微机原理第01章优秀PPT.ppt

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1、第第1章章 概概 述述1.1 台式个人计算机的构成台式个人计算机的构成1.2 计算机基础计算机基础1.3 计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件1.4 微型计算机的结构微型计算机的结构1.5 多媒体计算机多媒体计算机台式个人计算机主要是指家庭用或办公用的个人台式个人计算机主要是指家庭用或办公用的个人台式个人计算机主要是指家庭用或办公用的个人台式个人计算机主要是指家庭用或办公用的个人计算机，从外观上看，它的主要组成部分是主机、显计算机，从外观上看，它的主要组成部分是主机、显计算机，从外观上看，它的主要组成部分是主机、显计算机，从外观上看，它的主要组成部分是主机、显示器、键盘、鼠标等，如图示器、键盘

2、、鼠标等，如图示器、键盘、鼠标等，如图示器、键盘、鼠标等，如图 1-11-1所示。再进一步细分，所示。再进一步细分，所示。再进一步细分，所示。再进一步细分，它的主机主要由主板、它的主机主要由主板、它的主机主要由主板、它的主机主要由主板、CPUCPU、内存、硬盘、软驱（盘）、内存、硬盘、软驱（盘）、内存、硬盘、软驱（盘）、内存、硬盘、软驱（盘）、显示卡、声卡、网卡、光驱等部分组成。、显示卡、声卡、网卡、光驱等部分组成。、显示卡、声卡、网卡、光驱等部分组成。、显示卡、声卡、网卡、光驱等部分组成。1.1 台式个人计算机的构成台式个人计算机的构成1.1.1 1.1.1 中心处理器中心处理器中心处理器中

3、心处理器CPUCPU中中中中心心心心处处处处理理理理单单单单元元元元CPUCPU（Central Central Processing Processing UnitUnit）是是是是一一一一台台台台计计计计算算算算机机机机的的的的心心心心脏脏脏脏，它它它它主主主主要要要要是是是是由由由由运运运运算算算算器器器器和限制器构成，是用来说明指令并进行运算的。和限制器构成，是用来说明指令并进行运算的。和限制器构成，是用来说明指令并进行运算的。和限制器构成，是用来说明指令并进行运算的。我我我我们们们们在在在在评评评评价价价价CPUCPU的的的的指指指指标标标标时时时时，最最最最主主主主要要要要的的的的

4、是是是是看看看看它它它它的的的的主主主主频频频频，主主主主频频频频越越越越高高高高，其其其其运运运运算算算算速速速速度度度度越越越越快快快快。其其其其次次次次还还还还要要要要看看看看CPUCPU的的的的缓缓缓缓存存存存有有有有多多多多大大大大，一一一一般般般般讲讲讲讲，缓缓缓缓存存存存的的的的大大大大小小小小也也也也对对对对CPUCPU的运算速度有很大的影响，的运算速度有很大的影响，的运算速度有很大的影响，的运算速度有很大的影响，1.1.2 1.1.2 系统主板系统主板系统主板系统主板主板是机箱中最大的一块集成电路板，在主板是机箱中最大的一块集成电路板，在主板是机箱中最大的一块集成电路板，在主

5、板是机箱中最大的一块集成电路板，在它上面集成有它上面集成有它上面集成有它上面集成有CPUCPU插座、内存插座、扩展板（通插座、内存插座、扩展板（通插座、内存插座、扩展板（通插座、内存插座、扩展板（通信板卡、显示卡、声卡、网卡等）插座、输入输信板卡、显示卡、声卡、网卡等）插座、输入输信板卡、显示卡、声卡、网卡等）插座、输入输信板卡、显示卡、声卡、网卡等）插座、输入输出系统、总线系统、电源接口等，在组装一台计出系统、总线系统、电源接口等，在组装一台计出系统、总线系统、电源接口等，在组装一台计出系统、总线系统、电源接口等，在组装一台计算机时，主板是一个母体，其它部件或干脆插接算机时，主板是一个母体，

6、其它部件或干脆插接算机时，主板是一个母体，其它部件或干脆插接算机时，主板是一个母体，其它部件或干脆插接在主板上，或通过电缆电线连接在主板上。在主板上，或通过电缆电线连接在主板上。在主板上，或通过电缆电线连接在主板上。在主板上，或通过电缆电线连接在主板上。主板上有主板上有主板上有主板上有CPUCPU、内存芯片、时钟电路、外、内存芯片、时钟电路、外、内存芯片、时钟电路、外、内存芯片、时钟电路、外设（软盘、硬盘、显示器、键盘、鼠标）接口以设（软盘、硬盘、显示器、键盘、鼠标）接口以设（软盘、硬盘、显示器、键盘、鼠标）接口以设（软盘、硬盘、显示器、键盘、鼠标）接口以及扩展板的插槽等等。及扩展板的插槽等等

