第一章 微机原理

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1、清华大学计算机系列教材戴梅萼史嘉权编著微型计算机技术及应用本课件的配套教材《微型计算机技术及应用（第4版）》戴梅萼，史嘉权：清华大学出版社《微型计算机技术及应用（第4版）——习题与实验题集》戴梅萼：清华大学出版社教学安排教学内容：1－7章，13章（若有时间加8，11章）基本按教材章节顺序进行主要内容：CPU，存储系统，指令系统及汇编语言程序设计，I/O接口及典型接口芯片重点：第2，3，6，7章第4，5，13章难点（1）CPU结构与存储管理。（2）汇编语言程序设计（3）I/O接口芯片结构应用教学要求1基本要求：系统地理解和掌握16位微机技术及应用

2、。（8086CPU,主存结构，指令系统，简单汇编程序设计，主要I/O接口芯片结构及应用，总线）2中等要求：在要求1的基础上，汇编程序设计，了解32位微处理器的体系结构，存储管理机制及其其他先进技术，了解32位微机的指令系统。3高要求：在要求1的基础上，深入理解和掌握32位微处理器的体系结构，虚拟存储管理机制，流水技术，熟悉32位微机的指令系统，理解和掌握32位微机的存储系统。基楚知识理解和掌握，基本能力的培养；理论教学与实验并重关于实验，作业和考核参考书：1微机原理与接口技术周明德（2）人民邮电20072微型计算机原理与接口技术（2）冯博琴清华

3、20073微型计算机系统与接口赵燕南清华大学20054汇编语言程序设计王爽清华20075汇编语言程序设计简明教程杨文显电子出版社2005（或汇编语言程序设计张雪兰清华大学20026The80X86IBMPCandcompatibleComputers4ThEditionM.A.Mazidi2004(清华影印版）第1章微型计算机概述本章重点：微处理器、微型计算机和微型机系统的差别CPU的功能和组成部件微型计算机的基本结构计算机硬件系统包括：运算器控制器高速缓存主存储器外存设备输入设备输出设备等几个主要组成部分,这些设备和部件通过总线和接口连结在一

4、起，构成一台完整的计算机，如下图所示：1-1计算机、微型计算机、微型计算机系统计算机硬件系统控制器运算器I/O接口输入设备存储系统输出设备计算机,微型计算机,单片机微型计算机由CPU、存储器、输入输出接口电路和系统总线构成。CPU总线包含三种不同功能的总线：1.数据总线DB(databus)：传输数据2.地址总线AB(addressbus)：传送地址信息3.控制总线CB(controlbus)：传输控制信号以微型计算机为主体，配上系统软件和外设之后，就成了微型计算机系统。微机系统组成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

5、软件系统应用软件啊键盘→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PentiumIIIL2L1CacheCache显北桥内存条示显卡440BX器PCI插槽USBIDE1南桥硬盘IDE2CMOS&RTCPIIX4E光驱ISA插槽软驱COM1COM2MODEM键盘鼠标基本I/OLPT1ROMBIOS打印机软件系统软件：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。操作系统编译系统系统软件网络系统软件工具软件应用软件并口连接器鼠标键盘USB串口连接器接口ROMBIOSCPU插槽主

6、板电源ISAPCI插槽北桥插座插AGP芯片组插槽槽南桥内存插槽芯片组IDE接口软驱接口微处理器、微型计算机和微型计算机系统微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者的关系微型计算机系统1－2微处理器CPUCPU功能：·可以进行算术和逻辑运算(ALU)·可保存较少量数据(寄存器组）·能对指令进行译码并执行规定的动作；（控制器）·能和存储器、外设交换数据（与总线的接口）·提供整个系统所需要的定时和控制·可以响应其他部件发来的中断请求CPU在内部结构上包含下面这些部分：·算术逻辑部件；运算器·累加器和通用寄存器组；·程序计数器、指令寄存器和译码器；控制

7、器·时序和控制部件。运算器CPU结构示意图控制器寄存器组IP地指令R1址地址信号R2指针寄R3寄存器存R4器数据信号运数据暂存器算ALU器指令寄存器指令译码器标志控制信号控制电路寄存器先进微处理器1－3微型计算机的性能描述1微处理器的字长和指令执行时间ALU的位数和数据总线的宽度为字长MIPSPentium100150MIPS，PentiumPro200440MIPS;P3-650MHz1733;P41.4GHz1ML22691MIPSP42.66GHz7113MIPSiCOMP（intelCOmparableMicroprocessorPer

8、formance）指数评测方案Pentium100815，Pentium20018102内存储器容量和速度处理机内存储器的最大容量和处理器的地址线宽度