第2章 计算机系统的硬件ppt课件.ppt

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1、本章要点与学习要求：CPU的组成和技术指标（熟悉）主存储器的组成和技术指标（掌握）辅助存储器的分类和特点（熟悉）输入输出设备的分类　　（掌握）输入输出控制方式　　　（掌握）指令系统和总线（熟悉）计算机的系统结构（了解）教学章节中央处理器（CPU）2.1主存储器2.2辅助存储器2.3输入/输出系统2.4计算机的整机结构2.5教学目的：学习计算机硬件装置中的中央处理器的组成及简单工作原理学习计算机存储系统中的主存储器的组成及简单工作原理教学重点：运算器；控制器；主存储器的组成CPU、主存储器的主要技术指标2.1-2.2中央处理器、主存储器教学引入我们知道，人身体中最重要的器官是大脑和心脏，那么计

2、算机最重要的部件是什么？返回下一页运算器：进行算术运算和逻辑运算。控制器：对指令进行分析译码，产生控制信号实现数据的算术与逻辑运算实现取指令、分析指令和执行指令操作的控制实现异常处理及中断处理等。CPU的组成P46CPU的主要功能P46上一页返回下一页简化的运算器结构图P46算术逻辑单元多路选择器通用寄存器标志寄存器上一页返回下一页运算器的基本工作原理P48运算器的基本功能：算术运算和逻辑运算（1）传送操作：MOVR2,R1控制器将发出下列有效信号R1→A=1Mov=1Si→DB=1CP2=1上一页返回下一页（二）加法操作：ADDR2，R1控制器将通过CBUS发出下列有效信号：R1→A=1R

3、2→B=1Add=1Si→DB=1CP2=1运算器的基本工作原理（序）上一页返回下一页功能根据指令在存储器中的存放地址，从存储器中取出指令，进行分析，以判别取出的指令是一条什么指令。根据判别的结果，按一定的时序发出执行该指令所需要的一组操作控制信号。执行完一条指令后，自动从存储器中取出下一条要执行的指令。组成指令部件程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID及地址形成器AGU时序部件微操作控制部件2.1.2控制器P48上一页返回下一页程序计数器指令寄存器指令译码器时标发生器主脉冲振荡器简化的控制器结构P49地址形成器上一页返回下一页主频：CPU内部工作的时钟频率,是CPU运行运算时的工作

4、频率。外频：主板上提供一个基准节拍供各部件使用，主板提供的节拍称为外频。倍频：CPU工作频率以外频的若干倍工作。CPU主频是外频的倍数称为CPU的倍频。这样CPU工作频率＝倍频×外频基本字长：CPU一次处理的二进制数的位数地址总线宽度：地址总线宽度（地址总线的位数）决定了CPU可以访问的存储器的容量，不同型号的CPU总线宽度不同，因而使用的内存的最大容量也不一样。数据总线宽度：数据总线宽度决定了CPU与内存、输入／输出设备之间一次数据传输的信息量。CPU的主要性能指标上一页返回下一页高速缓存：是可以进行高速数据交换的存储器，它先于内存于CPU交换数据。L1高速缓存：存取速度比一般内存快3～8

5、倍。L1缓存也称片内缓存，容量一般在64KB～218KB之间。L2高速缓存：通常做在主板上，目前有些CPU将二级缓存也做到了CPU芯片内。容量一般在512KB～1024KB之间，有的甚至在1M以上。CPU的接口方式：指CPU安装在电脑主板上时使用的插座类型，主要有针脚式的Socket和插卡式的Slot两种。工作电压：工作电压是指CPU正常工作时所需要的电压。协处理器：含有内置协处理器的CPU可以加快特定类型的数值计算。某些需要进行复杂运算的软件系统需要协处理器支持。Pentium以上的CPU都内置了协处理器。CPU的主要性能指标（序）上一页返回下一页PentiumII:1997年将多媒体技术

6、摆上台面的CPU赛扬/奔3:1999年多事之秋！至强齐聚首Pentium4:2000年空前强大经久不衰的系列CPU80386:1985年带领我们进入32位时代的CPU80486:1989年首尝RISC性能提升4倍的CPUPentium:1993年第一款与数字无关的CPUPentiumPro:1995年首款为服务器设计CPUItanium:2001年里程碑似的64位时代到来PentiumM:2003年移动、网络、节能的铁骑双核处理器:2005年开创双核处理器新纪元CPU发展4004:Intel历史上的首款微处理器8008:最早的家用电脑使用的CPU8086:1978年确立x86地位创造商业奇迹

7、的CPU80286:1982年俗称“286”CPU上一页返回下一页4004上一页返回下一页8008上一页返回下一页8086和8088上一页返回下一页80286上一页返回下一页80386芯片上一页返回下一页80486芯片上一页返回下一页Pentium上一页返回下一页PentiumPro上一页返回下一页PentiumII上一页返回下一页Celeron(赛扬)处理器上一页返回下一页PentiumIII上一页返回下一