IBM-PC微机组成原理ppt课件.ppt

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1、第二章IBM-PC微机组成原理2.1IBM-PC微机基本结构一、微机的一般构成运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。一般计算机应包括五大部件：由于微机的主要特点是其体积很小，因此在系统设计上就有一些特殊考虑，它将运算器和控制器两大部件集成在一个集成电路芯片上，称为微处理器，也叫中央处理器，简称CPU1由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成；数据和程序以二进制代码形式存放；控制器根据存放在存储器中的程序来工作。微机系统结构微处理器是将运算器和控制器以及其它部件集为一体的大规模集成电路。一台计算机是以运算器为中心，由运算器、存储器、控制

2、器、输入设备和输出设备组成。冯·诺依曼结构输入设备存储器运算器控制器输出设备2微处理器CPU主存储器I/O接口I/O设备I/O接口I/O设备地址总线数据总线控制总线系统总线微机硬件系统基本组成框图2组成微机系统的各部分通过地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB联系在一起。1总线是计算机中各类公共信号线的集合，是计算机系统中各部分联络的规范通道。31、中央处理器CPU微型计算机中的中央处理器也叫微处理器。它包括运算器和控制器。功能：从主存储器中逐条取出构成程序的指令序列，分析各指令的功能，控制计算机各部件完成指定功能的各项操作。2、主存储器主存储器是用于存

3、放程序和数据的部件。它由若干个存储单元构成。存储单元的多少表示存储器的容量。每个存储单元使用一个唯一的编号来标识，称为存储单元的地址。对每个存储单元内容的存和取是按照地址进行访问的。4计算机存储信息的基本单位是一个二进制位，一位可存储一个二进制数0或1。每8位组成一个字节（BYTE)。76543210在大多数计算机中，存储器的组织都是以字节为基本单位。每一个基本单位称为一个存储单元。一个存储器是由许多的存储单元构成的，如某存储器的容量为32KB,1MB,128MB等等。为了区分这些不同的存储单元，一般使用单元地址来指示各个存储单元。如一个10位二进制数表示

4、的地址，可以用来区分210＝1024＝1K个单元。存储器地址0000000000000000000100000000101111111111…………5习惯上将CPU与主存储器合称为主机在计算机中，除了主存储器之外，一般还配置有辅助存储器，简称辅存。由于它的位置是在主机之外，因此也叫做外存。3、输入输出设备及接口输入设备将外部信息（程序、数据和命令）送入计算机。包括键盘、鼠标等。输出设备将计算机处理后的结果转换为人或其它系统能识别的信息形式向外输出。如显示器、打印机等。有的设备既具有输入功能又具有输出功能。如磁盘、磁带、触摸显示屏等。6由于I/O设备的工作速

5、度、工作原理以及所处理的信息格式等与主机相差很大，因此I/O设备要通过I/O接口才能与系统总线连接。I/O接口是主机与I/O设备之间设置的逻辑控制部件。通过它实现主机与I/O设备间的信息传送。4、系统总线系统总线将CPU、存储器和I/O设备连接起来，用于传送各大部件之间的信息。系统总线包括地址总线、数据总线和控制总线三组。它们分别用于传送不同的信息。7二、Intel8086/8088CPU的功能结构微处理器类型(Intel)4004：4位8085/8088：8位8086、80286：16位80386、80486、80586：32位Pentium、Penti

6、umPRO、PentiumII、PentiumIII、Pentium4：32/64位818086/8088微处理器INTEL，78年推出（79年推出8088）4万多个晶体管(8088为2.9万个晶体管)时钟频率4.77MHZ数据线16位（8088的数据线8位）地址线20位40脚DIP封装81年推出PersonalComputer（个人计算机、微机,IBM公司）9地址缓冲器数据缓冲器指令寄存器(IR)指令译码器(ID)操作控制器(OC)累加器(ACC)累加锁存器标志寄存器(FR)暂存器寄存器组(RS)通用寄存器组堆栈指针(SP)程序计数器(PC)地址总线数据

7、总线控制总线逻辑框图算术逻辑单元(ALU)102指令概述指令是规定计算机执行特定操作的命令。通常条指令包括两部分：操作码和地址码。操作码指明要完成操作的性质，如加、减、乘、除、数据传送、移位等；地址码指明参加上述规定操作的数据存放地址或操作数。微型计算机每执行一条指令都是分成三个阶段进行：取指令（Fetch）分析指令（Decode）执行指令（Execute）取指令阶段的任务是根据程序计数器PC中的值，从存储器读出现行指令,送到指令寄存器IR，然后PC自动加1指向下一条指令地址。11分析指令阶段的任务是将IR中的指令操作码译码，分析其指令性质。如指令要求操作

8、数，则寻找操作数地址。执行指令阶段的任务是取出操作数，执行指令规定