微机原理与接口技术_第二章微机组成及微处理器（修改稿）.ppt

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1、第二章微型计算机的组成及微处理器§1微机的组成及基本工作原理§28086/8088CPU内部结构§38086/8088CPU引脚及功能§1微机的组成及基本工作原理一、典型计算机的组成1、五大部件各部分的主要功能：（1）输入设备：用于输入原始信息和处理信息的程序。如键盘、鼠标器和扫描仪等。（2）输出设备：用来输出计算机的处理结果及程序清单。如显示器和打印机。（3）存储器：用来存放程序和数据。在控制器的控制下，可与输入设备、输出设备、运算器、控制器交换信息，是计算机中各种信息存储和交流的中心。（4）运算器：用来对信息及数据进行处理和计算。也称为算术逻辑部件ALU（

2、ArithmeticandLogicUnit）。（5）控制器：是整个计算机的指挥中心，用来指挥计算机各部件的操作，使其协调一致地工作。计算机中的两类信息：一类是采用双线表示的数据信息流，它包括原始数据、中间结果、计算结果和程序中的指令；另一类是采用单线表示的控制信息流，它是控制器发出的各种操作命令。2、工作原理●存储程序把事先编制好的由计算机指令组成的程序存放到存储器内，计算机在运算时依次取出指令，根据指令的功能进行相应的运算，这就是存储程序原理。●程序自动执行程序在执行前先装入内存储器，CPU负责从内存中逐条取出指令，分析识别指令，最后执行指令，从而完成一条

3、指令的执行周期。●程序的执行流程：取指令—分析指令—执行指令硬件微计算机外围设备微处理器内存储器I/O接口电路系统总线外部设备过程I/O通道二、微型计算机系统的组成1、微型计算机系统的一般结构微型计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成：软件系统软件程序设计语言应用软件：软件包，数据库机器语言汇编语言高级语言监控程序操作系统编辑程序解释程序编译程序诊断程序★硬件系统：由电子部件和机电装置所组成的计算机实体。硬件的基本功能是接受计算机程序，并在程序的控制下完成数据输入、数据处理和输出结果等任务。★软件系统：指为计算机运行工作服务的全部技术资料和各种程序。软件系

4、统基本功能保证计算机硬件的功能得以充分发挥，并为用户提供一个宽松的工作环境。计算机的硬件和软件二者缺一不可，否则不能正常工作。2.微型计算机的硬件基本组成简介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)各部件通过总线连接。构成部件(1)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

5、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CPU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

6、数据总线DB(DataBus)：双向用来在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。(2)中央处理器CPU(又称

7、微处理器)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。控制器和运算器集成于一片芯片存储器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CPUCPU结构示意图地址信号标志寄存器指令寄存器数据暂存器控制电路指令译码器地址寄存器指令指针寄存器R1R2R3R4寄存器组运算器IP数据信号控制信号ALUALU控制器微处理器内部主要由四部分组成：（1）内部寄存器陈列用来寄存参与运算的数据（8位），经常可以连成寄存器对（16位）用来存放操作数地址。专用寄存器如：程序计数器PC，堆栈指针SP（2）累加器和算术逻辑单元对数据

8、进行算术运算、逻辑运算场所，运算结果