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1、第2章微型计算机系统的组成本章导读：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。重点内容：计算机软、硬件系统构成、中央处理器的类型、性能和指标、存储器的类型、性能和指标输入/输出设备的类型、性能和指标。返回本节目录第2章微型计算机系统的组成2.1概述2.2中央处理器CPU2.3存储器2.4总线与输入/输出接口电路2.5输入/输出设备2.1概述2.1.1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。2.1概述2.1.1硬件系统（外
2、）存储器（内）存储器中央处理器（CPU）控制器输入设备输出设备数据流地址控制流运算器光盘驱动器软盘驱动器主机箱显示器键盘鼠标微型计算机工作原理运算（处理）存储（记录）控制（协调）计算机的语言——二进制进制的概念“逢R进一，借一当R”十进制R=10，可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9二进制R=2，可使用0,1八进制R=8，可使用0,1,2,3,4,5,6,7十六进制R=16，可使用0,……,9,A,B,C,D,E,F二进制概念128瓦32瓦64瓦16瓦8瓦4瓦1瓦2瓦11111000信息复制的精确性
3、运算规则简单电子线路制造计算机成为可能程序和指令指令是对计算机进行程序控制的最小单位。所有的指令的集合称为计算机的指令系统。机器指令格式操作码操作数机器执行什么操作执行对象（具体数、存放位置）程序是为完成一项特定任务而用某种语言编写的一组指令序列。信息的存储单位位（Bit）：度量数据的最小单位字节（Byte）：最常用的基本单位K字节1K=1024byteM（兆）字节1M=1024KG（吉）字节1G=1024MT（太）字节1T=1024Gb7b6b5b4b3b2b1b010010101=27+24+22+20
4、2.1概述2.1.2软件系统软件是提高计算机使用效率、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，它是对硬件功能的第一次扩充，从而构成了一个比硬件裸机功能更强大、使用更方便的＂虚拟计算机＂。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。2.1概述2.1.2软件系统计算机系统
5、的组成硬件系统软件系统主机外部设备系统软件应用软件中央处理器内存储器输入设备输出设备外存储器操作系统语言处理系统系统服务程序数据库管理系统文字处理软件表格处理软件辅助设计软件实时控制软件运算器控制器只读存储器随机存储器2.2中央处理器CPU2.2.1CPU主要指标、技术和发展1、CPU主要性能指标（1）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CPU数据处理能力的重要指标。（2）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
6、路的实际运行频率，亦是CPU自身工作频率。2.2中央处理器CPU2.2.1CPU主要指标、技术和发展（3）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。（4）CPU倍频系数CPU主频、外频和倍频系数关系如下：CPU主频=CPU外频×倍频系数（5）前端总线频率。前端总线（FSB：FrontSideBus）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。2.2中央处理器CPU2.2.1C
7、PU主要指标、技术和发展2、CPU技术（1）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CPU数据处理能力的重要指标。（2）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。2.2中央处理器CPU2.2.1CPU主要指标、技术和发展2、CPU技术（4）指令与数据分开。经典奔腾有两个高速缓存，一个用于缓存指令，一个用于缓存数据，这种把指令与数据分开存取结构称为哈佛结构（5）固化常用指令。奔腾
8、把常用指令，例如把MOV、ADD、INC、DEC、PUSH等指令改用硬件实现，而不用微代码操作，使指令的运行速度进一步加快。（6）增强的32位数据总线。（7）采用PCI局部总线。（8）错误检测及功能冗余校验技术。（9）能源效率技术。（10）支持多重处理。2.2中央处理器CPU2.2.1CPU主要指标、技术和发展3、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