7、。及扩展板的插槽等等。及扩展板的插槽等等。1.1.3 1.1.3 内存内存内存内存在现代微机中把内存用内存条的形态供应，在计在现代微机中把内存用内存条的形态供应，在计在现代微机中把内存用内存条的形态供应，在计在现代微机中把内存用内存条的形态供应，在计算机主板上有一个一个的内存扩展插槽，内存条就是算机主板上有一个一个的内存扩展插槽，内存条就是算机主板上有一个一个的内存扩展插槽，内存条就是算机主板上有一个一个的内存扩展插槽，内存条就是插在这些内存扩展槽上的。插在这些内存扩展槽上的。插在这些内存扩展槽上的。插在这些内存扩展槽上的。1.1.4 1.1.4 硬盘硬盘硬盘硬盘硬盘是办公用微机及家用微机的主

8、要外存储器设硬盘是办公用微机及家用微机的主要外存储器设硬盘是办公用微机及家用微机的主要外存储器设硬盘是办公用微机及家用微机的主要外存储器设备，一个完整的硬盘由驱动器、限制器、盘片三大部备，一个完整的硬盘由驱动器、限制器、盘片三大部备，一个完整的硬盘由驱动器、限制器、盘片三大部备，一个完整的硬盘由驱动器、限制器、盘片三大部分组成。分组成。分组成。分组成。1.1.5 1.1.5 软盘软盘软盘软盘软磁盘存储器是由软盘驱动器、软盘限制器以及软磁盘存储器是由软盘驱动器、软盘限制器以及软磁盘存储器是由软盘驱动器、软盘限制器以及软磁盘存储器是由软盘驱动器、软盘限制器以及软盘盘片三部分组成的。软盘盘片三部分组

9、成的。软盘盘片三部分组成的。软盘盘片三部分组成的。1.1.6 1.1.6 显示卡显示卡显示卡显示卡显示卡是插在主板上总线扩展槽上的一块卡，它显示卡是插在主板上总线扩展槽上的一块卡，它显示卡是插在主板上总线扩展槽上的一块卡，它显示卡是插在主板上总线扩展槽上的一块卡，它是主机与显示器之间的接口，它接收是主机与显示器之间的接口，它接收是主机与显示器之间的接口，它接收是主机与显示器之间的接口，它接收CPUCPU和内存发送和内存发送和内存发送和内存发送来的信息，将这些信息处理并转换后向显示器发送视来的信息，将这些信息处理并转换后向显示器发送视来的信息，将这些信息处理并转换后向显示器发送视来的信息，将这些

10、信息处理并转换后向显示器发送视频信号和同步信号。频信号和同步信号。频信号和同步信号。频信号和同步信号。1.1.7 1.1.7 显示器显示器显示器显示器显显显显示示示示器器器器技技技技术术术术的的的的发发发发展展展展是是是是伴伴伴伴随随随随着着着着电电电电视视视视技技技技术术术术和和和和计计计计算算算算机机机机技技技技术术术术的的的的发发发发展展展展而而而而发发发发展展展展的的的的，它它它它是是是是现现现现在在在在微微微微机机机机的的的的最最最最主主主主要要要要的的的的输输输输出出出出设设设设备。备。备。备。1.1.8 1.1.8 光盘存储器光盘存储器光盘存储器光盘存储器光光光光盘盘盘盘存存存存

11、储储储储器器器器是是是是光光光光盘盘盘盘和和和和光光光光盘盘盘盘驱驱驱驱动动动动器器器器的的的的统统统统称称称称，光光光光盘盘盘盘是是是是利用光学方式进行读写信息操作方式的介质。利用光学方式进行读写信息操作方式的介质。利用光学方式进行读写信息操作方式的介质。利用光学方式进行读写信息操作方式的介质。光光光光盘盘盘盘的的的的信信信信息息息息存存存存储储储储格格格格式式式式同同同同磁磁磁磁盘盘盘盘类类类类似似似似，也也也也是是是是分分分分轨轨轨轨道道道道（这这这这里里里里不不不不能能能能说说说说磁磁磁磁道道道道）、扇扇扇扇区区区区、记记记记录录录录信信信信息息息息的的的的字字字字节节节节，但但但但它

12、它它它的的的的轨轨轨轨道道道道不不不不是是是是像像像像磁磁磁磁盘盘盘盘那那那那样样样样的的的的同同同同心心心心圆圆圆圆，而而而而是是是是螺螺螺螺旋旋旋旋型型型型由由由由中中中中心心心心向外散布。向外散布。向外散布。向外散布。1.1.9 1.1.9 声卡和音箱声卡和音箱声卡和音箱声卡和音箱声声声声卡卡卡卡像像像像其其其其它它它它扩扩扩扩展展展展卡卡卡卡一一一一样样样样，也也也也是是是是插插插插在在在在主主主主板板板板上上上上的的的的总总总总线线线线扩扩扩扩展展展展槽槽槽槽上上上上的的的的，在在在在声声声声卡卡卡卡露露露露出出出出机机机机箱箱箱箱的的的的部部部部分分分分留留留留有有有有接接接接音音

