25微型计算机系统的组成

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1、2.5微型计算机系统的组成•教学内容与目标：重点阐述了微机的中央处理器、存储器、输入/输出设备的类型、发展和主要性能指标。通过本章的学习，要求从宏观上了解微机系统的软、硬件系统组成以及微机硬件系统的主要技术指标。•教学重点、难点：教学重点是微机系统的软硬件组成和主要性能指标，教学难点是中央处理器的主要性能指标以及各种总线与接口的介绍。•教学方法：采用教师讲授，多媒体辅助演示的方法，通过图片、列表、实例介绍微机系统的组成，必要时采用实物演示。•教学过程•一、概述1•硬件系统微型计算机的硬件系统主要由CPU、存储器、系统总线、接口电路及I/O设备等部件组成。微

2、型计算机工作原理图见P19计算机的语言一一二进制二进制概念程序和指令指令是对计算机进行程序控制的最小单位。所有的指令的軽称为计算机的指令系统。信息的存储单位2.软件系统软件是応鲁计算机使用效率、扩大计算机功能的程序总称，它由各种程序和数据组成。软件系统由系统软件和应用软件组成。在硬件基础上的系统软件是对硬件功能的扩充与完善，而操作系统是配置在硬件上的第一层软件，它是对硕件功能的第一次扩充。所有系统实用程序以及更上层的应用程序都在操作系统虚拟机上运行，他们受操作系统的统一管理和控制。硬件和软件的整体称为计算机系统资源，其系统构成示意图见图2-2。•二、中央处

3、理器CPU1.CPU主耍指标、技术和发展CPU主要性能指标CPU字长：CPU的字长（位数）通常是指CPU内部数据总线宽度或位数。它是CPI；数据处理能力的重要指标。CPU主频：CPU主频也叫CPU的工作频率或CPU内部总线频率，是CPU内核（整数和浮点运算器）电路的实际运行频率，亦是CPU自身工作频率。CPU外频：CPU的外频也是指CPU从主板上获得的工作频率。它是由主板上晶体震荡电路为CPU提供的基准时钟频率，也就是主板的工作频率。CPU倍频系数：CPU主频、外频和倍频系数关系如下：CPU主频二CPU外频X倍频系数前端总线频率：前端总线(FSB：Fron

4、tSideBus)指主板芯片组中的北桥芯片与CPU之间传输数据的通道，因此也可以称为是CPU的外部总线。CPU技术(1)超标量技术(2)超流水线技术(3)分支预测(4)指令与数据分开。(5)固化常用指令。(6)增强的32位数据总线。(7)采用PCI局部总线。(8)错误检测及功能兀余校验技术。(9)能源效率技术。(10)支持多重处理。CPU的发展CPU从最初发展至今已经有三十多年的历史了，这期间，按照其处理信息的字长，CPU可以分为：4位处理器、8位处理器、16位处理器、32位处理器以及64位处理器，可以说个人电脑的发展是随着CPU的发展而前进的，甚至可以说

5、英特尔的发展史就是CPU的发展史。图片展不(略)1.CPU的基本组成控制单元控制单元(ContralUnit)是硬件系统的控制部件。它能自动、逐条地从内存储器中取出指令，将指令翻译(转换)成控制信号(电脉冲)，并按时间顺序和节拍，发往其他部件，指挥各部件有条不紊地协同工作。运算单元运算单元(ArithmeticLogicUnit,ALU)又称为算术逻辑单元，是负责处理数据的部件。它既能进行加、减、乘、除等算术运算，乂能进行与、或、非、比较等逻辑运算。可以把它比做数据的加工厂。在芯片制造技术中，有一条摩尔定律(Moore'sLaw),即每十八个月集成电路的密

6、度翻一番，表示它的功能要翻一番。摩尔是英特尔公司的创始人之一，20多年来，该定律在业界一直正确，带动着微机不停地更新换代，总的趋势是CPU字长“位”数不断增多，速度指标“主频”不断加快，功能不断增强，而价格又不断下降。•三、存储器1.存储器的分类按存储介质分类(1)半导体存储器(2)磁表面存储器(3)光存储器按存储器的读写功能分类(1)只读存储器ROM（2）随机存储器RAM按信息的可保存性分类（1）非永久性记忆的存储器。（2）永久性记忆的存储器按在微机系统中的作用分类（1）主存储器（2）辅助存储器（3）高速缓冲存储器1.存储器的基本性能指标存储容量存储器可

7、以存储的二进制信息总量称为存储容量。存储容量通常以字节（B）为单位来表示，对于大容量存储器还可以用千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）、太字节（TB）等表示。其换算关系为：1KB=21OB=1O24B1MB=22OB=1O24KB1GB二230B二1024MB1TB=24OB=1O24GB存取速度存储器的存取速度可以用存取时间和存取周期来衡量。（1）存取时间。存取时间是指启动一次存储器操作到完成该操作所用的时。（2）存取周期。存取周期是指连续两次独立的存储器操作之间的最小时间间隔。通常存取周期略大于存取吋间，其差别与存储器的物理实现细节有关。价格

8、存储器的价格常用每位的价格来衡量。教学反思