微型计算机的基本结构

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1、ENIAC与掌上电脑ENIAC(1946)掌上电脑(2000)诺依曼计算机的工作原理可概述为：“存储程序”+“程序控制”要点：1．以二进制表示数据和指令(程序)2.先将程序存入存储器中，再由控制器自动读取并执行输入设备控制器输出设备CPU存储器运算器ALU计算机发展简史1.根据使用的基本电子器件，计算机经历了四个阶段：电子管计算机(1946—1956)晶体管计算机(1957—1964)集成电路计算机(1965—1970)超大规模集成电路计算机(1971—至今)用机器语言、汇编语言编写程序用于军事和国防尖端技术开始使用高级语言编写程序开始用于工程技术、数据处理和其它科学领域采用微程序、

2、流水线等技术，提高运行速度出现操作系统、诊断程序等软件采用半导体存储器采用图形界面操作系统器件速度更快,软件、外设更加丰富主要特点2．计算机的两个方向发展：研制高速度、强功能的巨型机和大型机适应军事和尖端科学的需要。研制价格低廉的超小型机和微型机开拓应用领域和占领更广大的市场。微型计算机是第四代计算机的典型代表。微型计算机的基本结构简介(1)构成部件;(2)工作过程存储器I/O接口输入设备I/O接口数据总线DB控制总线CB地址总线AB输出设备CPU微机的硬件由CPU、存储器、输入/输出设备构成；输入/输出设备通过输入/输出接口与系统相连；(输入/输出接口简称I/O接口)各部件通过总线

3、连接。构成部件构成部件总线总线是连接多个功能部件的一组公共信号线微机中各功能部件之间的信息是通过总线传输总线BUS存储器I/O接口输入设备I/O接口输出设备CPUISA插槽PCI插槽AGP插槽北桥芯片组南桥芯片组内存插槽CPU插槽IDE接口软驱接口并口连接器串口连接器ROMBIOS鼠标键盘USB接口主板电源插座550MHzIDE2PentiumIII北桥440BXAGP南桥PIIX4ECMOS&RTCUSB超级I/OIDE1COM1COM2LPT1550MHzL1CacheL2Cache处理机总线100MHz100MHzPCI总线33MHzPCI插槽ISA插槽ISA总线8MHz内存条

4、ROMBIOS显示器硬盘光驱软驱键盘鼠标打印机MODEM66MHz显卡按信号的作用，总线分为三类：地址总线、数据总线、控制总线存储器I/O接口输入设备I/O接口数据总线DB控制总线CB地址总线AB输出设备CPU地址总线AB(AddressBus)：单向用来传送CPU输出的地址信号，确定被访问的存储单元、I/O端口。存储器I/O接口输入设备I/O接口数据总线DB控制总线CB地址总线AB输出设备CPU地址总线的条数决定CPU的寻址能力。10根→21010241K20根→2201024K1M32根→23222×2304G36根→23626×23064G数据总线DB(DataBus)：双向用

5、来在CPU与存储器、I/O接口之间进行数据传送。存储器I/O接口输入设备I/O接口数据总线DB控制总线CB地址总线AB输出设备CPU数据总线的条数决定一次可最多传送数据的宽度。8根→一次传送8位16根→一次传送16位32根→一次传送32位64根→一次传送64位控制总线CB(ControlBus)：用于传送各种控制信号。存储器I/O接口输入设备I/O接口数据总线DB控制总线CB地址总线AB输出设备CPU有的是CPU发出，如读控制信号、写控制信号；有的是发向CPU，如外设向CPU发出的中断申请信号。中央处理器CPU计算机的核心部件用来实现指令的自动装入和自动执行，实现计算机本身的自动化。

6、存储器I/O接口输入设备I/O接口数据总线DB控制总线CB地址总线AB输出设备CPU外设和输入/输出接口（I/O接口）外设的电信号、运行速度与CPU不匹配，不能与CPU直接相连，必须通过I/O接口与CPU相连。存储器I/O接口输入设备I/O接口数据总线DB控制总线CB地址总线AB输出设备CPU键盘→键盘接口显示器→显示卡鼠标→串行接口网络→网卡打印机→并行接口音箱、麦可风→声卡IDE2PentiumIII北桥440BX南桥PIIX4ECMOS&RTCUSB超级I/OIDE1COM1COM2LPT1L1CacheL2CachePCI插槽ISA插槽内存条ROMBIOS显示器硬盘光驱软驱键

7、盘鼠标打印机MODEM显卡I/O接口结构示意图CPU通过对I/O端口进行读/写操作，实现对外设的控制。I/O端口1I/O端口2I/O端口3地址译码数据缓冲控制电路外设ABDBCBCPU按主机装置分类桌上型：台式电脑便携型：笔记本、掌上电脑等按应用分类通用计算机：“非嵌入式应用”独立使用的计算机系统。如：个人计算机，工作站等嵌入式计算机：“嵌入式应用”作为其它系统组成部分的计算机，以嵌入的形式“隐藏”在各种装置，产品和系统中。如：家电产品,通信产品,汽车,航