计算机系统原理第2章课件.ppt

第2章 微型计算机基础 主要内容： 微型机的基本结构； 8088（8086）微处理器的工作原理、引线及结构； 总线的一般概念。 §2.1 微型机的基本结构 掌握： 微机系统的基本组成； 微型机的工作原理； 一、计算机的工作原理 冯 ? 诺依曼的计算机工作原理 存储程序工作原理 冯 ? 诺依曼机的特点： 将计算过程描述为由许多条指令按一定顺序组成的程序，并放入存储器保存 指令按其在存储器中存放的顺序执行； 由控制器控制整个程序和数据的存取以及程序的执行； 以运算器为核心，所有的执行都经过运算器。 冯 ? 诺依曼计算机结构 运算器 二、系统组成 CPU 存储器 主机 输入/输出接口 硬件系统 总线 外设 微机系统 系统软件 软件系统 应用软件 1. 主机硬件系统 微处理器（CPU） 存储器 输入/输出接口 总线 1）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 控制器 寄存器组 2）存储器： 定义： 用于存放计算机工作过程中需要操作的数据和程序。 有关内存储器的几个概念： 内存单元的地址和内容 内存容量 内存的操作 内存的分类 内存单元的地址和内容 每个单元都对应一个地址，以实现对单元内容的寻址。 内存容量： 内存所含存储单元的个数，以字节为单位。 内存容量的大小依CPU的寻址范围而定（即CPU地址信号线的位数）。 内存操作 读：将内存单元的内容取入CPU， 原单元内容不改变； 写：CPU将信息放入内存单元，单 元中原来的内容被覆盖。 内存储器的分类 随机存取存储器（RAM） 按工作方 式可分为 只读存储器（ROM） 3）输入/输出接口 接口是CPU与外部设备间的桥梁 接口的分类： 串行接口 输入接口 并行接口 输出接口 接口的功能： 数据缓冲寄存； 信号电平或类型的转换； 实现主机与外设间的运行匹配。 4）总线 基本概念 分类 工作原理 常用系统总线标准及其主要技术指标 （具体内容见后续课程） 2. 软件系统 软件：为运行、管理和维护计算机系统或为实现某一功能而编写的各种程序的总和及其相关资料。 三、微型机的分类 按处理器的位数分 按功能和结构分 四、主板的主要硬件构成 CPU插座 芯片组 内存插槽 系统BIOS CMOS 总线扩展槽 串行、并行接口 §2.2 8088微处理器 主要内容： 8088CPU外部引线及功能； 8088CPU的内部结构和特点； 各内部寄存器的功能； 8088的工作时序。 一、概述 指令的一般执行过程： 取指令 指令译码 读取操作数 执行指令 存放结果 串行和并行方式的指令流水线： 串行工作方式： 控制器和运算器交替工作，按顺序完成 上述指令执行过程; 并行工作方式： 运算器和控制器可同时工作。 串行工作方式： 8088以前的CPU采用串行工作方式： 并行工作方式： 8088CPU采用并行工作方式 8088/8086 CPU的特点 采用并行流水线工作方式： 通过设置指令预取队列实现 对内存空间实行分段管理： 将内存分为4个段并设置地址段寄存器，以实现对1MB空间的寻址 支持多处理器系统。 8088CPU的两种工作模式 8088可工作于两种模式下，即： 最小模式和最大模式。 最小模式为单处理