13、音音箱箱箱箱、耳耳耳耳机、麦克风的插口。机、麦克风的插口。机、麦克风的插口。机、麦克风的插口。1.1.10 1.1.10 网卡网卡网卡网卡网网网网卡卡卡卡也也也也称称称称为为为为网网网网络络络络接接接接口口口口卡卡卡卡，它它它它插插插插在在在在主主主主板板板板上上上上的的的的总总总总线线线线扩扩扩扩展槽上。展槽上。展槽上。展槽上。1.1.11 1.1.11 机箱、鼠标、键盘机箱、鼠标、键盘机箱、鼠标、键盘机箱、鼠标、键盘机机机机箱箱箱箱是是是是用用用用来来来来固固固固定定定定计计计计算算算算机机机机主主主主板板板板，并并并并将将将将全全全全部部部部设设设设备装在其中的设备。备装在其中的设备。备

14、装在其中的设备。备装在其中的设备。鼠鼠鼠鼠标标标标是是是是一一一一种种种种坐坐坐坐标标标标定定定定位位位位输输输输入入入入设设设设备备备备，分分分分为为为为机机机机械械械械式、光电式等。式、光电式等。式、光电式等。式、光电式等。键键键键盘盘盘盘是是是是数数数数字字字字和和和和字字字字符符符符输输输输入入入入装装装装置置置置，它它它它是是是是从从从从早早早早期期期期的机械式打字机的基础上演化过来的输入设备。的机械式打字机的基础上演化过来的输入设备。的机械式打字机的基础上演化过来的输入设备。的机械式打字机的基础上演化过来的输入设备。1.2 计算机基础计算机基础1.2.1 计算机的基本结构计算机的基

15、本结构图图图图1-71-7中中中中的的的的各各各各部部部部分分分分构构构构成成成成了了了了计计计计算算算算机机机机硬硬硬硬件件件件（HardwareHardware）。在在在在上上上上述述述述的的的的计计计计算算算算机机机机硬硬硬硬件件件件中中中中，人人人人们们们们往往往往往往往往把把把把运运运运算算算算器器器器、限限限限制制制制器器器器和和和和存存存存储储储储器器器器合合合合在在在在一一一一起起起起称称称称为为为为计计计计算算算算机机机机的的的的主主主主机机机机；而而而而把把把把各各各各种种种种输输输输入入入入、输输输输出出出出设设设设备备备备统统统统称称称称为为为为计计计计算算算算机机机机

16、的的的的外外外外围围围围设设设设备备备备（或或或或称称称称外外外外部部部部设设设设备备备备PeripheralPeripheral）。）。）。）。在在在在主主主主机机机机部部部部分分分分中中中中，又又又又把把把把运运运运算算算算器器器器和和和和限限限限制制制制器器器器合合合合在在在在一一一一起起起起称称称称为为为为中中中中心心心心处处处处理理理理单单单单元元元元CPUCPU（Central Central Processing Processing UnitUnit）。随随随随着着着着半半半半导导导导体体体体集集集集成成成成电电电电路路路路技技技技术术术术的的的的发发发发展展展展，可可可可以以

17、以以把把把把整整整整个个个个CPUCPU集集集集成成成成在在在在一一一一个个个个集集集集成成成成电电电电路路路路芯芯芯芯片片片片上上上上，就就就就把把把把它它它它称称称称为为为为微微微微处处处处理理理理器器器器（MicroprocessorMicroprocessor）。）。）。）。人人人人们们们们把把把把以以以以微微微微处处处处理理理理器器器器为为为为核核核核心心心心构构构构成成成成的的的的计计计计算算算算机机机机，称称称称为为为为微微微微型型型型计计计计算算算算机机机机。若若若若整整整整个个个个计计计计算算算算机机机机可可可可只只只只安安安安装装装装在在在在一一一一块块块块印印印印刷刷刷刷

18、电电电电路路路路板板板板上上上上，这这这这样样样样的的的的计计计计算算算算机机机机，称称称称为为为为单单单单板板板板计计计计算算算算机机机机。若若若若能能能能把把把把整整整整个个个个计计计计算机集成在一个芯片上，就称为单片机。算机集成在一个芯片上，就称为单片机。算机集成在一个芯片上，就称为单片机。算机集成在一个芯片上，就称为单片机。1.2.2 1.2.2 常用的名词术语和二进制编码常用的名词术语和二进制编码常用的名词术语和二进制编码常用的名词术语和二进制编码1 1位、字节、字及字长位、字节、字及字长位、字节、字及字长位、字节、字及字长（1 1）位（）位（）位（）位（BitBit）“位位位位”指

