微机结构及工作过程.ppt

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1、第二章计算机的基本结构与工作过程冯·诺依曼计算机的结构与原理存储器输入设备（运算器和控制器）输出设备中央处理器计算机应有运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个部分组成；程序和数据均以二进制编码表示存放在存储器中，存放的位置由存储器的地址决定；计算机工作时能自动从存储器中取出指令加以执行。外存储器外存储器外存储器内存储器中央处理器中央处理器中央处理器中央处理器⑤任务完成后，将处理得到的全部结果成批传送到外存以长久保存②CPU从内存中逐条读取该程序的指令及相关的数据④将指令的运算处理结果送回

2、内存保存③CPU逐条执行指令,按指令要求完成对数据的运算和处理指令1指令2指令3···指令K数据1数据2数据3···数据m①任务启动时，执行该任务的程序和数据从外存成批传送到内存①任务启动时，执行该任务的程序和数据从外存成批传送到内存①任务启动时，执行该任务的程序和数据从外存成批传送到内存冯·诺依曼计算机的结构与原理2.1计算机的基本组成程序和数据控制控制信号数据数据反馈信息结果指令指令运算器输入设备控制器存储器输出设备控制信号操作命令地址请求信号存储器存储体10101001数据寄存器（MDR）

3、地址译码器地址寄存器（MAR）控制逻辑000‥00HFFF‥FFH︰︰︰‥‥RDWR存放程序和数据的记忆装置由存储体和控制逻辑电路组成，要对存储体中的信息进行存取，都必须通过控制逻辑电路实现存储体被分为若干存储单元，每个单元对应一个编号，称为存储单元的地址；每个单元存储二进制信息称为存储单元的内容运算器执行算术运算和逻辑运算。控制器指挥和控制计算机各部件协调工作的功能部件；指令寄存器存储正在执行的指令指令计数器指示下一条将要执行的指令地址中央处理器的内部结构指令计数器指令寄存器寄存器组运算器控制

4、器中央处理器2.2计算机的工作过程指令指令就是命令，用来规定CPU执行什么操作。指令是构成程序的基本单位，程序是由一连串指令组成的指令采用二进位表示，大多数情况下，指令由两个部分组成：操作码操作数指出CPU应执行何种操作的一个命令词，如加、减、乘、除、取数、存数等指出指令所操作的数据或者数据所在的位置指令在计算机中的执行过程取指令：CPU的控制器从存储器读取一条指令并放入指令寄存器指令译码：指令寄存器中的指令经过译码，决定该指令应进行何种操作、操作数在哪里执行指令1取操作数2进行运算修改指令计

5、数器，决定下一条指令的地址1取指令4修改指令计数器3执行指令2指令译码指令执行周期通常，每一步需要1个或几个时钟周期才能完成计算机系统组成一个完整的计算机由硬件系统和软件系统两大部分组成.硬件系统：构成计算机物理结构的电气、电子和机械设备.软件系统：控制计算机运行的程序.硬件系统（设备）软件系统（程序)2.3微型计算机的系统组成计算机系统组成图计算机系统硬件软件主机外部设备内存CPU控制器随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)输入设备输出设备系统软件(操作系统)应用软件(字处理)运算器2.3微

6、型计算机的系统组成微型计算机系统主机箱、显示器、键盘、鼠标、音箱和打印机等。在主机箱内有主机板、存储器、显示卡、声卡、视频卡、网卡、硬盘和软盘驱动器、光盘驱动器等。如左图所示：1微型计算机的基本配置2.3微型计算机的系统组成微型计算机主要部件1中央处理器(CPU)CPU:对数据进行加工的部件．包括：运算器用来快速地进行各种算术运算和逻辑计算.控制器用来控制和管理计算机各部件协调一致地工作.把运算器和控制器采用现代集成工艺制成在一块芯片上,称为微处理器。下面逐一介绍重要的硬件设备.主流产品：Int

7、el、AMD2主板（母板）主板是位于主机箱底部的一块大型印刷电路板，由CPU插槽/插座、内存插槽、局域总线的扩展总线、高速缓存、时钟和CMOS、主板BIOS、软/硬盘、串口、并口等外设接口、控制芯片等。内存条芯片组BIOS芯片CPU插座串型接口AGP扩展槽PCI扩展槽电池4输入输出设备（I/O设备）4.1驱动器输入设备是用于将外面的信息送入计算机中的装置。输出设备是用于将计算机中的数据信息传送到外部介质上的装置。软盘驱动器：驱动软盘转动和磁头移动的机械部件光盘驱动器：采用聚焦激光束在盘式介质上非

8、接触地记录高密度信息的新型存储设备