清华大学出版社：《微型计算机原理与接口技术》第2章 微机基础

第2章微型计算机基础 本章要点: 微型计算机的组成 微型计算机的工作原理 Inte8086/8088微处理器 微型计算机的存储器 微型计算机的总线

1 第2章 微型计算机基础 本章要点： ⚫ 微型计算机的组成 ⚫ 微型计算机的工作原理 ⚫ Intel8086/8088微处理器 ⚫ 微型计算机的存储器 ⚫ 微型计算机的总线

2-1微型计算机基本结构 当前微型计算机在人类社会中的应用无处不在,但微型 计算机是相当复杂的,要了解其工作原理就必须将其分 解为若干电路环节,或几大功能模块;每个功能模块又 有若干电路部件组成。 微型计算机的基本功能可概括为三大功能 能运算、能判断、能决策

2 2-1微型计算机基本结构 当前微型计算机在人类社会中的应用无处不在，但微型 计算机是相当复杂的，要了解其工作原理就必须将其分 解为若干电路环节，或几大功能模块；每个功能模块又 有若干电路部件组成。 微型计算机的基本功能可概括为三大功能 能运算、能判断、能决策

2.1.1微型计算机的组成 计算机硬件系统主要有微处理器、存储器、I/0接口、I/0设备及系统总线组成 地址总线 微处理器 控制总线 数据总线 (CPU) I/O接口 IO接口 I/O接口 存储器 输入设备输出设备 (memory) (input) (output) 图2-2计算机硬件系统

3 2.1.1 微型计算机的组成 计算机硬件系统主要有微处理器、存储器、I/O接口、I/O设备及系统总线组成 微处理器 （CPU） 存储器 （memory） I/O接口 输入设备 （input） I/O接口 输出设备 （output） I/O接口 图2-2 计算机硬件系统 地址总线 控制总线 数据总线

1、硬件系统 计算机硬件系统主要有微处理器、存储器、I/0接口、I/0设备及系统总线组成 1、微处理器(CPU):是利用大规模集成电路技术做成的芯片 完成计算机系统内各部件统一协调和控制工作。 2、存储器:分为内存储器和外存储器两种 存储器的主要功能是存放各类程序和数据信息 3、I/0设备: 用于从计算机外部将数据和程序输入到内部,供计算机处理或将处理后的结果送出。 4、I/0接口:负责连接外部设备和系统总线,与CPU进行信号联络等工作 显示器卡、声卡、网卡、键盘接口、USB接口。 5、系统总线:从处理器引出的若干信号线,CPU与存储器或I/0设备进行信息交换。 在某一时刻,只能由一个总线主控设备来控制总线 ●在某一时刻只能有一发送者发送信号,但可以有多个设备从总线上同时获得信号。 通过总线插槽来与接口板连接

4 1、硬件系统 计算机硬件系统主要有微处理器、存储器、I/O接口、I/O设备及系统总线组成 1、微处理器（CPU）：是利用大规模集成电路技术做成的芯片 完成计算机系统内各部件统一协调和控制工作。 2、存储器：分为内存储器和外存储器两种 存储器的主要功能是存放各类程序和数据信息 3、I/O设备： 用于从计算机外部将数据和程序输入到内部，供计算机处理或将处理后的结果送出。 4、I/O接口：负责连接外部设备和系统总线，与CPU进行信号联络等工作。 显示器卡、声卡、网卡、键盘接口、USB接口。 5、系统总线：从处理器引出的若干信号线，CPU与存储器或I/O设备进行信息交换。 ⚫ 在某一时刻，只能由一个总线主控设备来控制总线 ⚫ 在某一时刻只能有一发送者发送信号，但可以有多个设备从总线上同时获得信号。 ⚫ 通过总线插槽来与接口板连接

