[微机原理1.ppt

本章首先从总体上说明微机系统组成的基本概念，并对硬件系统和软件系统两大部分的具体组成予以简要介绍； 然后, 重点讨论典型的单总线微机硬件系统结构，微处理器组织及各部分的作用，存储器组织及其读写操作过程； 在此基础上，将微处理器和存储器结合起来组成一个最简单的微机模型，通过具体例子说明微机的运行机理与工作过程； 最后给出评价微机系统性能的主要性能指标。 　内容提要 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)。当把微处理器、存储器和输入／输出接口电路统一组装在一块或多块电路板上或集成在单片芯片上，则分别称之为单板机、多板机或单片微型计算机。 微型计算机系统 (Microcomputer system) 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。 微型计算机系统由硬件和软件两个主要部分组成。 计算机之父－冯·诺依曼 约翰·冯·诺依曼 （ John Von Neumann，1903－1957），美藉匈牙利数学家，对数学、物理学、气象学、经济学、计算机科学等都有重要贡献。 冯·诺依曼体系结构 1945年6月30日 发布EDVAC计算机设计方案 采用二进制形式表示信息(数据和指令) 采用存储程序的工作方式 事先编制程序---存入主存储器---运行程序 计算机由五大部件组成 冯·诺依曼结构思想 3) 由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大部件组成计算机系统，并规定了这五部分的基本功能。 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。 各个部件在机箱内部什么位置？ AT主板 ATX主板 ATX的主板看上去像是旋转了90度的Baby AT，但它却使输入／输出接口及其连接器可直接做在主板上。 在ATX主板中，CPU和内存插槽均远离扩展槽，所有扩展槽都可以插全长的扩展卡，内存的插拔也很方便。此外，因CPU靠近电源，电源风扇也可给CPU散热。 在ATX主板上，软硬盘连接器正好位于软硬盘支架附近，因此只需较短的连线就可连接它们。并在主板上集成了串并口和PS／2鼠标键盘接口。 ATX主板还对整机的电源做了改进，使其更节省能源。新的ATX电源提供3V电压，以适应新的CPU需要。 Micro ATX主板 Micro ATX主板把扩展插槽减少为3-4只，DIMM插槽为2-3个，从横向减小了主板宽度，其总面积减小约0.92平方英寸，比ATX标准主板结构更为紧凑。按照Micro ATX标准，板上还应该集成图形和音频处理功能。目前很多品牌机主板使用了Micro ATX标准，在DIY市场上也常能见到Micro ATX主板 NLX主板 NLX结构是英语“New Low Profile Extension/新型小尺寸扩展结构”的意思，这是进口品牌机经常使用的主板，它在将各串、并等接口直接安装在主板上后，专门用一块电路板将扩展槽设置在上面，然后再将这块插入主板上预留的一个安装接口槽，这样可以将机箱尺寸做得比较小。 计算机软件通常分为两大类：系统软件和应用软件 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。 应用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(Operation System, OS)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。它所包含的系统程序的具体分类尚不完全统一。其中，最为重要的核心部分是常驻监控程序。计算机开机后，常驻监控程序始终存放在内存中，它通过接收用户命令，并启动操作系统执行相应的操作。 操作系统包括I／O驱动程序和文件管理程序。前者用于执行I／O操作;后者用于管理存放在外存(或海量存储器)中的大量数据集合。当用户程序或其他系统程序需要使用I／O设备时,通常并不是由该程序执行操作,而是由操作系统利用I／O驱动程序来执行任务。文件管理程序与I／O驱动程序配合使用，用于文件的存取、复制和其他处理。 此外，系统软件还可以包括各种高级语言翻译程序、汇编程序、文本编辑程序以及辅助编写其他程序的程序。 应当指出，硬件系统和软件系统是相辅相成的，共同构成微型计算机系统，缺一不可。现代的计算机硬件系统和软件系统之间的分界线并不明显，总的