1微型计算机原理--概述.ppt
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第一章概述学习目的了解计算机的发展掌握微处理器、微型计算机和微型计算机系统的组成熟悉微型计算机的总线结构特点重点1.1.1台式计算机构成中央处理器CPU系统主板内存硬盘软盘显示卡显示器光盘存储器声卡与音像网卡机箱、鼠标、键盘1.1计算机构成中央处理器——CPU:中央处理单元—CPU(CentralProcessingUnit)是一台计算机的心脏,它主要是由运算器和控制器构成,是用来解释指令并进行运算的。评价CPU的指标主频和缓存。1.1计算机构成系统主板:主板是机箱中最大的一块集成电路板,在它上面集成有CPU插座、内存插座、扩展板(通信板卡、显示卡、声卡、网卡等)插座、输入输出系统、总线系统、电源接口等,在组装一台计算机时,主板是一个母体,其它部件或直接插接在主板上,或通过电缆电线连接在主板上。1.1计算机构成内存:在现代微机中把内存用内存条的形状提供,在计算机主板上有一个一个的内存扩展插槽,内存条就是插在这些内存扩展槽上的。软盘:软磁盘存储器是由软盘驱动器、软盘控制器以及软盘盘片三部分组成的。硬盘:硬盘是办公用微机及家用微机的主要外存储器设备,一个完整的硬盘由驱动器、控制器、盘片三大部分组成。显示卡:它是主机与显示器之间的接口,它接收CPU和内存发送来的信息,将这些信息处理并转换后向显示器发送视频信号和同步信号。光盘存储器:光盘存储器是光盘和光盘驱动器的统称,光盘是利用光学方式进行读写信息操作方式的介质。光盘的信息存储格式同磁盘类似,也是分轨道(这里不能说磁道)、扇区、记录信息的字节,但它的轨道不是像磁盘那样的同心圆,而是螺旋型由中心向外散布。声卡和音箱:声卡像其它扩展卡一样,也是插在主板上的总线扩展槽上的,在声卡露出机箱的部分留有接音箱、耳机、麦克风的插口。网卡:网卡也称为网络接口卡,它插在主板上的总线扩展槽上。机箱:机箱是用来固定计算机主板,并将所有设备装在其中的设备。计算机是由硬件与软件两大子系统组成。硬件与软件二者密不可分,缺一不可。硬件提供物资基础,软件提供最终实现手段。1.2计算机硬件系统2.MP、MC、MCS相互关系微处理器MP、微型计算机MC和微型计算机系统MCS,这是三个含义不同但又有着密切依存关系。(1).微处理器uP或MP(MicroProcessor)在一片超大规模集成电路上,将运算器和控制器集成在一起,称微处理器。有时简称CPU.(2).微型计算机MC(MicroComputer)以微处理器为核心;存储器输入输出接口I/O及辅助电路.通过总线与其它部件相连.(3)微型计算机系统(4)MP、MC、MCS的相互关系1.计算机的组成-冯·诺依曼结构输入设备存储器存储器是存储数据和指令的部件。其物理容量(大小)是固定的,以字节为单位(B)。输入设备:典型的输入设备是键盘。输出设备:输入与输出设备是计算机与外界进行信息交换的场所,它们与计算机通过I/O接口实现信息的交换。典型的输出设备是显示器。2.微型计算机硬件系统组成(1)总线:总线是连接多个功能部件的一组公共信号线,微机中各功能部件之间的信息是通过总线传输。(2)微处理器CPU:由运算器、控制器、寄存器3部分组成。实现运算和控制功能。计算机的核心部件;用来实现指令的自动装入和自动执行;实现计算机本身的自动化。地址信号ALU运算器:又称算术逻辑单元(ALU),用来进行算术或逻辑运算以及移位循环等操作。控制器:又称控制单元(CU),是全机的指挥控制中心。它负责把指令逐条从存储器中取出,经译码分析后向全机发出取数、执行、存数等控制命令,以保证正确完成程序所要求的功能。指令寄存器IR:用来存放从存储器取出的将要执行的指令码。指令译码器ID:用来对指令寄存器IR中的指令操作码字段进行译码,以确定该指令应执行什么操作。可编程逻辑阵列PLA:用来产生取指令所需要的各种微操作的控制信号,并经过控制总线CB送往有关部件,从而使计算机完成相应的操作。内部寄存器:程序计数器PC:有时称为指令指针IP,它被用来存放下一条要执行指令所在存储单元的地址。地址寄存器AR:用来存放正要取出的指令的地址或数据操作数的地址。数据缓冲寄存器DR:用来暂时存放指令或数据。累加器A:它是使用最频繁的一个寄存器。标志寄存器FLAGS:有时也称为程序状态字(PSW),用来存放执行算术运算指令、逻辑运算指令或测试指令后建立的各种状态码内容以及对CPU操作进行控制的控制信息。寄存器阵列RA:相当于微处理器内部的RAM。ALU:算术逻辑单元:执行算术和逻辑运算的装置。PC:程序寄存器:保存下一条指令地址。自动加1。F:标志寄存器:是有一些标志位组成。IR:指令寄存器:存储当前正在译码、执