第1章微机系统导论1.1微机系统组成一、几个基本定义(一)微处理器微处理器简称μP或MP(Microprocessor)是指由一片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的中央处理器部件，又称为微处理机。(二)微型计算机微型计算机简称μC或MC，是指以微处理器为核心，配上存储器、输入／输出接口电路及系统总线所组成的计算机(又称主机或微电脑)。(三)微型计算机系统微型计算机系统(Microcomputersystem)简称μCS或MCS，是指以微型计算机为中心,以相应的外围设备、电源和辅助电路(统称硬件)以及指挥微型计算机工作的系统软件所构成的系统。二、微型计算机系统的组成微型计算机系统由硬件和软件两个主要部分组成。(一)硬件微处理器:微机的计算、控制中心，用来实现算术、逻辑运算以及其他操作,并对全机进行控制。存储器:(主存或内存)用来存储可以供微处理器直接运行的程序或处理的数据。输入／输出(I／O):接口芯片是微处理器与外部输入/输出设备之间的接口。目前，最流行的实际微机硬件系统一般都是由主机板（包括CPU、CPU外围芯片组、主存储器RAM、BIOS芯片与总线插槽）、外设接口卡(如显卡、声卡、网卡)、外部设备（如硬盘、光驱、显示器、打印机、键盘、调制解调器与鼠标）以及电源等部件所组成。(二)软件计算机软件通常分为两大类：系统软件和用户软件。系统软件是指不需要用户干预的能生成、准备和执行其他程序所需的一组程序。用户软件是各用户为解题或实现检测与实时控制等不同任务所编制的应用程序，它也称为应用软件。操作系统是一套复杂的系统程序,用于提供人机接口和管理、调度计算机的所有硬件与软件资源。1.2微机硬件系统结构一种典型的微机硬件系统结构如图1.4所示。图中,用系统总线将各个部件连接起来。系统总线是用来传送信息的公共导线,它们可以是带状的扁平电缆线，也可以是印刷电路板上的一层极薄的金属连线。所有的信息都通过总线传送。通常，根据所传送信息的内容与作用不同.可将系统总线分为3类：数据总线DB(DataBus)，地址总线AB(AddressBus)，控制总线CB(ControlBus)。系统中各部件均挂在总线上，所以,有时也将这种系统结构称为面向系统的总线结构。目前采用的总线结构可分为单总线、双总线和双重总线单总线结构单总线结构系统存储器M和I/O接口均使用同一组信息通，因此，CPU对M的读/写和对I/O接口的输入/输出操作只能分时进行。双总线结构M和I/O接口各具有一组连通CPU的总线，CPU可以分别在两组总线上同时与M和I/O交换信息,因而拓宽了总线带宽,提高了总线的数据传输效率。双重总线结构有局部总线与全局总线。CPU通过局部总线访问局部M和局部I/O时,工作方式与单总线相同。当系统中某微处理器需要对全局M和全局I/O访问时，则必须由总线控制逻辑统一安排才能进行,这时该微处理器就是系统的主控设备。这样，整个系统便可在双重总线上实现并行操作,从而提高了系统数据处理和数据传输的效率。1.3微处理器组成微处理器由运算器、控制器和内部寄存器阵列3部分组成。一、运算器运算器又称为算术逻辑单元ALU(ArithmeticLogicUnit),用来进行算术或逻辑运算以及位移循环等操作。参加运算的两个操作数，累加器A(Accumulator)和内部数据总线,可以是数据寄存器DR(DataRegister)中的内容，也可以是寄存器阵列RA中某个寄存器的内容。运算结果送回累加器A暂存。二、控制器(一)指令寄存器IR(InstructionRegister)存放从存储器取出的将要执行的指令。(二)指令译码器ID(InstructionDecoder)对指令寄存器IR中的指令进行译码，确定该指令应执行什么操作。(三)可编程逻辑阵列PLA(ProgrammableLogicArray)产生取指令和执行指令所需的各种微操作控制信号。三、内部寄存器通常，内部寄存器包括若干个功能不同的寄存器或寄存器组。(一)累加器A累加器是用得最频繁的一个寄存器。在进行算术逻辑运算时，它具有双重功能：运算前，用来保存一个操作；运算后，用来保存结果。(二)数据寄存器DR数据寄存器DR用来暂存数据或指令。从存储器读出时，若读出的是指令，经DR暂存的指令通过内部数据总线送到指令寄存器IR;若读出的是数据,则通过内部数据总线送到有关的寄存器或运算器。向存储器写入数据时,数据是经数据寄存器DR，再经数据总线DB写入存储器的。(三)程序计数器PC(ProgramCounter)程序计数器PC中存放着正待取出的指令的地址。根据PC中的指令地址，准备从存储器中取出将要执行的指令。通常,程序按顺序