19、指指指一一一一个个个个二二二二进进进进制制制制位位位位。它它它它是是是是计计计计算算算算机机机机中中中中信信信信息息息息存储的最小单位。存储的最小单位。存储的最小单位。存储的最小单位。（2 2）字节（）字节（）字节（）字节（ByteByte）“字节字节字节字节”指相邻的指相邻的指相邻的指相邻的8 8个二进制位。个二进制位。个二进制位。个二进制位。（3 3）字（）字（）字（）字（WordWord）和字长）和字长）和字长）和字长 “字字字字”是是是是计计计计算算算算机机机机内内内内部部部部进进进进行行行行数数数数据据据据传传传传递递递递处处处处理理理理的的的的基基基基本本本本单单单单位位位位。通通

20、通通常常常常它它它它与与与与计计计计算算算算机机机机内内内内部部部部的的的的寄寄寄寄存存存存器器器器、运运运运算算算算装装装装置、总线宽度相一样。置、总线宽度相一样。置、总线宽度相一样。置、总线宽度相一样。2 2数字编码数字编码数字编码数字编码为便于机器识别和转换，计算机中的十进为便于机器识别和转换，计算机中的十进为便于机器识别和转换，计算机中的十进为便于机器识别和转换，计算机中的十进制数的每一位用二进制编码表示，这就是所谓的制数的每一位用二进制编码表示，这就是所谓的制数的每一位用二进制编码表示，这就是所谓的制数的每一位用二进制编码表示，这就是所谓的十进制数的二进制编码，简称二十进制数的二进制

21、编码，简称二十进制数的二进制编码，简称二十进制数的二进制编码，简称二-十进制编码十进制编码十进制编码十进制编码（BCDBCD码）。码）。码）。码）。二二二二-十进制编码的方法很多，最常用的是十进制编码的方法很多，最常用的是十进制编码的方法很多，最常用的是十进制编码的方法很多，最常用的是8421 BCD8421 BCD码。码。码。码。8421 BCD8421 BCD码有码有码有码有1010个不同的数字个不同的数字个不同的数字个不同的数字符号，逢符号，逢符号，逢符号，逢1010进位，每位用四位二进制表示。进位，每位用四位二进制表示。进位，每位用四位二进制表示。进位，每位用四位二进制表示。3 3字符

22、编码字符编码字符编码字符编码字母、数字、符号等各种字符也必需按特字母、数字、符号等各种字符也必需按特字母、数字、符号等各种字符也必需按特字母、数字、符号等各种字符也必需按特定的规则用二进制编码才能在计算机中表示。字定的规则用二进制编码才能在计算机中表示。字定的规则用二进制编码才能在计算机中表示。字定的规则用二进制编码才能在计算机中表示。字符编码的方式很多，世界上最普遍接受的一种字符编码的方式很多，世界上最普遍接受的一种字符编码的方式很多，世界上最普遍接受的一种字符编码的方式很多，世界上最普遍接受的一种字符编码是符编码是符编码是符编码是ASCIIASCII码。码。码。码。ASCIIASCII码用

23、七位二进制编码，它有码用七位二进制编码，它有码用七位二进制编码，它有码用七位二进制编码，它有128128种组种组种组种组合，可以表示合，可以表示合，可以表示合，可以表示128128种字符。种字符。种字符。种字符。4 4汉字编码汉字编码汉字编码汉字编码用计算机处理汉字，每个汉字必需用代码用计算机处理汉字，每个汉字必需用代码用计算机处理汉字，每个汉字必需用代码用计算机处理汉字，每个汉字必需用代码表示。键盘输入汉字是输入汉字的外部码。外表示。键盘输入汉字是输入汉字的外部码。外表示。键盘输入汉字是输入汉字的外部码。外表示。键盘输入汉字是输入汉字的外部码。外 部码必需转换为内部码才能在计算机内进行存储部

24、码必需转换为内部码才能在计算机内进行存储部码必需转换为内部码才能在计算机内进行存储部码必需转换为内部码才能在计算机内进行存储和处理。为了将汉字以点阵的形式输出，还要将和处理。为了将汉字以点阵的形式输出，还要将和处理。为了将汉字以点阵的形式输出，还要将和处理。为了将汉字以点阵的形式输出，还要将内部码转换为字形码。内部码转换为字形码。内部码转换为字形码。内部码转换为字形码。（1 1）外部码）外部码）外部码）外部码汉字主要是从键盘输入，每个汉字对应一汉字主要是从键盘输入，每个汉字对应一汉字主要是从键盘输入，每个汉字对应一汉字主要是从键盘输入，每个汉字对应一个外部码，外部码是计算机输入汉字的代码，是个

