微机原理第2章 基本结构

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1、微型计算机基础微处理器（CPU）;微型计算机的概念结构；CPU的内部和外部结构;8088的外部引脚及其功能；CPU的功能结构;8086/8088的内部寄存器;存储器组织与分段;本章重点难点2.1微型计算机基本结构163*217+641/12-215*38计算过程（1）需要一个算盘（计算器）（2）需要纸、笔（3）人控制运算过程算盘（计算器）运算器纸、笔存储器人控制器输入、输出设备输入、输出接口控制器存储器运算器输入设备输出设备微计算机由运算器、控制器、存储器、输入输出接口、输入输出设备组成，各部件通过总线相连，总线按传送

2、信息的不同分为地址总线（AB）、数据总线（DB）、控制总线（CB）。微型计算机的硬件组成存储器I/O接口输入设备I/O接口数据总线DB控制总线CB输出设备CPU地址总线AB2.1.1微型计算机的概念结构前言：微型计算机简介1、按组装型式和规格分⑴单片机：集成于一芯片上，如8031、8098等⑵单板机：集成于一印刷板上一般包括键盘、数码显示、EPROM、RAM⑶个人机：是一个完整的微机系统用于办公、商用个人方式独立使用2、按微处理器的位数分微处理器的位数：微处理器中运算器能够并行处理的二进制位数，位数越多，处理性能越强。

3、⑴8位机：以8位微处理器为核心，如MCS－51系列单片机，Z80单板机，主要用于工业控制⑵16位机：如PC/XT、PC/AT、MCS－98单片机⑶32位机：386、486及后续机型⑷64位机（1）字长：微处理器位数，与外部数据总线条数相等，是CPU并行传送二进制位的位数。－字长越长，数据处理精度越高－字长越长，运算速度越快3、微机系统的主要性能指标（2）存储容量－基本单位：字节（byte）8个二进制位－常用单位：字word＝2个字节双字Dword＝4个字节－进制1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB

4、1TB=1024GB－微机存储器：内存32MB64MB128MB等外存80G120G160G等（3）指令执行时间定义：计算机执行一条指令所需的时间决定因素：⑴时钟频率（也叫主频）⑵CPU硬件性能运算速度：MIPS百万条指令/秒（4）系统总线宽度接口标准ISA、EISA、VESA、PCI16位－－－－32位（5）外设配置①显示器17英寸分辨率1024X768、800X600②硬盘容量100G、1000G等速度7200转/分、5400转/分等③打印机分辨率600ppi打印速度④网卡10M、100M⑤MODEM14.4k2

5、8.8k36k56k微处理器（MicroprocessorUnit，MPU）中央处理单元（CentraIProcessingUnit，CPU）微型计算机：由微处理器、内存储器、输入/输出设备及其接口电路组成。单片微型计算机：将微处理器、内存储器及输入输出接口电路集成在一个芯片上微型计算机系统：微型计算机加上软件4、微处理器及微型计算机寄存器组CPU运算器存储器控制器主机I/O接口硬件系统外设微机系统系统软件软件系统应用软件一、主机硬件系统微处理器（CPU）存储器输入/输出接口总线1.微处理器※或称为中央处理单元，CPU

6、（CentralProcessingUnit）※相当于人的大脑※微处理器是组成计算机系统的核心部件，它具有运算和控制的功能。具体地讲，CPU应具有下述基本功能:微处理器进行算术和逻辑运算；具有接收存储器和I/O接口来的数据和发送数据给存储器和I/O接口的能力；可以暂存少量数据；能对指令进行寄存、译码并执行指令所规定的操作；能提供整个系统所需的定时和控制信号；可响应I/O设备发出的中断请求。微处理器的基本功能字长：CPU信息交换的基本单位，由它决定一次传送的二进制的位数。字长与外部数据总线条数相等速度主频：CPU的工作速

7、度即时钟频率外频：外部总线的工作频率倍频：主频与外频相差的倍数主频等于外频乘以倍频CPU工作速度快，内存、硬盘逐渐跟不上CPU的速度，跳线（倍频），可使内存等部件仍然工作在相对较低的系统总线频率下。微处理器的性能指标I/O控制逻辑ALU控制器工作寄存器CPU程序计数器（PC）指令寄存器（IR）指令译码器（ID）操作控制电路（OC）堆栈指针（SP）程序状态字（PSW）地址寄存器数据寄存器┆┆典型的CPU内部结构如图所示CPU包括运算器控制器工作寄存器组I/O控制逻辑地址寄存器数据寄存器微处理器的内部结构①运算器：算术逻辑

8、运算单元ALU(ArithmeticandLogicUnit)：由加法器、移位寄存器及相应控制逻辑组合而成，几乎所有的算术运算，逻辑运算和移位操作都是由ALU完成的。微处理器的内部结构②工作寄存器：暂存用于寻址和计算过程的信息。工作寄存器分为两组：数据寄存器组和地址寄存器。但有的寄存器兼有双重用途。数据寄存器用来暂存操作数和中间运