第2章微型计算机的基本组成电路

《第2章微型计算机的基本组成电路》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2章微型计算机的基本组成电路本文由杨闹儿贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第2章微型计算机的基本组成电路章2.12.22.32.42.52.6习题算术逻辑单元触发器寄存器三态输出电路总线结构存储器任何一个复杂的电路系统都可以划分为若干电路，任何一个复杂的电路系统都可以划分为若干电路，这些电路大都由一些典型的电路组成。这些电路大都由一些典型的电路组成。微型计算机就是由若干典型电路通过精心设计而组成的，就是由若干典型电路通过精心设计而组成的，各个典型电路在整体电路系统中又称为基本电路部件

2、。典型电路在整体电路系统中又称为基本电路部件。本章就是对微型计算机中最常见的基本电路部件的名称及电路原理作一简单介绍。名称及电路原理作一简单介绍。这些基本电路中最主要的是算术逻辑单元(arithmaticlogicalunit，主要的是算术逻辑单元，ALU)、触发器、触发器(trigger)、寄存器、寄存器(register)、存储器、(memory)及总线结构等。在本章中，数据在这些及总线结构等。及总线结构等在本章中，部件之间的流通过程以及“控制字”部件之间的流通过程以及“控制字”的概念也将逐步地引出。步地引出。所有这些内容都是组成微型

3、计算机的硬件基础。件基础。2.1算术逻辑单元顾名思义，这个部件既能进行二进制数的四则运算，顾名思义，这个部件既能进行二进制数的四则运算，也能进行布尔代数的逻辑运算。能进行布尔代数的逻辑运算。章已讲过，第1章已讲过，二进制数的运算电路只能算加法。增加可章已讲过二进制数的运算电路只能算加法。控反相器后，又能进行减法，控反相器后，又能进行减法，所以上章最后介绍的二进制补码加法器／减法器就是最简单的算术部件。进制补码加法器／减法器就是最简单的算术部件。但只要利用适当的软件配合，是，只要利用适当的软件配合，乘法也可以变成加法来运算，除法也可变成减法

4、来运算。来运算，除法也可变成减法来运算。如果在这个基础上，增加一些门电路，如果在这个基础上，增加一些门电路，也可使简单的ALU进行逻辑运算。所谓逻辑运算就是指“与”运算进行逻辑运算。进行逻辑运算所谓逻辑运算就是指“运算。和“或”运算。为了不使初学者陷入复杂的电路分析之中，本教程不打算在逻辑运算问题上开展讨论。之中，本教程不打算在逻辑运算问题上开展讨论。ALU的符号一般画成图那样。A和B为两个二进制的符号一般画成图2.1那样的符号一般画成图那样。和为两个二进制为其运算结果，为控制信号(见图数，S为其运算结果，control为控制信号见图为其

5、运算结果为控制信号见图1.9的控制线端SUB)。的控制线端。图2.12.2触发器触发器(trigger)是计算机的记忆装置的基本单元，也是计算机的记忆装置的基本单元，触发器是计算机的记忆装置的基本单元可说是记忆细胞。触发器可以组成寄存器，可说是记忆细胞。触发器可以组成寄存器，寄存器又可以组成存储器。器又可以组成存储器。寄存器和存储器统称为计算机的记忆装置。算机的记忆装置。微型计算机所用触发器一般用晶体管元件而不用磁性元件。性元件。这是因为晶体管元件可以制成大规模的集成电路，体积可以更小些。集成电路，体积可以更小些。从晶体管电路基础中，我们

6、已经知道触发器可以由两个晶体管组成的对称电路来构成，的对称电路来构成，我们也知道触发电路中有所谓单稳态触发电路和双稳态触发电路，谓单稳态触发电路和双稳态触发电路，这里不打算重复这些电路的原理图和工作特点了。算重复这些电路的原理图和工作特点了。下面简要地介绍一下RS触发器触发器、触发器和触发器和JK触发下面简要地介绍一下触发器、D触发器和触发器，因为这些类型的触发器是计算机中最常见的基本元件。基本元件。2.2.1RS触发器触发器RS触发器可以用两个与非门来组成，如图2.2所示。当触发器可以用两个与非门来组成，如图所示所示。触发器可以用两个与

7、非门来组成S=1而R=0时，Q=1(Q=0)称为置位；当S=0而R=1时，称为置位；而时称为置位而时Q=0(Q=1)称为复位。称为复位。称为复位为了作图方便，以后我们就只用方块来表示，如图2.3就为了作图方便，以后我们就只用方块来表示，如图就触发器的符号。是RS触发器的符号。触发器的符号S端一般称为置位端，使Q=1(=0)，端一般称为置位端，端一般称为置位端，R端一般称为复位端，使Q=0(=1)。端一般称为复位端，端一般称为复位端。时标RS触发器触发器——为了使触发器在整个机器中能和其他时标触发器为了使触发器在整个机器中能和其他部件协调工

8、作，触发器经常有外加的时标脉冲触发器经常有外加的时标脉冲，部件协调工作，RS触发器经常有外加的时标脉冲，如所示。图2.4所示。所示图2.2图2.3图2.4此图中的CLK即为时标脉冲。它与置位信