25、外部码，外部码是计算机输入汉字的代码，是个外部码，外部码是计算机输入汉字的代码，是个外部码，外部码是计算机输入汉字的代码，是代表某一个汉字的一组键盘符号。外部码也叫输代表某一个汉字的一组键盘符号。外部码也叫输代表某一个汉字的一组键盘符号。外部码也叫输代表某一个汉字的一组键盘符号。外部码也叫输入码。入码。入码。入码。（2 2）内部码）内部码）内部码）内部码汉汉汉汉字字字字内内内内部部部部码码码码也也也也称称称称汉汉汉汉字字字字内内内内码码码码或或或或汉汉汉汉字字字字机机机机内内内内码码码码。在在在在不不不不同同同同的的的的汉汉汉汉字字字字输输输输入入入入方方方方案案案案中中中中，同同同同一一一一

26、汉汉汉汉字字字字的的的的外外外外部部部部码码码码不不不不同同同同，但但但但同同同同一一一一汉字的内部码是唯一的。汉字的内部码是唯一的。汉字的内部码是唯一的。汉字的内部码是唯一的。（3 3）交换码）交换码）交换码）交换码计计计计算算算算机机机机之之之之间间间间或或或或计计计计算算算算机机机机与与与与终终终终端端端端之之之之间间间间交交交交换换换换信信信信息息息息时时时时，要要要要求求求求其其其其间间间间传传传传送送送送的的的的汉汉汉汉字字字字代代代代码码码码信信信信息息息息完完完完全全全全一一一一样样样样。为为为为此此此此，国国国国家家家家依依依依据据据据汉汉汉汉字字字字的的的的常常常常用用用用

27、程程程程度度度度定定定定出出出出了了了了一一一一级级级级和和和和二二二二级级级级汉汉汉汉字字字字字字字字符符符符集集集集，并并并并规规规规定定定定了了了了编编编编码码码码，这这这这就就就就是是是是国国国国标标标标GB2312-1980GB2312-1980信信信信息息息息交交交交换换换换用用用用汉汉汉汉字字字字编编编编码码码码字字字字符符符符集集集集基基基基本本本本集集集集。GB2312-1980GB2312-1980中中中中汉汉汉汉字字字字的的的的编编编编码码码码即即即即国标码。国标码。国标码。国标码。这个字符集中的任何一个图形、符号及汉字都是这个字符集中的任何一个图形、符号及汉字都是这个字

28、符集中的任何一个图形、符号及汉字都是这个字符集中的任何一个图形、符号及汉字都是用两个用两个用两个用两个7 7位的字节表示（在计算机中当然用两个位的字节表示（在计算机中当然用两个位的字节表示（在计算机中当然用两个位的字节表示（在计算机中当然用两个8 8位字位字位字位字节，每个字节的最高位为节，每个字节的最高位为节，每个字节的最高位为节，每个字节的最高位为1 1来表示）。来表示）。来表示）。来表示）。在在在在GB2312-1980GB2312-1980标准中，对每个图形字符或汉字给标准中，对每个图形字符或汉字给标准中，对每个图形字符或汉字给标准中，对每个图形字符或汉字给出了两种汉字代码。一种是用两

29、个字节二进制数给出出了两种汉字代码。一种是用两个字节二进制数给出出了两种汉字代码。一种是用两个字节二进制数给出出了两种汉字代码。一种是用两个字节二进制数给出的国标码（即内部码中所用到的）；另一种是四位十的国标码（即内部码中所用到的）；另一种是四位十的国标码（即内部码中所用到的）；另一种是四位十的国标码（即内部码中所用到的）；另一种是四位十进制的区位码，其中高二位是某字符或汉字所在的区进制的区位码，其中高二位是某字符或汉字所在的区进制的区位码，其中高二位是某字符或汉字所在的区进制的区位码，其中高二位是某字符或汉字所在的区号，低二位是在区中的位置号。例如号，低二位是在区中的位置号。例如号，低二位是

30、在区中的位置号。例如号，低二位是在区中的位置号。例如“啊啊啊啊”字的国标字的国标字的国标字的国标码是码是码是码是3021H3021H，区位码是，区位码是，区位码是，区位码是1601D1601D。（4 4）输出码）输出码）输出码）输出码汉汉汉汉字字字字输输输输出出出出码码码码又又又又称称称称汉汉汉汉字字字字字字字字形形形形码码码码或或或或汉汉汉汉字字字字发发发发生生生生器器器器的的的的编编编编码码码码。汉汉汉汉字字字字可可可可以以以以写写写写在在在在一一一一个个个个方方方方块块块块中中中中；一一一一个个个个方方方方块块块块可可可可以以以以看看看看作作作作mm行行行行n n列列列列的矩阵，称为点阵

