微型计算机原理与接口技术讲稿.ppt

《微型计算机原理与接口技术讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微型计算机原理与接口技术讲稿.ppt（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、微型计算机原理与接口技术1第一页，讲稿共十二页哦第一章 绪 论一、计算机的基本组成基础二、计算机的工作原理三、CPU的结构四、CPU的结构的特点五、提高微型计算机工作速度的途径六、微型计算机的外部结构2第二页，讲稿共十二页哦一、一、冯诺依曼理论冯诺依曼理论 微型、小型、微型、小型、大中型计算机的大中型计算机的功能没有本质区功能没有本质区别。它们的基本别。它们的基本结构也一样，称结构也一样，称为冯诺依曼理为冯诺依曼理论论计算机的经计算机的经典理论。典理论。第一章 绪 论运算器运算器RegisterMemory输入接口输入接口输入设备输入设备输出接口输出接口输出设备输出设备控制器控制器单向数据流单

2、向数据流 双向数据流双向数据流程序指令程序指令控制信息控制信息C P U微型计算机3第三页，讲稿共十二页哦(1)(1)运算器运算器 ALUALU：算术/逻辑运算。(2)(2)存储器存储器 Register&MemoryRegister&Memory：存储数据和程序指令的触发器阵列。(3)(3)输入接口输入接口：输入设备通过输入接口，输入数据和程序指令。(4)(4)输出接口输出接口：通过输出接口，输出数据和程序指令给输出设备。(5)(5)控制器控制器：按执行的程序指令发出各种计算机内部控制命令，使各部件之间相互协调工作。1、计算机由运算器、控制器、存储器、输入接口、输、计算机由运算器、控制器、存

3、储器、输入接口、输出接口五大部分组成出接口五大部分组成。4第四页，讲稿共十二页哦 2、(运算运算)数据和数据和(程序程序)指令以二进制代码形式，不加区别指令以二进制代码形式，不加区别地存放在内存中。它们存放的位置由程序指令指定。地存放在内存中。它们存放的位置由程序指令指定。综上所述，冯诺依曼理论确定了计算机的工作方式是硬件结构支撑和软件程序控制的结合。3、由一个指令指针、由一个指令指针IP(或程序计数器或程序计数器PC)控制指令的执行控制指令的执行。指令的执行方式有顺序和跳转二种执行方法。指令的执行方式有顺序和跳转二种执行方法。5第五页，讲稿共十二页哦 二、计算机的工作原理（存储程序和程序控制

4、）1.将事先编好的程序及运算中所需的数据，按一定的方式输入并存储在计算机的内存中；2.将程序的第一条指令存放的地址送入指令指针寄存器IP中，并启动运行；3.计算机自动地逐一取出程序的一条条指令，加以分析并执行所规定的功能。6第六页，讲稿共十二页哦 三、CPU的结构(单总线)(寄存器阵列)(算逻单元)(指令寄、译及定时控制）多路转换开关累加器暂 存寄存器标 志寄存器指 令寄存器通用寄存器阵列寄存器选择堆栈指示器 SP地址锁存器程序计数器 PC地址缓冲器指 令译码器锁存器定时与控制算逻单元十进制调整数据总线缓冲器 /锁存器D0-D7A0-A15INTWRRDIORQMREQWAIT时钟RESET内

5、部数据总 线由于制造工艺的原因，CPU结构受到的限制：1、引脚数的限制；2、芯片面积的限制；3、器件速度的限制；第七页，讲稿共十二页哦 四、CPU结构的特点：1、引脚功能复用；D0D7为数据双向口，由“读/写”控制信号决定数据流的方向。2、单总线、累加器结构；3、可控三态电路；为避免总线冲突和信号串扰，采用可控三态电路与总线相连，不工作的器件所连的三态电路处于高阻。4、总线分时复用；8第八页，讲稿共十二页哦 五、提高微型计算机工作速度的途径1.提高CPU的时钟频率，减小存储器的访问时间；2.增加CPU内部寄存器的数量和种类；3.将取指和执指并行进行。9第九页，讲稿共十二页哦六、微型计算机的外部结构六、微型计算机的外部结构CPU存存储储器器存存储储器器I/O接接口口 I/O接接口口 ABDBCB微机的单总线结构微机的单总线结构10第十页，讲稿共十二页哦CPU主主存存储储器器I/O接接口口 I/O接接口口 I/O接接口口 I/O设设备备 I/O设设备备 I/O设设备备 存储总线存储总线I/O总线总线面向面向CPU的双总线结构的双总线结构11第十一页，讲稿共十二页哦CPU主主存存储储器器I/O接接口口 I/O接接口口 I/O设设备备 I/O设设备备 存储存储总线总线I/O总线总线面向存储器的双总线结构面向存储器的双总线结构12第十二页，讲稿共十二页哦