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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,微機原理與接口技術,西安郵電大學計算機學院,王忠民,微機原理與接口技術西安郵電大學計算機學院,第一章,微型計算機系統(tǒng)導論,(,第二講）,微型計算機硬件系統(tǒng),1,2,微型計算機軟件系統(tǒng),微型計算機的工作過程,3,本講主要內(nèi)容,第一章 微型計算機系統(tǒng)導論(第二講）微型計算機硬件系統(tǒng)1,第一章,微型計算機系統(tǒng)導論,微型計算機硬件系統(tǒng),硬件,微型機系統(tǒng),外圍設備,過程控制,I/O,通道,A/D,D/A,轉換器,開關量等,外部設備,鍵盤、鼠標等輸入設備,顯示器、打印機等輸出設備,軟驅、硬盤及磁帶等外存儲器,主 機,輸

2、入輸出,(I/O),接口電路,微處理器,(CPU),運算器,(,算術邏輯運算單元,ALU),控制器,(,控制單元,CU),寄存器陣列,(RA),內(nèi)存儲器,RAM,ROM,EPROM,EEPROM,Cash,等,系統(tǒng)軟件,軟件,用戶（應用）軟件,微型計算機系統(tǒng)的組成,第一章 微型計算機系統(tǒng)導論微型計算機硬件系統(tǒng)硬件微型機,第一章,微型計算機系統(tǒng)導論,微型計算機硬件系統(tǒng),微型計算機硬件的組成,第一章 微型計算機系統(tǒng)導論微型計算機硬件系統(tǒng)微型計算機,第一章,微型計算機系統(tǒng)導論,微型計算機硬件系統(tǒng),到目前為止，計算機仍沿用,1940,年由馮,.,諾依曼首先提出的體系結構。其基本設計思想為：,數(shù)據(jù)、信息

3、以及為處理這些數(shù)據(jù)和信息而編寫的程序代碼（指令）都是以二進制形式表示的。,程序和數(shù)據(jù)事先存放在存儲器中，計算機在工作時能夠高速地從存儲器中取出指令加以執(zhí)行（存儲程序計算機）。,由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備等五大部件組成計算機系統(tǒng)。,馮,.,諾依曼計算機的主要特征：,第一章 微型計算機系統(tǒng)導論微型計算機硬件系統(tǒng),第一章,微型計算機系統(tǒng)導論,微型計算機硬件系統(tǒng),地址總線,AB,定時電路,輸入設備,輸出設備,I/O,接口,ROM,RAM,數(shù)據(jù)總線,DB,控制總線,CB,微,處,理,器,(CPU),通過,總線,構成的微型計算機硬件系統(tǒng),總線：計算機中各功能部件間傳送信息的公共通道，這里

4、指的是系統(tǒng)總線，,此外，還有片內(nèi)總線，,I/O,總線等。,地址總線,AB(Address Bus),數(shù)據(jù)總線,DB(Data Bus),控制總線,CB(Control Bus),微處理器（或中央處理器）,CPU,存儲器,I/O,接口與輸入輸出設備,第一章 微型計算機系統(tǒng)導論微型計算機硬件系統(tǒng)地址總線A,第一章,微型計算機系統(tǒng)導論,微型計算機硬件系統(tǒng),微處理器,CPU,（運算器,+,控制器）,外部,DB,微處理器,(CPU),A,AR,PLA,PC,標志寄存器,ID,IR,DR,RA,至外部,CB,外部,AB,4001H,E7H,4002H 34H,4003H A5H,4004H 62H,400

5、5H 38H,存儲器,地址 單元內(nèi)容,ALU,圖,1.3,微處理器結構,內(nèi)部數(shù)據(jù)總線,DB,左圖為一個簡化的微處理器模型（虛線框內(nèi)），,由運算器、控制器和內(nèi)部寄存器,三部分組成。,運算器：又稱算術邏輯單元,ALU(Arithmetic Logic Unit),，用來進行算術或邏輯運算以及移位循環(huán)等操作；,控制器：又稱控制單元,CU(Control Unit),，是全機的指揮控中心；,內(nèi)部寄存器：,PC,標志寄存器，累加器等。,第一章 微型計算機系統(tǒng)導論微型計算機硬件系統(tǒng)微處理器C,第一章,微型計算機系統(tǒng)導論,微型計算機硬件系統(tǒng),存儲器：,CPU,可直接訪問的半導體存儲器，有,RAM,和,ROM

