0101_计算机体系.ppt

计算机应用系统 计算机系统的狭义与广义。 广义：泛指采用了逻辑体系的计算机衍生产品。在物理外在形态可能会有很大不同。 按规模分: 嵌入式 (MPU(ARM)/MCU(单片机)/DSP/SoC等) 微 小 中大 巨 计算机体系 计算机系统的逻辑体系与物理体系 查尔斯·巴贝奇--“计算机之父” (Charles Babbage,1792—1871):计算机发展的先驱者,出生于一个富有的银行家的家庭，就读于剑桥大学。 1822年，提出计算机逻辑体系。 由于时代所限，差分机未能完全实现。 8051系列单片机的内部结构 关于实验板 关于实验板 作业 计算机系统广义概念是什么？按照体积分为哪几类？ 举例画图说明生活中的逻辑体系与物理体系之间的关系？ 计算机系统的逻辑体系中冯诺依曼结构与哈佛结构？ 课程目标 掌握： 计算机系统的广义概念与分类 计算机系统的逻辑体系与物理体系 计算机系统的软硬件层次体系 计算机体系 教学博客 /teacherliangdp 巨型计算机 中大型计算机 小型计算机(工作站) 8051单片机 ARM Cortex-M3 STM32嵌入式微处理器 STM32系列微控制器应用 用于汽车控制系统 -----汽车控制系统解析 返回目录 逻辑体系与物理体系的概念 逻辑体系 (功能组成) 物理体系 (实现方式) 逻辑体系与物理体系的概念 逻辑体系 (功能组成) 物理体系 (实现方式) 逻辑体系与物理体系的概念 逻辑体系 (功能组成) 物理体系 (实现方式) 计算机逻辑体系与物理体系 逻辑体系 控制器功能主控各功能 运算器功能处理数据 存储器功能提供载体 输入输出功能完成对外交流 总线功能是各功能数据通道 个人电脑的物理体系 计算机逻辑体系与物理体系 冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置，因此程序指令和数据的宽度相同，如Intel公司x86架构。 寄存器 存储器的级别 时钟电路 RAM ROM CPU 定时/计数器 并行端口 中断系统 串行端口 片 内 总 线 时钟源 T0 T1 P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1 程序存储器 数据存储器 计算机逻辑体系与物理体系 8051单片机的物理体系 哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。哈佛结构是一种并行体系结构，它的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中，即程序存储器和数据存储器是两个独立的存储器，每个存储器独立编址、独立访问。嵌入式系统大多采用哈佛结构。 存储器的级别 PSEN ALE RESET XLAT1 P0.0~P0.7 P2.0~P2.7 RAM地址 寄存器 RAM P0锁存器 P2锁存器 ROM或 EPROM 程序地址寄存器 缓冲器 B寄存器 ACC 暂存器2 暂存器1 ALU PSW SP PC增量器 PC DPTR P0驱动器 P2驱动器 特殊功能 寄存器 指令 寄存器 定时及控制 P1锁存器 P3锁存器 P1驱动器 P3驱动器 振荡器 Vss P1.0~P1.7 P3.0~P3.7 EA XLAT2 Vcc 程序执行三步曲: 取指 译码 执行 ARM Cortex-M3系列微处理器 物理结构 存储器的级别 计算机系统的软硬件层次体系 应用层 中间层(API) 硬件层 USB口 目标板 IDE(集成开发环境) Keil RV MDK IAR 电缆线 JTAG 1 40 21 20 仿真器 Jlink Ulink ST-link * *