第2章微机系统基础知识.ppt

第二章 微机系统基础知识 * 补充知识： 微型计算机基础知识 * 微型机的基本结构 掌握： 1.微机系统的基本组成 2.微机的存储器组织 3.微型机的工作原理 * 一般说来，传统的冯·诺依曼计算机由三个部分组成：中央处理器（CPU）、存储器和输入/输出（I/O）设备。它们之间用系统总线连接。 冯·诺依曼计算机 1.微机系统的基本组成 * 微型计算机系统的三个层次 微处理器(Microprocessor) 微型计算机(Microcomputer) 微型计算机系统(Microcomputer System) * 微型计算机系统的三个层次 微处理器CPU 存储器 I/O接口 总线 硬件系统 软件系统 微 型 计算机 系 统 微 型 计算机 (主机) 外 设 ALU 寄存器 控制器 键盘、鼠标 显示器 软驱、硬盘、光驱 打印机、扫描仪 系统软件 应用软件 * 微处理器 微处理器简称CPU，是计算机的核心，主要包括： 运算器ALU 控制器CU 寄存器组Registers(简称Regs或R) CPU实现了运算功能和控制功能 * 微型计算机 以微处理器为核心，配上只读存储器(ROM)、读写存储器(RAM)、输入/输出(I/O)接口电路及系统总线等部件，就构成了微型计算机。 将CPU、存储器、I/O接口、总线等集成在一片超大规模集成电路芯片上，称为单片微型计算机，简称单片机。 * 微型计算机系统 以微型计算机为中心，配以相应的外围设备以及控制微型计算机工作的软件，就构成了完整的微型计算机系统。 微型计算机如果不配有软件，通常称为裸机 软件分为系统软件和应用软件两大类。 * 微处理器（CPU） 存储器(M) 输入/输出接口(I/O接口) 总线(BUS) 微型计算机的硬件系统 * 微型计算机的概念结构 存 储 器 I/O 接 口 输 入 设 备 I/O 接 口 地址总线 AB 输 出 设 备 C P U 数据总线 DB 控制总线 CB I/O 接 口 AB: Address Bus DB: Data Bus CB: Control Bus * 主机硬件系统——CPU 作用: 计算机的控制中心，提供运算、判断能力 构成：ALU、CU、Regs 例：Intel 8088/8086、PIII、P4、Celeron AMD K7（Athlon、Duron） CPU的位数(字长)：4位、8位、16位、32位、64位 是指一次能处理的数据的位数 * 主机硬件系统——存储器M 功能: 存放程序和数据的记忆装置 用途：存放程序和要操作的各类信息（数据、文字、图像、…….） 分类: 内存：ROM、RAM 特点：随机存取，速度快，容量小 外存：磁盘(软/硬盘、光盘、半导体盘、U盘… 特点：顺序存取/块存取，速度慢，容量大 * 主机硬件系统——输入/输出接口 简写为I/O接口，是CPU与外部设备间的桥梁 CPU I/O 接口 外设 * 主机硬件系统——总线BUS 连接多个功能部件的一组公共信号线 地址总线AB：用来传送CPU输出的地址信号，确定被访问的存储单元、I/O端口。 地址线的根数决定了CPU的寻址范围。 CPU的寻址范围 = 2n， n--地址线根数 数据总线DB：在CPU与存储器、I/O接口之间数据传送的公共通路。数据总线的条数(字长)决定CPU一次最多可以传送的数据宽度。 控制总线CB：用来传送各种控制信号,如读、写等 * 有关内存储器M的几个概念 (1) 内存单元的地址和内容 (2) 内存容量 (3) 内存的操作 (4) 内存的分类 2.微机的存储器组织 * 有关内存储器M的几个概念 (1) 内存单元的地址和内容 (2) 内存容量 (3) 内存的操作 (4) 内存的分类 * 内存单元的内容 内存包含有很多存储单元(每个内存单元包含8bit)，为区分不同的内存单元，对计算机中的每个内存单元进行编号，内存单元的编号就称为内存单元的地址。 1 0 1 1 0 1 1 0 38F04H 内存单 元地址 内存单 元内容 . . . . . . Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 *内存单元有时又称为地址单元 0 0 1 1 0 0 1 0 * 一个存储单元中存放的信息称为该存储单元的内容。从上图看出， 38F04H 字节单元中存放的信息为34H，也就是说4号单元中的内容为34H，表示为：