31、。一个的矩阵，称为点阵。一个的矩阵，称为点阵。一个的矩阵，称为点阵。一个mm行行行行n n列的点阵共有列的点阵共有列的点阵共有列的点阵共有mnmn个点。个点。个点。个点。在在在在计计计计算算算算机机机机中中中中用用用用一一一一组组组组二二二二进进进进制制制制数数数数字字字字表表表表示示示示点点点点阵阵阵阵，用用用用二二二二进进进进制制制制数数数数l l表表表表示示示示点点点点阵阵阵阵中中中中的的的的黑黑黑黑点点点点，用用用用二二二二进进进进制制制制数数数数0 0表表表表示示示示点点点点阵阵阵阵中中中中的的的的非非非非黑点。黑点。黑点。黑点。1.2.3 1.2.3 指令程序和指令系统指令程序和指

32、令系统指令程序和指令系统指令程序和指令系统计计计计算算算算机机机机要要要要真真真真正正正正能能能能够够够够进进进进行行行行计计计计算算算算还还还还必必必必须须须须要要要要有有有有软软软软件的协作，首先是各种程序（件的协作，首先是各种程序（件的协作，首先是各种程序（件的协作，首先是各种程序（ProgramProgram）。）。）。）。我我我我们们们们知知知知道道道道，计计计计算算算算机机机机所所所所以以以以能能能能脱脱脱脱离离离离人人人人的的的的干干干干脆脆脆脆干干干干预预预预，自自自自动动动动地地地地进进进进行行行行计计计计算算算算，这这这这是是是是由由由由于于于于人人人人把把把把实实实实现现

33、现现这这这这个个个个计计计计算算算算的的的的一一一一步步步步步步步步操操操操作作作作用用用用吩吩吩吩咐咐咐咐的的的的形形形形式式式式即即即即一一一一条条条条条条条条指指指指令令令令（InstructionInstruction）预预预预先先先先输输输输入入入入到到到到存存存存储储储储器器器器中中中中，在在在在执执执执行行行行时时时时，机机机机器器器器把把把把这这这这些些些些指指指指令令令令一一一一条条条条条条条条地地地地取取取取出出出出来来来来，加加加加以以以以翻翻翻翻译译译译和和和和执执执执行。行。行。行。一条指令，对应着一种基本操作。计算机所能执一条指令，对应着一种基本操作。计算机所能执行

34、的全部指令，就是计算机的指令系统（行的全部指令，就是计算机的指令系统（Instruction Instruction SetSet）。）。在运用计算机时，必需把要解决的问题编成一条在运用计算机时，必需把要解决的问题编成一条条指令。这些指令的集合就称为程序。条指令。这些指令的集合就称为程序。指令通常分成操作码（指令通常分成操作码（OpcodeOpcode，即，即operation operation codecode）和操作数（）和操作数（OperandOperand）两大部分。操作码表示计）两大部分。操作码表示计算机执行什么操作；操作数指明参与操作的数的本身算机执行什么操作；操作数指明参与操作

35、的数的本身或操作数所在的地址。或操作数所在的地址。程程程程序序序序通通通通常常常常是是是是依依依依次次次次执执执执行行行行的的的的，所所所所以以以以程程程程序序序序中中中中的的的的指指指指令令令令也也也也是是是是一一一一条条条条条条条条依依依依次次次次存存存存放放放放的的的的。计计计计算算算算机机机机在在在在执执执执行行行行时时时时要要要要能能能能把把把把这这这这些些些些指指指指令令令令一一一一条条条条条条条条取取取取出出出出来来来来加加加加以以以以执执执执行行行行，必必必必须须须须要要要要有有有有一一一一个个个个电电电电路路路路能能能能追追追追踪踪踪踪指指指指令令令令所所所所在在在在的的的的

36、地地地地址址址址，这这这这就就就就是是是是程程程程序序序序计计计计数数数数器器器器PCPC（Program Program CounterCounter）。在在在在起起起起先先先先执执执执行行行行时时时时，给给给给PCPC赋赋赋赋以以以以程程程程序序序序中中中中第第第第一一一一条条条条指指指指令令令令所所所所在在在在的的的的地地地地址址址址，然然然然后后后后每每每每取取取取出出出出一一一一条条条条指指指指令令令令（准准准准确确确确地地地地说说说说是是是是每每每每取取取取出出出出一一一一个个个个指指指指令令令令字字字字节节节节）PCPC中中中中的的的的内内内内容容容容自自自自动动动动加加加加1

37、1，指指指指向向向向下下下下一一一一条条条条指指指指令令令令的的的的地地地地址址址址（AddressAddress），以以以以保保保保证证证证指指指指令令令令的的的的依依依依次次次次执执执执行行行行。只只只只有有有有当当当当程程程程序序序序中中中中遇遇遇遇到到到到转转转转移移移移指指指指令令令令，调调调调用用用用子子子子程程程程序序序序指指指指令令令令，或或或或遇遇遇遇到中断时，到中断时，到中断时，到中断时，PCPC才把限制转到所须要的地方去。才把限制转到所须要的地方去。才把限制转到所须要的地方去。才把限制转到所须要的地方去。1.2.4 1.2.4 初级计算机初级计算机初级计算机初级计算机它它