1)微处理器CPU 运算器ALU:完成各种算术和逻辑运算。 控制器:由指令寄存器、指令译码器和操作控 制电路组成。发出各种控制信号,协调各部件 的工作。 寄存器组:CPU内部的若干存储单元,用于暂 存数据或地址信息,各寄存器都有相应名称及 特定作用

5 1）微处理器CPU •运算器ALU：完成各种算术和逻辑运算。 •控制器：由指令寄存器、指令译码器和操作控 制电路组成。发出各种控制信号，协调各部件 的工作。 •寄存器组：CPU内部的若干存储单元，用于暂 存数据或地址信息，各寄存器都有相应名称及 特定作用

地址总线(AB) 数据总线(DB) 地址缓冲器 数据缓存器 内部总线 3 指令寄存器(R 寄通用寄存器组 累加器(ACC 存 暂存器 指令译码器(ID)组 器堆栈指针(SsP) 累加锁存器 KRS程序计数器(PC 操作控制器OC 算术逻辑单元(ALU) 控制器 控制总线(CB) 运算器 际志寄存器(FR 图2-3微处理器典型结构示意图

6 图 2 - 3微处理器典型结构示意图

2)存储器 存储器(内存)是计算机中仅次于CPU的核 心部件,由它向CPU提供要运行和处理的数据。 外部存储器(光盘、软盘、硬盘) 存储器 数据 内部存储 (ROM、RAM 数据 CPU 结果 注:CPU不能直接和磁盘交换数据,必须由 内存来交换

7 2）存储器 存储器（内存）是计算机中仅次于CPU的核 心部件，由它向CPU提供要运行和处理的数据。 存 储 器 外部存储器 内部存储器 （光盘、软盘、硬盘） （ROM、RAM） CPU 数 据 数据 结果 注：CPU不能直接和磁盘交换数据，必须由 内存来交换

存储单元(内存单元) 将存储器划分成若干个存储单元储单位 称为存储单元。给每个存m千八开始顺序 编号,称为存储单元的地 0011100 位(i):计算机的最小信息单位1回山 即一位二进制数(0或1) 内 110001 字节(Byte): I Byte=8bit 个存储单元可以存储一个字节 、即8bit的信息。 存 808GP的录址为2位地址 127 寻址22,即1MB

8 • 存储单元（内存单元） 将存储器划分成若干个基本的存储单位， 称为存储单元。给每个存储单元从0开始顺序 编号，称为存储单元的地址。 内 存 0 1 2 3 . . . . 127 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 存储单元 •位(bit)：计算机的最小信息单位， 即一位二进制数（0或1） •字节（Byte）：1 Byte=8 bit 一个存储单元可以存储一个字节 即8bit的信息。 8088/8086CPU的寻址为20位地址， 内存地址为00000H~FFFFFH，可 寻址2 20，即1MB

内存单元中存放的内容(指令和数据) 指令:是告诉计算机做什么工作 数据:是计算机(CPU)要处理的对象 注:指令和数据在形式上完全相同,都是 组二进制信息,但应用上意义不同。 例: 数据89D8H 1000100111011000 指令 MOV AX,BX—1000100111011000

9 • 内存单元中存放的内容（指令和数据） 指令：是告诉计算机做什么工作。 数据：是计算机（CPU）要处理的对象。 注：指令和数据在形式上完全相同，都是一 组二进制信息，但应用上意义不同。 例： 数据 89D8H ——1000100111011000 指令MOV AX，BX——1000100111011000

内存的操作(CPU对存储器的读写) CPU可以从存储器中取出数据进行处理(读) ·CPU将处理后的数据放到存储器中保存(写) 思考: CPU如何选择要读/的对象(寄存器、ROM RAM、接口) CPU如何找到要处理的数据

10 • 内存的操作（CPU对存储器的读写） • CPU可以从存储器中取出数据进行处理（读） • CPU将处理后的数据放到存储器中保存（写） 思考： • CPU如何选择要读/写的对象（寄存器、ROM、 RAM、接口） • CPU如何找到要处理的数据