最新微机原理-第5版(周荷琴)-第一章-(3)PPT课件.ppt

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1、微机原理-第5版(周荷琴)-第一章-(3)§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

2、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00000001000200031200120112021203FFFF16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

3、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

4、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

5、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（Interface）I/O设备种类繁多，其速度、信号电平与主机不一致，要通过接口电路连到计算机。接口电路是主机和外设间的桥梁，提供数据缓冲驱动、信号电平转换、

6、信息转换、地址译码、定时控制等各种功能。3.输入输出设备和接口电路各厂商都有与自己CPU配套的外设接口芯片，例如，后面将分别学习的Intel可编程接口芯片：8255A通用并行I/O接口8253/8254计数器/定时器8259A中断控制器8251A串行通信接口8237ADMA控制器目前，它们已被集成到32位、64位CPU的配套芯片中，其功能、控制方法和地址等均向前兼容。4.总线从CPU和各I/O接口芯片的内部各功能电路的连接，到计算机系统内部的各部件间的数据传送和通信，乃至计算机主板与适配器卡的连接，以及计算机与外部设备间的连接，都要通过

7、总线（Bus）来实现。总线标准，是设计计算机部件、I/O设备甚至计算机软件的依据。按总线中传送的信息分为：地址总线，数据总线，控制总线，还有电源和地。地址总线（AddressBus）用于传送地址信息，是单向总线，总从CPU指向存储器或I/O。CPU通过地址总线对存储器或I/O端口寻址。地址总线数目决定了CPU能直接寻址的范围。8位CPU，如8080，有16根地址线A15～A0，可直接寻址的范围为216=65536字节单元，即64KB；16位CPU如8086/8088，有20根地址线A19～A0，最大可寻址220=1048576字节单元，

8、即1MB；80286有24根地址线，可直接寻址224=16MB；80386有32根地址线，可寻址232=4GB；Pentium以上CPU有36根地址线，寻址范围高达236=64GB。数据总线（DataBus