38、它它是是是是由由由由微微微微处处处处理理理理器器器器（CPUCPU）、存存存存储储储储器器器器、接接接接口口口口电电电电路路路路组组组组成成成成，通通通通过过过过三三三三条条条条总总总总线线线线（BUSBUS）地地地地址址址址总总总总线线线线（Address Address BusBus）、限限限限制制制制总总总总线线线线（Control Control BusBus）和和和和双双双双向数据总线（向数据总线（向数据总线（向数据总线（Data Bus Data Bus）来连接。）来连接。）来连接。）来连接。1 1CPUCPU的结构的结构的结构的结构算算算算 术术术术 逻逻逻逻 辑辑辑辑 单单单单

39、 元元元元 ALUALU（Arithmetic Arithmetic Logic Logic UnitUnit）是执行算术和逻辑运算的装置。）是执行算术和逻辑运算的装置。）是执行算术和逻辑运算的装置。）是执行算术和逻辑运算的装置。F F（FlagFlag）是标记寄存器。）是标记寄存器。）是标记寄存器。）是标记寄存器。要要要要执执执执行行行行的的的的指指指指令令令令的的的的地地地地址址址址由由由由程程程程序序序序计计计计数数数数器器器器PCPC供供供供应应应应，ARAR（Address Address RegisterRegister）是是是是地地地地址址址址寄寄寄寄存存存存器器器器，由由由由它

40、它它它把把把把要要要要寻寻寻寻址址址址的的的的单单单单元元元元的的的的地地地地址址址址（可可可可以以以以是是是是指指指指令令令令地地地地址址址址由由由由PCPC供供供供应应应应；也也也也可可可可以以以以是是是是数数数数据据据据地地地地址址址址要要要要由由由由指指指指令令令令中中中中的的的的操操操操作作作作数数数数部部部部分分分分给给给给定定定定）通通通通过过过过地地地地址总线送至存储器。址总线送至存储器。址总线送至存储器。址总线送至存储器。从从从从存存存存储储储储器器器器中中中中取取取取出出出出的的的的指指指指令令令令，由由由由数数数数据据据据寄寄寄寄存存存存器器器器送送送送至至至至指指指指令

41、令令令寄寄寄寄存存存存器器器器IRIR（Instruction Instruction RegisterRegister），经经经经过过过过指指指指令令令令译译译译码码码码器器器器IDID（Instruction Instruction DecoderDecoder）译译译译码码码码，通通通通过过过过限限限限制制制制电电电电路路路路，发发发发出出出出执行一条指令所须要的各种限制信息。执行一条指令所须要的各种限制信息。执行一条指令所须要的各种限制信息。执行一条指令所须要的各种限制信息。2 2存储器存储器存储器存储器存储器中的不同存储单元，是由地址总线存储器中的不同存储单元，是由地址总线存储器中的

42、不同存储单元，是由地址总线存储器中的不同存储单元，是由地址总线上送来的地址，经过存储器中的地址译码器来找上送来的地址，经过存储器中的地址译码器来找上送来的地址，经过存储器中的地址译码器来找上送来的地址，经过存储器中的地址译码器来找寻的，然后就可以对这个单元的内容进行读或写寻的，然后就可以对这个单元的内容进行读或写寻的，然后就可以对这个单元的内容进行读或写寻的，然后就可以对这个单元的内容进行读或写的操作。的操作。的操作。的操作。（1 1）读操作）读操作）读操作）读操作信息从存储单元读出后，存储单元的内容信息从存储单元读出后，存储单元的内容信息从存储单元读出后，存储单元的内容信息从存储单元读出后，

43、存储单元的内容并不变更，只有当把新的信息写入该单元时，才并不变更，只有当把新的信息写入该单元时，才并不变更，只有当把新的信息写入该单元时，才并不变更，只有当把新的信息写入该单元时，才由新的代替旧的。由新的代替旧的。由新的代替旧的。由新的代替旧的。（2 2）写操作）写操作）写操作）写操作信息写入后，在没有新的信息写入以前是信息写入后，在没有新的信息写入以前是信息写入后，在没有新的信息写入以前是信息写入后，在没有新的信息写入以前是始终保留的，且我们的存储器的读出是非破坏性始终保留的，且我们的存储器的读出是非破坏性始终保留的，且我们的存储器的读出是非破坏性始终保留的，且我们的存储器的读出是非破坏性的

