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1、天津医科大学毕业论文答辩模板.《微型计算机原理与接口技术》第5版第1章绪论§1.3微型计算机结构和系统1.3.1微型计算机基本结构1.3.2微型计算机系统1.3.1微型计算机基本结构微型计算机基本结构框图微型计算机与冯·诺依曼结构计算机无本质区别。主要不同:CPU采用集成化的微处理器,各部件通过总线相连,所有外设都应通过I/O接口电路才能连到CPU。地址总线I/O总线微处理器CPU存储器I/O接口I/O设备数据总线控制总线1.微处理器微处理器是微型机的中央处理单元(CPU),内含算术逻辑单元(ALU)、通用寄存器(Register)、时序和控制部件、内部总线。微处理器通过一组总

2、线(Bus)与存储器和I/O接口相连,根据指令的控制,选中并控制它们。微处理器的工作:控制它与存储器或I/O设备间的数据交换;进行算术和逻辑运算等操作;判定和控制程序流向。虽然这些操作很简单,但CPU每秒能执行几百万条指令,由指令组成的程序可解决非常复杂的问题,使计算机功能十分强大。2.存储器存储器用来存放数据和指令,其内容以二进制表示。每个单元可存8位(1字节)二进制信息。为了正确存取内存单元,需要为每个单元编1个存储器地址(MemoryAddress)。地址是不带符号整数,从0开始,顺序加1,到最大值后又回0。例如,CPU有16根地址线A15~A0,可表示的地址范围为216

3、=65536个单元,地址编号为0~65535或0000~FFFFH。2.存储器常以字节(byte,B)为单位来计量存储器的容量,并使用更大的单位:210字节=1024字节=1KB(Kilobyte,千字节)220字节=1024KB=1MB(Megabyte,兆字节)230字节=1024MB=1GB(Gigabyte,吉字节)随着存储器芯片单位面积存储单元数的急剧增加,更大的容量单位开始频繁出现。如TB(210GB,TeraByte,太字节)PB(210TB,PetaByte,拍字节)EB(210PB,ExaByte,艾字节)ZB(210EB,ZettaByte,泽字节)YB(2

4、10ZB,YottaByte,尧字节)BB(210YB,BrontoByte,布朗多字节)2.存储器习惯上用中文计量单位称呼存储器容量,如1KB为千(Thousand)字节1MB为百万(Million)字节1GB为十亿(Billion)字节1TB为万亿(Trillion)字节其实只是约数,它们的精确数量是210、220、230和240。1个存储单元中存放的信息称为该存储单元的内容。例如,图1.3中,地址0003H单元中存放内容为3CH,记作: (0003H)=3CH。同理 (1200H)=8FH。2.存储器B802003C8FA23412C9内容地址00000001000200

5、031200120112021203FFFF16位机,数据以字(Word,W)为单位,用两个字节单元存放一个字,并规定:低字节在前,高字节在后。极少数系统中,字数据也会按高字节在前、低字节在后的规则存放。32位机中,32位数应以4字节或双字来表示。存储器的地址和内容,一般用16进制数表示,为简单起见,本书作图时常将H省略。程序中,16进制数后面的H不能省略,否则机器会把它当成10进制数。2.存储器地址与内容的关系:1)从0000H单元开始存放的3个字节数据依次为B8H、02H和00H2)1200H开始存放字数据A28FH,(1200H)字=A28FH;1202开始存放的字数据为

6、1234H,(1202H)字=1234H3)如果是32位机,1200H单元开始存放的双字数据为1234A28FHB802003C8FA23412C9内容地址00000001000200031200120112021203FFFF2.存储器存储器的读操作1)CPU先给出地址,如1200H,这由地址总线给出;2)CPU从控制总线向存储器发“读”控制命令;3)选中单元(如1200H)的内容(8FH)出现在数据总线上,经数据总线送到CPU的数据寄存器中。存储器的写操作1)CPU向存储器发地址信号,选中一个存储单元;2)CPU向存储器发“写”控制命令;3)CPU的数据寄存器中的内容经数据

7、总线传送到所选中的存储单元中。注意:存储单元内容读出后,原来内容不会破坏,只有在新内容写入该单元后,才会覆盖原内容。3.输入输出设备和接口电路1)I/O设备输入—将原始数据和程序传送到计算机。输入设备:键盘、鼠标、扫描仪、CD-ROM、数码相机。输出—将计算机处理好的数据以各种形式(数字、字母、文字、图形、图像和声音等)送到外部。输出设备:激光打印机、显示终端、七段发光二极管显示器、液晶显示器、扬声器。磁盘和磁带,既可看成存储设备,也可当成I/O设备。3.输入输出设备和接口电路2)接口电路(

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