单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,微机原理与接口技术,西安邮电大学计算机学院,王忠民,微机原理与接口技术西安邮电大学计算机学院,第一章,微型计算机系统导论,(,第二讲),微型计算机硬件系统,1,2,微型计算机软件系统,微型计算机的工作过程,3,本讲主要内容,第一章 微型计算机系统导论(第二讲)微型计算机硬件系统1,第一章,微型计算机系统导论,微型计算机硬件系统,硬件,微型机系统,外围设备,过程控制,I/O,通道,A/D,D/A,转换器,开关量等,外部设备,键盘、鼠标等输入设备,显示器、打印机等输出设备,软驱、硬盘及磁带等外存储器,主 机,输入输出,(I/O),接口电路,微处理器,(CPU),运算器,(,算术逻辑运算单元,ALU),控制器,(,控制单元,CU),寄存器阵列,(RA),内存储器,RAM,ROM,EPROM,EEPROM,Cash,等,系统软件,软件,用户(应用)软件,微型计算机系统的组成,第一章 微型计算机系统导论微型计算机硬件系统硬件微型机,第一章,微型计算机系统导论,微型计算机硬件系统,微型计算机硬件的组成,第一章 微型计算机系统导论微型计算机硬件系统微型计算机,第一章,微型计算机系统导论,微型计算机硬件系统,到目前为止,计算机仍沿用,1940,年由冯,.,诺依曼首先提出的体系结构。
其基本设计思想为:,数据、信息以及为处理这些数据和信息而编写的程序代码(指令)都是以二进制形式表示的程序和数据事先存放在存储器中,计算机在工作时能够高速地从存储器中取出指令加以执行(存储程序计算机)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冯,.,诺依曼计算机的主要特征:,第一章 微型计算机系统导论微型计算机硬件系统,第一章,微型计算机系统导论,微型计算机硬件系统,地址总线,AB,定时电路,输入设备,输出设备,I/O,接口,ROM,RAM,数据总线,DB,控制总线,CB,微,处,理,器,(CPU),通过,总线,构成的微型计算机硬件系统,总线:计算机中各功能部件间传送信息的公共通道,这里指的是系统总线,,此外,还有片内总线,,I/O,总线等地址总线,AB(Address Bus),数据总线,DB(Data Bus),控制总线,CB(Control Bus),微处理器(或中央处理器),CPU,存储器,I/O,接口与输入输出设备,第一章 微型计算机系统导论微型计算机硬件系统地址总线A,第一章,微型计算机系统导论,微型计算机硬件系统,微处理器,CPU,(运算器,+,控制器),外部,DB,微处理器,(CPU),A,AR,PLA,PC,标志寄存器,ID,IR,DR,RA,至外部,CB,外部,AB,4001H,E7H,4002H 34H,4003H A5H,4004H 62H,4005H 38H,存储器,地址 单元内容,ALU,图,1.3,微处理器结构,内部数据总线,DB,左图为一个简化的微处理器模型(虚线框内),,由运算器、控制器和内部寄存器,三部分组成。
运算器:又称算术逻辑单元,ALU(Arithmetic Logic Unit),,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(Control Unit),,是全机的指挥控中心;,内部寄存器:,PC,标志寄存器,累加器等第一章 微型计算机系统导论微型计算机硬件系统微处理器C,第一章,微型计算机系统导论,微型计算机硬件系统,存储器:,CPU,可直接访问的半导体存储器,有,RAM,和,ROM,两种不同的类型,存储器相关概念,位(,Bit,):二进制信息的最小单位(,0,或,1,)字节(,Byte,):由,8,位二进制数组成,可以存放在一个存储单元中是字的基本组成单位字(,Word,):计算机中作为一个整体来处理和运算的一组二进制数,是字节的整数倍内存容量:内存中存储单元的总数通常以字节为单位,,1024,(,2,10,)字节记作,1KB,,,2,20,字节记作,1MB,内存单元地址:为了能识别不同的单元,每个单元都赋予一个编号,这个编号称之为内存单元地址第一章 微型计算机系统导论微型计算机硬件系统存储器:C,第一章,微型计算机系统导论,微型计算机硬件系统,存储器操作,第一章 微型计算机系统导论微型计算机硬件系统存储器操作,第一章,微型计算机系统导论,微型计算机硬件系统,I/O,接口与输入输出设备,I/O,接口是微型计算机与输入输出设备之间信息交换的桥梁。
I/O,设备是微型计算机系统的重要组成部分程序、数据及现场信息要通过输入设备输入给计算机计算机的处理结果要通过输出设备输出,以便用户使用常用的输入设备有:键盘、鼠标、数字化仪、扫描仪、,A/D,转换器等常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、,D/A,转换器等第一章 微型计算机系统导论微型计算机硬件系统I/O接口,第一章,微型计算机系统导论,微型计算机硬件系统,1,2,微型计算机软件系统,微型计算机的工作过程,3,本讲主要内容,第一章 微型计算机系统导论微型计算机硬件系统12微型计算,第一章,微型计算机系统导论,微型计算机软件系统,系统软件,系统软件是指不需要用户干预的,为其它程序的开发、调试以及运行等建立一个良好环境的程序包括:,操作系统,OS(Operating System),:,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系统应用程序:,如各种高级语言的编译程序、汇编程序、诊断和调试程序,文字处理程序,服务性工具程序,数据库管理程序等第一章 微型计算机系统导论微型计算机软件系统系统软件系,第一章,微型计算机系统导论,微型计算机软件系统,用户(应用)软件,用户,(,应用,),软件就是用户为解决各种实际问题而编写的各种程序。
可用来编写用户软件的语言有机器语言、汇编语言和高级语言等机器语言:,面向机器的能够直接被计算机识别和执行的语言汇编语言:,为了克服机器语言难于使用的缺点而提出的助记符语言高级语言:,面向用户的语言,具有易学易用的特点第一章 微型计算机系统导论微型计算机软件系统用户(应用,第一章,微型计算机系统导论,微型计算机硬件系统,1,2,微型计算机软件系统,微型计算机的工作过程,3,本讲主要内容,第一章 微型计算机系统导论微型计算机硬件系统12微型计算,第一章,微型计算机系统导论,微型计算机工作过程,内存单元地址,机器语言程序,汇编语言程序,指令功能说明,0000H,0001H,10110001,00000110,MOV A,06H,双字节指令将数字,6,送累加器,A,0002H,0003H,00001000,00000101,ADD A,05H,双字节指令将数字,5,与累加器,A,中的内容相加,结果存放在累加器,A,中0004H,11111110,HLT,停机指令,完成“,6+5”,操作所需的机器语言程序和汇编语言程序,第一章 微型计算机系统导论微型计算机工作过程00,第一章,微型计算机系统导论,微型计算机工作过程,MOV A,06H;1011 0001,0000 0110,ADD A,05H;0000 0101,HLT ;1111 1110,第一章 微型计算机系统导论微型计算机工作过程MOV,第一章 微型计算机系统导论,本章小结,了解计算机的发展历史与发展趋势;,深刻理解冯诺依曼计算机的特点及组成,理解计算机的基本工作过程,初步形成整机概念,为后续学习打下良好基础;,深刻理解学习这门课程的意义及必要性。
第一章 微型计算机系统导论本章小结 了解计算机的发展历,本次课内容就介绍完了,同学们,再见!,本次课内容就介绍完了,同学们,再见!,。