微机系统组成及工作原理ppt课件.ppt

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1、计算机系统组成计算机系统硬件软件主机外围设备中央处理器（CPU）存储器（主存）输入/输出接口系统总线外存储器输入设备输出设备系统软件应用软件几个概念微处理器：计算机由中央处理单元（CPU）、存储器、I/O接口及外围设备所组成。如果把CPU集成在一小块芯片上，这种芯片就称为微处理器。微型计算机：由微处理器、存储器、I/O接口所组成的计算机。单片机：把微处理器、存储器、及某些I/O接口集成在一块芯片上。微机结构示意图计算机工作原理微机的硬件由CPU、存储器、输入/输出设备构成；输入/输出设备通过I/O

2、接口与系统相连；各部件通过总线连接。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总线总线是微机中各功能部件之间通信的信息通路，主要由地址、数据和控制三大总线组成，每种总线都由若干根信号线（总线宽度）构成。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三大总线计算机工作原理总线定义：将多个装置或部件连接起来并传送信息的公共通道或传递同一类信号的一组导线。DB-数据总线主要用于传递数据和指令，实现微处理器、存储器和I/O设备

3、间的数据交换。传输方向：双向。通常，微处理器的位数和外部总线的位数一致。AB-地址总线传递地址信息，CPU输出地址信号，确定存储器地址和I/O设备的地址。传输方向：单向8位机的线数：通常16根。CB-控制总线用于传递各种控制信息，使计算机各部分统一协调工作。可以传送CPU送出的控制信号，也可以传送其他部件输入到微处理器的信号。对于每一条具体的控制线，信号的传送方向是固定的。数目与处理器位数没有直接关系。I/O设备作用：沟通计算机与外界之间的信息联系。输入设备：把程序和数据转换成计算机能够直接识别和

4、接收的二进制码，并存入计算机。输出设备：把计算机处理的中间结果和最终结果，以人们可以识别的字符、汉字、图形及图象等形式记录下来，供用户分析、判断和永久保存。I/O接口作用：是计算机与I/O设备联系的桥梁。I/O设备种类繁多，它们在速度、电平、功率、信息形式等很多方面都不能直接与CPU相连，必须经过I/O接口电路的转换、匹配才能与CPU相连。匹配速度匹配电平匹配时序匹配数据形式信号隔离、选通3.存储器(Memory)功能—存放程序和数据。用来存放计算机中的所有信息，包括程序（指令码）、原始数据、运算

5、的中间结果以及最终结果等，以二进制形式存放在计算机中。特点—一次写，多次读。分类：随机存储器RAM：随时写入、读出，掉电丢失内容只读存储器ROM：厂家写入，可读出，掉电不丢失存储容量单位：位bit：0或1字节Byte：8bit为一个字节字Word：计算机数据线的宽度为一个字，16、32或64位存储容量：存储容量=单元数位数RAM-随机存取存储器，可读写读-从存储器取出数据，写-向存储器存入数据。在正常工作时既能读出又能写入的存储器，主要用来存放各种输入数据、输出数据、中间结果、最终结果以及与外设

6、交换的信息。断电后，RAM中所存信息都将消失。ROM-只读存储器通过特别手段将信息写入其中，并能长期保存的存储器，但在正常工作时只能读出不能写入。用来存放固定的程序以及各种表格数据。RAM分类RAM按照存储信息的方式，又可分为静态和动态两种：静态RAM（SRAM）：只要有电源加于RAM，数据就能长期保存。动态RAM（DRAM）：写入的信息只能保持几毫秒时间，必须定时重写（刷新）。电路复杂，价格便宜。ROM分类ROM按编程（存储信息）的方式又可分为：掩膜ROM：信息由厂家固化，用户不能更改。可编程只

7、读存储器PROM：信息由用户一次性写入，一旦写入，只能读出，不能再更改。（OTP）可擦除可编程只读存储器EPROM：紫外线擦除，可重复编程。电可擦除可编程只读存储器EEPROM/E2PROM：可通过加电写入或清除其内容。既有与RAM一样读写操作简便，又有数据不会因掉电而丢失的优点。可现场改写的非易失存储器快擦写存储器FLASH：既具有SRAM读写的灵活性和较快的访问速度，又具有ROM在断电后不丢失信息的特点，成本低于DRAM。铁电存储器FRAM：集成度高，读写速度快，成本低，但读操作是破坏性的。新

8、型非易失静态读写存储器NVSRAM：速度快。存储器的指标衡量存储器性能的指标有速度、容量、功耗、可靠性等。主要有:存储器速度：指读或写一条信息所需的时间，它是影响计算机工作速度的主要因素之一。存储器容量：指一片存储器最多能够存储多少个单位信息。一般标为：存储芯片容量=单元数数据位数例：Intel2114芯片容量=10244位/片若字长为8位多用字节（B）表示，通常把1024B称为1KB；1024KB称为1MB，1024MB称为1GB。例：Intel6264芯片容量=8K8