6、,兩種不同的類型,存儲器相關概念,位（,Bit,）：二進制信息的最小單位（,0,或,1,）。,字節(jié)（,Byte,）：由,8,位二進制數(shù)組成，可以存放在一個存儲單元中。是字的基本組成單位。,字（,Word,）：計算機中作為一個整體來處理和運算的一組二進制數(shù)，是字節(jié)的整數(shù)倍。,內(nèi)存容量：內(nèi)存中存儲單元的總數(shù)。通常以字節(jié)為單位，,1024,（,2,10,）字節(jié)記作,1KB,，,2,20,字節(jié)記作,1MB,。,內(nèi)存單元地址：為了能識別不同的單元，每個單元都賦予一個編號，這個編號稱之為內(nèi)存單元地址。,第一章 微型計算機系統(tǒng)導論微型計算機硬件系統(tǒng)存儲器：C,第一章,微型計算機系統(tǒng)導論,微型計算機硬件系統(tǒng),

7、存儲器操作,第一章 微型計算機系統(tǒng)導論微型計算機硬件系統(tǒng)存儲器操作,第一章,微型計算機系統(tǒng)導論,微型計算機硬件系統(tǒng),I/O,接口與輸入輸出設備,I/O,接口是微型計算機與輸入輸出設備之間信息交換的橋梁。,I/O,設備是微型計算機系統(tǒng)的重要組成部分。程序、數(shù)據(jù)及現(xiàn)場信息要通過輸入設備輸入給計算機。計算機的處理結果要通過輸出設備輸出，以便用戶使用。常用的輸入設備有：鍵盤、鼠標、數(shù)字化儀、掃描儀、,A/D,轉換器等。常用的輸出設備有顯示器、打印機、繪圖儀、,D/A,轉換器等。,第一章 微型計算機系統(tǒng)導論微型計算機硬件系統(tǒng)I/O接口,第一章,微型計算機系統(tǒng)導論,微型計算機硬件系統(tǒng),1,2,微型計算機軟

8、件系統(tǒng),微型計算機的工作過程,3,本講主要內(nèi)容,第一章 微型計算機系統(tǒng)導論微型計算機硬件系統(tǒng)12微型計算,第一章,微型計算機系統(tǒng)導論,微型計算機軟件系統(tǒng),系統(tǒng)軟件,系統(tǒng)軟件是指不需要用戶干預的，為其它程序的開發(fā)、調試以及運行等建立一個良好環(huán)境的程序。包括：,操作系統(tǒng),OS(Operating System),：,是一套復雜的系統(tǒng)程序，用于提供人機接口和管理、調度計算機的所有硬件與軟件資源。,系統(tǒng)應用程序：,如各種高級語言的編譯程序、匯編程序、診斷和調試程序，文字處理程序，服務性工具程序，數(shù)據(jù)庫管理程序等。,第一章 微型計算機系統(tǒng)導論微型計算機軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件系,第一章,微型計算機系統(tǒng)導論,微型

9、計算機軟件系統(tǒng),用戶（應用）軟件,用戶,(,應用,),軟件就是用戶為解決各種實際問題而編寫的各種程序。可用來編寫用戶軟件的語言有機器語言、匯編語言和高級語言等。,機器語言：,面向機器的能夠直接被計算機識別和執(zhí)行的語言。,匯編語言：,為了克服機器語言難于使用的缺點而提出的助記符語言。,高級語言：,面向用戶的語言，具有易學易用的特點。,第一章 微型計算機系統(tǒng)導論微型計算機軟件系統(tǒng)用戶（應用,第一章,微型計算機系統(tǒng)導論,微型計算機硬件系統(tǒng),1,2,微型計算機軟件系統(tǒng),微型計算機的工作過程,3,本講主要內(nèi)容,第一章 微型計算機系統(tǒng)導論微型計算機硬件系統(tǒng)12微型計算,第一章,微型計算機系統(tǒng)導論,微型計算

10、機工作過程,內(nèi)存單元地址,機器語言程序,匯編語言程序,指令功能說明,0000H,0001H,10110001,00000110,MOV A,06H,雙字節(jié)指令。將數(shù)字,6,送累加器,A,0002H,0003H,00001000,00000101,ADD A,05H,雙字節(jié)指令。將數(shù)字,5,與累加器,A,中的內(nèi)容相加，結果存放在累加器,A,中。,0004H,11111110,HLT,停機指令,完成“,6+5”,操作所需的機器語言程序和匯編語言程序,第一章 微型計算機系統(tǒng)導論微型計算機工作過程00,第一章,微型計算機系統(tǒng)導論,微型計算機工作過程,MOV A,06H;1011 0001,0000 0110,ADD A,05H;0000 0101,HLT ;1111 1110,第一章 微型計算機系統(tǒng)導論微型計算機工作過程MOV,第一章 微型計算機系統(tǒng)導論,本章小結,了解計算機的發(fā)展歷史與發(fā)展趨勢；,深刻理解馮諾依曼計算機的特點及組成，理解計算機的基本工作過程，初步形成整機概念，為后續(xù)學習打下良好基礎；,深刻理解學習這門課程的意義及必要性。,第一章 微型計算機系統(tǒng)導論本章小結 了解計算機的發(fā)展歷,本次課內(nèi)容就介紹完了，同學們，再見！,本次課內(nèi)容就介紹完了，同學們，再見！,