儲(chǔ)器、輸入輸入/輸出設(shè)備輸出設(shè)備構(gòu)成；構(gòu)成；輸入輸入/輸出設(shè)備通過(guò)輸出設(shè)備通過(guò)輸入輸入/輸出接口輸出接口與系統(tǒng)相連；與系統(tǒng)相連； ( 輸入輸入/輸出接口簡(jiǎn)稱輸出接口簡(jiǎn)稱I/O接口接口 )各部件通過(guò)各部件通過(guò)總線總線連接。連接。構(gòu)構(gòu)成成部部件件1) 構(gòu)成部件構(gòu)成部件(1)總線總線l 總線是連接多個(gè)功能部件的一組公共信號(hào)線總線是連接多個(gè)功能部件的一組公共信號(hào)線 微機(jī)中各功能部件之間的信息是通過(guò)總線傳輸。微機(jī)中各功能部件之間的信息是通過(guò)總線傳輸。總線總線 BUS存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器I/O接接口口輸輸入入設(shè)設(shè)備備I/O接接口口輸輸出出設(shè)設(shè)備備CPUl 按信號(hào)的作用，總線分為三類：按信號(hào)的作用，總線分為三類：

22、地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線 存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器I/O接接口口輸輸入入設(shè)設(shè)備備I/O接接口口數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB地址總線地址總線 AB輸輸出出設(shè)設(shè)備備CPU地址總線地址總線 AB ( Address Bus) ：?jiǎn)蜗騿蜗蛴脕?lái)傳送用來(lái)傳送CPU輸出的地址信號(hào)，輸出的地址信號(hào)，確定被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元、確定被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元、I/O端口。端口。地址總線地址總線 AB存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器I/O接接口口輸輸入入設(shè)設(shè)備備I/O接接口口數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB輸輸出出設(shè)設(shè)備備CPU地址總線的條數(shù)地址總線的條數(shù) 決定決定CPU的尋址能力。的尋址能力。10根

23、根 210 1024 1K 20根根 220 1024K 1M32根根 232 22 230 4G36根根 236 26 230 64G數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB ( Data Bus )：雙向雙向 用來(lái)在用來(lái)在CPU與存儲(chǔ)器、與存儲(chǔ)器、I/O接口之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。接口之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器I/O接接口口輸輸入入設(shè)設(shè)備備I/O接接口口數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB地址總線地址總線 AB輸輸出出設(shè)設(shè)備備CPU數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線的條數(shù)決定一次可最多傳送數(shù)據(jù)的寬度。的條數(shù)決定一次可最多傳送數(shù)據(jù)的寬度。 8 根根 一次傳送一次傳送 8位位16 根根 一次傳送一次傳送 16位位 32 根

24、根 一次傳送一次傳送 32位位 64 根根 一次傳送一次傳送 64位位控制總線控制總線CB ( Control Bus ) ： 用于傳送各種控制信號(hào)。用于傳送各種控制信號(hào)。地址總線地址總線 AB存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器I/O接接口口輸輸入入設(shè)設(shè)備備I/O接接口口數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB輸輸出出設(shè)設(shè)備備CPU 有的是有的是CPU發(fā)出，如讀控制信號(hào)、寫(xiě)控制信號(hào)；發(fā)出，如讀控制信號(hào)、寫(xiě)控制信號(hào)； 有的是發(fā)向有的是發(fā)向CPU，如外設(shè)向，如外設(shè)向CPU發(fā)出的中斷申請(qǐng)信號(hào)。發(fā)出的中斷申請(qǐng)信號(hào)。(2) (2) 中央處理器中央處理器CPUCPUl 計(jì)算機(jī)的核心部件計(jì)算機(jī)的核心部件 用來(lái)實(shí)現(xiàn)指令的自動(dòng)裝

