微型计算机系统概述课件.ppt

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1、第1章微型计算机系统概述本章主要内容：微型计算机系统的硬件组成2微型计算机系统的EDA设计方法5微型计算机系统的启动过程4半导体存储器的分类1绪论1微型计算机系统的工作原理31.1绪论微型计算机（简称微机）：将计算机的核心器件中央处理器（运算器和控制器）集成在一块半导体芯片上，配以存储器、I/O接口电路及系统总线等设备的计算机。微型计算机系统：以微型计算机为主体，配上系统软件和外设之后，就构成了微型计算机系统。微机的分类以微处理器型号为标志划分：286计算机386计算机486计算机Pentium计

2、算机PentiumⅡ计算机PentiumⅢ计算机Pentium4计算机……微机的分类按计算机运算部件处理的数据位数来划分：8位计算机16位计算机32位计算机64位计算机……位数越多计算机运算速度越快。微型计算机系统的组成微型计算机系统计算机硬件计算机软件CPU内存鼠标硬盘……系统软件应用软件操作系统……文字处理……计算机硬件是计算机系统中所有实际物理装置的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。计算机软件是指在计算机中运行的各种程序及其处理的数据和相关的文档，是计算机的“灵魂”。1.2微型计算机系统

3、的硬件组成与工作原理冯•诺依曼的“存储程序和程序控制”的设计思想：微型计算机系统的硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。计算机内部采用二进制数据格式表示数据和指令。程序将被事先存入主存储器中，计算机在工作时能在不需要操作人员干预的情况下，自动逐条取出指令并执行。1.2.1微型计算机系统的硬件组成1.2.1微型计算机系统的硬件组成运算器（ALU）：运算器的核心是算术逻辑单元，是完成各种算术和逻辑运算的部件。控制器（CU）：发出各种控制信息，使计算机各部件协调工作的部件。存

4、储器（M）：记忆程序和数据的部件。输入设备（IN）：将程序和数据输入的部件。输出设备（OUT）：将结果数据和其它信息输出的部件。计算机五大部件之间有两类信息在流动：数据信息：用双线表示，包括原始数据、中间结果、计算结果和程序指令；控制信息：用单线表示，它是由控制器发出，指挥和协调其它各部件动作的信号。不论是数据还是控制命令，计算机中都是用“0”和“1”表示二进制信息。计算机工作时将存放在存储器中的程序逐条取出到控制器，控制器执行指令时发出控制信号到运算器、存储器、输入设备、输出设备。1.2.1微型

5、计算机系统的硬件组成1.2.1微型计算机系统的硬件组成现代微型计算机系统硬件组成：1、微处理器微处理器包含运算器和控制器，微处理器的性能基本决定了计算机的性能，是微型计算机的核心。随着微电子技术的发展，微型计算机的发展基本遵循摩尔定律。1971年，Intel公司研制成功了第1台微处理器Intel4004；1973年，Intel公司又研制成功了8位微处理器Intel8080；1978年，Intel公司推出了首枚16位微处理器8086；同年，IBM公司基于Intel8088芯片推出的IBM-PC计算机

6、，使微型计算机进入到了一个迅速发展的使用时期。8086微处理器将在第3章介绍。2、协处理器协处理器用于特定任务的处理，以减轻系统微处理器的负担，是微型计算机系统的选配硬件。例如，数字协处理器可以控制数字处理；图形协处理器可以处理视频绘制。常见的协处理器有Intel8087。8087协处理器将在第3章简单介绍。3、内存储器也称主存或内存，用于存放计算机正在运行的程序和用到的数据等内存储器分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两大类。随机存储器：RAM接受程序的控制，可由用户写入数据或读出

7、数据，但是断电后数据会消失。RAM可以用来临时存放程序、输入数据和中间结果等。只读存储器：ROM中的信息由厂家预先写入，一般用来存放自检程序、配置信息等。通常只能读出而不能写入，断电后信息不会丢失。内存储器将在第6章介绍。4、总线控制逻辑微型计算机系统采用总线结构总线是连接计算机各组成部件的公共数据通路。在微型计算机系统中，总线分为：片内总线：连接CPU内部的各个部件；片级总线：连接CPU、存储器及I/O接口等电路，构成所谓的主机板；系统总线：用来连接外部设备。系统总线的直观形式就是主板上的扩充插

8、槽。4、总线控制逻辑主板与外部设备之间的数据传输必须通过系统总线，所以系统总线包含的信号线必须满足下列各种输入/输出操作的需要：（1）访问分布于主板之外的存储器；（2）访问I/O接口；（3）适应外部中断方式；（4）适应存储器直接与外部设备交换信息。总线控制逻辑的任务就是产生和接受这些操作所需要的信号。总线的相关概念将在第12章介绍。5、外存储器也称辅存或外存，用来存储大量暂时不参加运算或处理的数据和程序，是主存的后备和补充。常见的外存储器主要有：硬盘：安装在主机箱内，常见容量有：8