44、，即信息读出后，存储单元的内容是不变的。的，即信息读出后，存储单元的内容是不变的。的，即信息读出后，存储单元的内容是不变的。的，即信息读出后，存储单元的内容是不变的。3 3执行过程执行过程执行过程执行过程机器从停机状态进入运行状态，要把第一机器从停机状态进入运行状态，要把第一机器从停机状态进入运行状态，要把第一机器从停机状态进入运行状态，要把第一条指令所在的地址赋给条指令所在的地址赋给条指令所在的地址赋给条指令所在的地址赋给PCPC，然后就进入取指，然后就进入取指，然后就进入取指，然后就进入取指（取出指令）阶段。在取指阶段从内存中读出的（取出指令）阶段。在取指阶段从内存中读出的（取出指令）阶段

45、。在取指阶段从内存中读出的（取出指令）阶段。在取指阶段从内存中读出的内容必为指令，所以内容必为指令，所以内容必为指令，所以内容必为指令，所以DRDR把它送至把它送至把它送至把它送至IRIR，然后由指，然后由指，然后由指，然后由指令译码器译码，就知道此指令要执行什么操作，令译码器译码，就知道此指令要执行什么操作，令译码器译码，就知道此指令要执行什么操作，令译码器译码，就知道此指令要执行什么操作，在取指阶段结束后就进入执行阶段。当一条指令在取指阶段结束后就进入执行阶段。当一条指令在取指阶段结束后就进入执行阶段。当一条指令在取指阶段结束后就进入执行阶段。当一条指令执行完以后，就进入了下一条指令的取指

46、阶段。执行完以后，就进入了下一条指令的取指阶段。执行完以后，就进入了下一条指令的取指阶段。执行完以后，就进入了下一条指令的取指阶段。这样的循环始终进行到程序结束（遇到停机指令）这样的循环始终进行到程序结束（遇到停机指令）这样的循环始终进行到程序结束（遇到停机指令）这样的循环始终进行到程序结束（遇到停机指令）。1.2.6 1.2.6 寻址方式寻址方式寻址方式寻址方式1 1马上寻址（马上寻址（马上寻址（马上寻址（Immediate AddressingImmediate Addressing）操操操操作作作作数数数数就就就就包包包包含含含含在在在在指指指指令令令令中中中中，这这这这种种种种规规规规

47、定定定定操操操操作作作作数数数数的方式，称为马上寻址。的方式，称为马上寻址。的方式，称为马上寻址。的方式，称为马上寻址。2 2寄存器寻址（寄存器寻址（寄存器寻址（寄存器寻址（Register AddressingRegister Addressing）若若若若操操操操作作作作数数数数在在在在某某某某一一一一寄寄寄寄存存存存器器器器中中中中，这这这这种种种种寻寻寻寻址址址址方方方方式式式式就称为寄存器寻址。就称为寄存器寻址。就称为寄存器寻址。就称为寄存器寻址。3 3干脆寻址（干脆寻址（干脆寻址（干脆寻址（Direct AddressingDirect Addressing）指令中包含操作数的干脆

48、地址，故称为干指令中包含操作数的干脆地址，故称为干指令中包含操作数的干脆地址，故称为干指令中包含操作数的干脆地址，故称为干脆寻址。脆寻址。脆寻址。脆寻址。4 4寄存器间接寻址（寄存器间接寻址（寄存器间接寻址（寄存器间接寻址（Register Indirect Register Indirect AddressingAddressing）操作数的地址并不干脆在指令中，而是在操作数的地址并不干脆在指令中，而是在操作数的地址并不干脆在指令中，而是在操作数的地址并不干脆在指令中，而是在某一寄存器中，故称为间接寻址。某一寄存器中，故称为间接寻址。某一寄存器中，故称为间接寻址。某一寄存器中，故称为间接寻址

49、。1.2.7 1.2.7 分支分支分支分支1 1无条件转移（无条件转移（无条件转移（无条件转移（Unconditional JumpUnconditional Jump）这这这这条条条条指指指指令令令令的的的的功功功功能能能能是是是是把把把把n n赋赋赋赋给给给给PCPC，于于于于是是是是程程程程序序序序就就就就无条件地转到地址无条件地转到地址无条件地转到地址无条件地转到地址n n起先的程序段去。起先的程序段去。起先的程序段去。起先的程序段去。2 2条件转移（条件转移（条件转移（条件转移（Conditional JumpConditional Jump）程序中更多的状况是：要依据上面的指令程序

50、中更多的状况是：要依据上面的指令程序中更多的状况是：要依据上面的指令程序中更多的状况是：要依据上面的指令运行的结果，推断它是否满足确定的条件，若满运行的结果，推断它是否满足确定的条件，若满运行的结果，推断它是否满足确定的条件，若满运行的结果，推断它是否满足确定的条件，若满足则转移，不满足则依次接着执行。足则转移，不满足则依次接着执行。足则转移，不满足则依次接着执行。足则转移，不满足则依次接着执行。机器中为此设立了一些推断条件的标记。机器中为此设立了一些推断条件的标记。机器中为此设立了一些推断条件的标记。机器中为此设立了一些推断条件的标记。主要有：主要有：主要有：主要有：Z Z（ZeroZero