25、入和自動(dòng)執(zhí)行，用來(lái)實(shí)現(xiàn)指令的自動(dòng)裝入和自動(dòng)執(zhí)行， 實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)本身的自動(dòng)化。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)本身的自動(dòng)化。地址總線地址總線 AB存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器I/O接接口口輸輸入入設(shè)設(shè)備備I/O接接口口數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB輸輸出出設(shè)設(shè)備備CPUCPU結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖地址信號(hào)地址信號(hào)標(biāo)標(biāo) 志志寄存器寄存器指令寄存器指令寄存器數(shù)據(jù)暫存器數(shù)據(jù)暫存器控制電路控制電路指令譯碼器指令譯碼器地地址址寄寄存存器器指指 令令指指 針針寄存器寄存器R1R2R3R4寄存器組寄存器組運(yùn)運(yùn)算算器器IP數(shù)據(jù)信號(hào)數(shù)據(jù)信號(hào)控制信號(hào)控制信號(hào)ALUALU寄存器寄存器控制器控制器8088 編編程程結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)DSESSSCSIP數(shù)據(jù)

26、暫存器數(shù)據(jù)暫存器執(zhí)執(zhí) 行行 部部 件件控控 制制 電電 路路指令譯碼器指令譯碼器總線總線接口接口控制控制電路電路AXBXCXDXAHBHCHDHSIDIBPSPALBLCLDL寄存器組寄存器組BIUABDBCB地地址址加加法法器器指指令令隊(duì)隊(duì)列列PSW標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器EU運(yùn)運(yùn)算算器器DSESSSCSIP數(shù)據(jù)暫存器數(shù)據(jù)暫存器執(zhí)執(zhí) 行行 部部 件件控控 制制 電電 路路指令譯碼器指令譯碼器總線總線接口接口控制控制電路電路AXBXCXDXAHBHCHDHSIDIBPSPALBLCLDL寄存器組寄存器組ABDBCB地地址址加加法法器器指指令令隊(duì)隊(duì)列列PSW標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器運(yùn)運(yùn)算算器器(3) 內(nèi)

27、存內(nèi)存 內(nèi)存是存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的部件，內(nèi)存是存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的部件， 由地址譯碼器、內(nèi)存單元等構(gòu)成。由地址譯碼器、內(nèi)存單元等構(gòu)成。n根根CPU地址線地址線AB數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線DB控制線控制線CB地地址址譯譯碼碼器器1100110000110011101010101111000010001000地址地址00.0000地址地址00.0001地址地址00.0010地址地址00.0011地址地址111111內(nèi)存結(jié)構(gòu)示意圖內(nèi)存結(jié)構(gòu)示意圖l 內(nèi)存單元內(nèi)存單元 l 內(nèi)存單元的地址內(nèi)存單元的地址l 內(nèi)存單元的內(nèi)容內(nèi)存單元的內(nèi)容l 對(duì)內(nèi)存的讀對(duì)內(nèi)存的讀/寫(xiě)操作寫(xiě)操作l 內(nèi)存單元內(nèi)存單元 存儲(chǔ)信息的基本單元。存儲(chǔ)信息的基

28、本單元。 每片內(nèi)存芯片有若干個(gè)內(nèi)存單元。每片內(nèi)存芯片有若干個(gè)內(nèi)存單元。 每個(gè)單元可存儲(chǔ)每個(gè)單元可存儲(chǔ)1位或多位二進(jìn)制數(shù)。位或多位二進(jìn)制數(shù)。l 內(nèi)存單元的地址內(nèi)存單元的地址 為區(qū)分各內(nèi)存單元，每個(gè)內(nèi)存單元對(duì)應(yīng)有一個(gè)地址。為區(qū)分各內(nèi)存單元，每個(gè)內(nèi)存單元對(duì)應(yīng)有一個(gè)地址。 地址線上的數(shù)據(jù)經(jīng)譯碼后只有地址線上的數(shù)據(jù)經(jīng)譯碼后只有唯一唯一的內(nèi)存單元被選中的內(nèi)存單元被選中。l 內(nèi)存單元的內(nèi)容內(nèi)存單元的內(nèi)容 每個(gè)內(nèi)存單元所存儲(chǔ)的每個(gè)內(nèi)存單元所存儲(chǔ)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)二進(jìn)制數(shù)據(jù)。l 對(duì)內(nèi)存的讀對(duì)內(nèi)存的讀/寫(xiě)操作寫(xiě)操作 CPU發(fā)出地址信號(hào)，選中相應(yīng)的內(nèi)存單元。發(fā)出地址信號(hào)，選中相應(yīng)的內(nèi)存單元。 若是若是讀操作讀操作，CPU

29、發(fā)出內(nèi)存讀控制信號(hào)，發(fā)出內(nèi)存讀控制信號(hào)， 被選中的內(nèi)存單元將其內(nèi)容經(jīng)數(shù)據(jù)總線送入被選中的內(nèi)存單元將其內(nèi)容經(jīng)數(shù)據(jù)總線送入CPU。 若是若是寫(xiě)操作寫(xiě)操作，CPU發(fā)出內(nèi)存寫(xiě)控制信號(hào)，發(fā)出內(nèi)存寫(xiě)控制信號(hào)， CPU將欲寫(xiě)的內(nèi)容經(jīng)數(shù)據(jù)總線，寫(xiě)入被選中的內(nèi)存單元。將欲寫(xiě)的內(nèi)容經(jīng)數(shù)據(jù)總線，寫(xiě)入被選中的內(nèi)存單元。n根根CPU地址線地址線AB控制線控制線CB地地址址譯譯碼碼器器1100110000110011101010101111000010001000地址地址00.0000地址地址00.0001地址地址00.0010地址地址00.0011地址地址111111數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線DB(4) 外設(shè)和輸入外設(shè)和輸入/輸出接

30、口（輸出接口（I/O接口）接口） 外設(shè)的電信號(hào)、運(yùn)行速度與外設(shè)的電信號(hào)、運(yùn)行速度與CPU不匹配，不匹配， 不能與不能與CPU直接相連，必須通過(guò)直接相連，必須通過(guò)I/O接口與接口與CPU相連。相連。 存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器I/O接接口口輸輸入入設(shè)設(shè)備備I/O接接口口數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB地址總線地址總線 AB輸輸出出設(shè)設(shè)備備CPUI/O接口結(jié)構(gòu)示意圖接口結(jié)構(gòu)示意圖CPU通過(guò)對(duì)通過(guò)對(duì)I/O端口進(jìn)行讀端口進(jìn)行讀/寫(xiě)操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)外設(shè)的控制。寫(xiě)操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)外設(shè)的控制。I/O端口端口1I/O端口端口2I/O端口端口3地址地址譯碼譯碼數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)緩沖緩沖控制控制電路電路外外設(shè)設(shè)ABDBCBCPUl

31、I/O端口端口l I/O端口的地址端口的地址l I/O端口的內(nèi)容端口的內(nèi)容l 對(duì)對(duì)I/O端口的讀端口的讀/寫(xiě)操作寫(xiě)操作l I/O端口端口 I/O接口內(nèi)部通常有一個(gè)或多個(gè)寄存器，接口內(nèi)部通常有一個(gè)或多個(gè)寄存器， 用以存放各種信息，稱用以存放各種信息，稱I/O寄存器或寄存器或I/O端口。端口。I/O端口端口1I/O端口端口2I/O端口端口3地址地址譯碼譯碼數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)緩沖緩沖控制控制電路電路外外設(shè)設(shè)ABDBCBCPUl I/O端口的地址端口的地址 為區(qū)分各為區(qū)分各I/O端口，每個(gè)端口對(duì)應(yīng)有一個(gè)端口地址。端口，每個(gè)端口對(duì)應(yīng)有一個(gè)端口地址。I/O端口端口1 (23H端口端口)I/O端口端口2(24H端口端

32、口)I/O端口端口3(25H端口端口)地址地址譯碼譯碼數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)緩沖緩沖控制控制電路電路外外設(shè)設(shè)ABDBCBCPUl I/O端口的內(nèi)容端口的內(nèi)容1001 0101 (狀態(tài)端口狀態(tài)端口)0110 1010(數(shù)據(jù)端口數(shù)據(jù)端口)1100 0110(控制端口控制端口)地址地址譯碼譯碼數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)緩沖緩沖控制控制電路電路外外設(shè)設(shè)ABDBCBCPU根據(jù)存放內(nèi)容的不同可分為：狀態(tài)端口，數(shù)據(jù)端口，控制端口根據(jù)存放內(nèi)容的不同可分為：狀態(tài)端口，數(shù)據(jù)端口，控制端口 指指I/O端口存放的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。端口存放的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。l 對(duì)對(duì)I/O端口的讀端口的讀/寫(xiě)操作：寫(xiě)操作： CPU發(fā)出地址信號(hào)，選中相應(yīng)的發(fā)出地址信號(hào)，選中相應(yīng)的

33、I/O端口。端口。 若是若是讀操作讀操作，CPU發(fā)出發(fā)出I/O端口讀控制信號(hào)，端口讀控制信號(hào)， 被選中的被選中的I/O端口將其內(nèi)容經(jīng)數(shù)據(jù)總線送入端口將其內(nèi)容經(jīng)數(shù)據(jù)總線送入CPU。 若是若是寫(xiě)操作寫(xiě)操作，CPU發(fā)出發(fā)出I/O端口寫(xiě)控制信號(hào)，端口寫(xiě)控制信號(hào)， CPU將欲寫(xiě)的內(nèi)容經(jīng)數(shù)據(jù)總線，寫(xiě)入被選中的將欲寫(xiě)的內(nèi)容經(jīng)數(shù)據(jù)總線，寫(xiě)入被選中的I/O端口中。端口中。I/O端口端口1 (23H端口端口)I/O端口端口2(24H端口端口)I/O端口端口3(25H端口端口)地址地址譯碼譯碼數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)緩沖緩沖控制控制電路電路外外設(shè)設(shè)ABDBCBCPU2）微機(jī)的工作過(guò)程）微機(jī)的工作過(guò)程 計(jì)算機(jī)的工作原理：計(jì)算機(jī)的工作

34、原理：“存儲(chǔ)程序存儲(chǔ)程序” + “程序控制程序控制”指令指令1指令指令2指令指令3指令指令4數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)3CPU 總線總線 內(nèi)存內(nèi)存標(biāo)標(biāo) 志志寄存器寄存器地址總線地址總線 AB程程序序數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB地地址址譯譯碼碼器器指令寄存器指令寄存器數(shù)據(jù)暫存器數(shù)據(jù)暫存器控制電路控制電路指令譯碼器指令譯碼器地地址址寄寄存存器器指指 令令指指 針針寄存器寄存器R1R2R3R4寄存器組寄存器組運(yùn)運(yùn)算算器器IP微機(jī)的工作過(guò)程分兩階段：微機(jī)的工作過(guò)程分兩階段：l 取指令取指令l 執(zhí)行指令執(zhí)行指令l取指令階段取指令階段（ CPU讀內(nèi)存操作）：讀內(nèi)存操作）： 地址經(jīng)

35、地址寄存器地址經(jīng)地址寄存器 地址總線地址總線 地址譯碼器地址譯碼器, 選中指令所在的內(nèi)存單元選中指令所在的內(nèi)存單元 CPU發(fā)出內(nèi)存讀控制信號(hào)發(fā)出內(nèi)存讀控制信號(hào) 指令從內(nèi)存指令從內(nèi)存 數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 數(shù)據(jù)暫存器數(shù)據(jù)暫存器 指令寄存器指令寄存器 指令譯碼器對(duì)指令進(jìn)行譯碼指令譯碼器對(duì)指令進(jìn)行譯碼 由由IP給出指令在內(nèi)存的地址給出指令在內(nèi)存的地址標(biāo)標(biāo) 志志寄存器寄存器地址總線地址總線 AB程程序序數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB地地址址譯譯碼碼器器指令指令1指令指令2指令指令3指令指令4數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)3指令寄存器指令寄存器數(shù)據(jù)暫存器數(shù)據(jù)暫存器控制電路控制電路指令譯碼

36、器指令譯碼器地地址址寄寄存存器器指指 令令指指 針針寄存器寄存器R1R2R3R4寄存器組寄存器組運(yùn)運(yùn)算算器器IPl執(zhí)行指令階段：執(zhí)行指令階段： 經(jīng)譯碼后的指令，由控制電路發(fā)出控制信號(hào)去執(zhí)行。經(jīng)譯碼后的指令，由控制電路發(fā)出控制信號(hào)去執(zhí)行。CPU 總線總線 內(nèi)存內(nèi)存標(biāo)標(biāo) 志志寄存器寄存器地址總線地址總線 AB程程序序數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB地地址址譯譯碼碼器器指令指令1指令指令2指令指令3指令指令4數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)3指令寄存器指令寄存器數(shù)據(jù)暫存器數(shù)據(jù)暫存器控制電路控制電路指令譯碼器指令譯碼器地地址址寄寄存存器器指指 令令指指 針針寄存器寄存器R1R2R3R4

37、寄存器組寄存器組運(yùn)運(yùn)算算器器IP不同的指令，不同的指令，CPU的具體執(zhí)行過(guò)程不同。的具體執(zhí)行過(guò)程不同。CPU 可執(zhí)行的操作通常有數(shù)據(jù)傳送、算術(shù)邏輯運(yùn)算等。可執(zhí)行的操作通常有數(shù)據(jù)傳送、算術(shù)邏輯運(yùn)算等。當(dāng)一條指令需要從內(nèi)存或當(dāng)一條指令需要從內(nèi)存或I/O端口取得或存放數(shù)據(jù)時(shí)，端口取得或存放數(shù)據(jù)時(shí)，CPU在執(zhí)行階段，在執(zhí)行階段， 需對(duì)指令指定的內(nèi)存單元或需對(duì)指令指定的內(nèi)存單元或I/O端口進(jìn)行讀端口進(jìn)行讀/寫(xiě)操作。寫(xiě)操作。例例 指令指令1：將寄存器：將寄存器R1與與R3的內(nèi)容相加，結(jié)果存在的內(nèi)容相加，結(jié)果存在R3中。中。 指令指令1在在CPU 內(nèi)部即可完成內(nèi)部即可完成CPU 總線總線 內(nèi)存內(nèi)存標(biāo)標(biāo) 志志

38、寄存器寄存器地址總線地址總線 AB程程序序數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB地地址址譯譯碼碼器器指令指令1指令指令2指令指令3指令指令4數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)3指令寄存器指令寄存器數(shù)據(jù)暫存器數(shù)據(jù)暫存器控制電路控制電路指令譯碼器指令譯碼器地地址址寄寄存存器器指指 令令指指 針針寄存器寄存器R1R2R3R4寄存器組寄存器組運(yùn)運(yùn)算算器器IP例例 指令指令2：將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)：將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)2送至送至CPU的寄存器的寄存器R2中中指令指令2的執(zhí)行階段包括一個(gè)到內(nèi)存取數(shù)的執(zhí)行階段包括一個(gè)到內(nèi)存取數(shù)(即讀內(nèi)存即讀內(nèi)存)的過(guò)程。的過(guò)程。CPU 總線總線 內(nèi)存內(nèi)存標(biāo)標(biāo) 志志寄存器寄存器地

39、址總線地址總線 AB程程序序數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB地地址址譯譯碼碼器器指令指令1指令指令2指令指令3指令指令4數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)3指令寄存器指令寄存器數(shù)據(jù)暫存器數(shù)據(jù)暫存器控制電路控制電路指令譯碼器指令譯碼器地地址址寄寄存存器器指指 令令指指 針針寄存器寄存器R1R2R3R4寄存器組寄存器組運(yùn)運(yùn)算算器器IP例例 指令指令3：將寄存器：將寄存器R3的內(nèi)容送至數(shù)據(jù)的內(nèi)容送至數(shù)據(jù)3的內(nèi)存單元中的內(nèi)存單元中指令指令3的執(zhí)行階段包括一個(gè)向內(nèi)存存數(shù)的執(zhí)行階段包括一個(gè)向內(nèi)存存數(shù)(即寫(xiě)內(nèi)存即寫(xiě)內(nèi)存)的過(guò)程的過(guò)程。CPU 總線總線 內(nèi)存內(nèi)存標(biāo)標(biāo) 志志寄存器寄存器地址總線地址

40、總線 AB程程序序數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB地地址址譯譯碼碼器器指令指令1指令指令2指令指令3指令指令4數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)3指令寄存器指令寄存器數(shù)據(jù)暫存器數(shù)據(jù)暫存器控制電路控制電路指令譯碼器指令譯碼器地地址址寄寄存存器器指指 令令指指 針針寄存器寄存器R1R2R3R4寄存器組寄存器組運(yùn)運(yùn)算算器器IP當(dāng)一條指令取走后，當(dāng)一條指令取走后，指令指針寄存器會(huì)被修改成下一條要執(zhí)行指令的地址，指令指針寄存器會(huì)被修改成下一條要執(zhí)行指令的地址，這樣，當(dāng)一條指令執(zhí)行后，又進(jìn)入取指令階段，這樣，當(dāng)一條指令執(zhí)行后，又進(jìn)入取指令階段，如此不斷的重復(fù)。如此不斷的重復(fù)。CPU 總線總線

41、 內(nèi)存內(nèi)存標(biāo)標(biāo) 志志寄存器寄存器地址總線地址總線 AB程程序序數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB地地址址譯譯碼碼器器指令指令1指令指令2指令指令3指令指令4數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)3指令寄存器指令寄存器數(shù)據(jù)暫存器數(shù)據(jù)暫存器控制電路控制電路指令譯碼器指令譯碼器地地址址寄寄存存器器指指 令令指指 針針寄存器寄存器R1R2R3R4寄存器組寄存器組運(yùn)運(yùn)算算器器IP微機(jī)的工作過(guò)程：微機(jī)的工作過(guò)程： 取指令取指令 執(zhí)行指令執(zhí)行指令 取指令取指令 執(zhí)行指令執(zhí)行指令 2微處理器、微型計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微處理器、微型計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件:BIOS DOS、Window

42、s、UNIX、Linux應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件:Word、Photoshop微微 處處 理理 器器 CPU 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器(RAM,ROM) I/O接口接口總線總線 硬硬 件件軟軟 件件微微 型型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)系系 統(tǒng)統(tǒng)外外 設(shè)設(shè)ALU寄存器寄存器控制部件控制部件鍵盤(pán)、鼠標(biāo)鍵盤(pán)、鼠標(biāo)顯示器顯示器軟驅(qū)、硬盤(pán)、光驅(qū)軟驅(qū)、硬盤(pán)、光驅(qū) 打印機(jī)、掃描儀打印機(jī)、掃描儀微微 型型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)(主機(jī)主機(jī))硬件自檢硬件自檢初始化硬件初始化硬件引導(dǎo)系統(tǒng)引導(dǎo)系統(tǒng)3微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與相應(yīng)時(shí)期的大型機(jī)相比與相應(yīng)時(shí)期的大型機(jī)相比: l 速度相對(duì)低速度相對(duì)低l 功能相對(duì)低功能相對(duì)低 字長(zhǎng)位數(shù)，內(nèi)存容量，尋址方式，指令

43、條數(shù)，字長(zhǎng)位數(shù)，內(nèi)存容量，尋址方式，指令條數(shù)， 中斷級(jí)別，及內(nèi)部寄存器數(shù)量等方面中斷級(jí)別，及內(nèi)部寄存器數(shù)量等方面l 體積小，重量輕，耗電小體積小，重量輕，耗電小l 可靠性高，結(jié)構(gòu)靈活可靠性高，結(jié)構(gòu)靈活 ，價(jià)格低，價(jià)格低l 研制周期短，產(chǎn)品系列化，便于選購(gòu)研制周期短，產(chǎn)品系列化，便于選購(gòu)l 應(yīng)用面廣：應(yīng)用面廣： 信息處理、實(shí)時(shí)控制、輔助設(shè)計(jì)、人工智能等信息處理、實(shí)時(shí)控制、輔助設(shè)計(jì)、人工智能等4. 微型計(jì)算機(jī)的分類微型計(jì)算機(jī)的分類1) 按構(gòu)成分類按構(gòu)成分類2) 按按CPU的字長(zhǎng)分類的字長(zhǎng)分類3) 按主機(jī)裝置分類按主機(jī)裝置分類1) 按構(gòu)成分類按構(gòu)成分類單片機(jī)、單板機(jī)、多板機(jī)單片機(jī)、單板機(jī)、多板機(jī) 單片機(jī)單片機(jī)l 將將CPU、內(nèi)存、內(nèi)存、I/O接口電路全部集成一塊芯片上，接口電路全部集成一塊芯片上， 構(gòu)成具備構(gòu)成具備基本功能基本功能的計(jì)算機(jī)，稱單片機(jī)。的計(jì)算機(jī)，稱單片機(jī)。l 特點(diǎn)：超小型、高可靠性、價(jià)廉特點(diǎn)：超小型、高可靠性、價(jià)廉l 應(yīng)用：智能儀表、工業(yè)