微型计算机的基础知识知识分享.ppt

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1、微型计算机安装微型计算机安装(nzhung)调调试与维修试与维修第一页，共31页。第一章第一章 微型微型(wixng)(wixng)计算机基础知识计算机基础知识第二页，共31页。1.1.1 1.1.1 微型微型微型微型(wixng)(wixng)计算机的发展概况计算机的发展概况计算机的发展概况计算机的发展概况 1.1.第一台计算机第一台计算机第一台计算机第一台计算机1.1 微型微型(wixng)计算机计算机系统概述系统概述 1946 1946年年2 2月，在美国宾夕法尼亚大学，人类历史上第一台月，在美国宾夕法尼亚大学，人类历史上第一台数字电子计算机上数字电子计算机上ENIACENIAC诞生诞生

2、(dnshng)(dnshng)。它标志着人类。它标志着人类社会计算机时代的开始。社会计算机时代的开始。由由18000多个电子管和多个电子管和70000多个电阻组成多个电阻组成 占地占地170平方米、重平方米、重30吨吨 每秒可以执行每秒可以执行5000次运算次运算第三页，共31页。1.1 微型微型(wixng)计算机系计算机系统概述统概述第四页，共31页。2 2、计算机发展、计算机发展、计算机发展、计算机发展(fzhn)(fzhn)阶阶阶阶段段段段主要逻辑元件主要逻辑元件主要逻辑元件主要逻辑元件大致年代大致年代大致年代大致年代第一代第一代第一代第一代电子管电子管电子管电子管194619551

3、9461955第二代第二代第二代第二代晶体管晶体管晶体管晶体管1956196319561963第三代第三代第三代第三代集成电路集成电路集成电路集成电路1964197219641972第四代第四代第四代第四代大规模和超大规模集成电路大规模和超大规模集成电路大规模和超大规模集成电路大规模和超大规模集成电路19721972以后以后以后以后1.1 微型微型(wixng)计算机计算机系统概述系统概述电子管电子管电子管电子管晶体管晶体管晶体管晶体管集成电路集成电路集成电路集成电路(jchng-(jchng-dinl)dinl)第五页，共31页。3 3 3 3、计算机应用领域、计算机应用领域、计算机应用领域

4、、计算机应用领域 （1 1 1 1）科学计算：最早的应用领域）科学计算：最早的应用领域）科学计算：最早的应用领域）科学计算：最早的应用领域 （2 2 2 2）数据处理：最广泛的应用领域）数据处理：最广泛的应用领域）数据处理：最广泛的应用领域）数据处理：最广泛的应用领域 如：财务部门的账目如：财务部门的账目如：财务部门的账目如：财务部门的账目(zhn m)(zhn m)(zhn m)(zhn m)处理和结算；人事部门的处理和结算；人事部门的处理和结算；人事部门的处理和结算；人事部门的人事档案管理人事档案管理人事档案管理人事档案管理 （3 3 3 3）自动控制（也叫过程控制）自动控制（也叫过程控制

5、）自动控制（也叫过程控制）自动控制（也叫过程控制）如：导弹的发射和制导过程；工业生产自动化如：导弹的发射和制导过程；工业生产自动化如：导弹的发射和制导过程；工业生产自动化如：导弹的发射和制导过程；工业生产自动化 （4 4 4 4）计算机辅助系统）计算机辅助系统）计算机辅助系统）计算机辅助系统 如：计算机辅助设计（如：计算机辅助设计（如：计算机辅助设计（如：计算机辅助设计（CADCADCADCAD）、计算机辅助制造）、计算机辅助制造）、计算机辅助制造）、计算机辅助制造（CAMCAMCAMCAM）、计算机辅助教学（）、计算机辅助教学（）、计算机辅助教学（）、计算机辅助教学（CAICAICAICAI

6、）（5 5 5 5）人工智能）人工智能）人工智能）人工智能 如：利用计算机来识别人的指纹如：利用计算机来识别人的指纹如：利用计算机来识别人的指纹如：利用计算机来识别人的指纹1.1 1.1 微型微型微型微型(wixng)(wixng)计算机系计算机系计算机系计算机系统概述统概述统概述统概述第六页，共31页。1.1.2 1.1.2 微型计算机的主要参数微型计算机的主要参数微型计算机的主要参数微型计算机的主要参数 1.1.字长字长字长字长 字是计算机在同一时间内处理的一组二进制数。字是计算机在同一时间内处理的一组二进制数。字是计算机在同一时间内处理的一组二进制数。字是计算机在同一时间内处理的一组二进

7、制数。字长是这组二进制数的位数。字长是这组二进制数的位数。字长是这组二进制数的位数。字长是这组二进制数的位数。字长是衡量计算机性能的主要指标之一，字长越长，表示一次可同字长是衡量计算机性能的主要指标之一，字长越长，表示一次可同字长是衡量计算机性能的主要指标之一，字长越长，表示一次可同字长是衡量计算机性能的主要指标之一，字长越长，表示一次可同时处理的数据越大，计算机处理数据的速度时处理的数据越大，计算机处理数据的速度时处理的数据越大，计算机处理数据的速度时处理的数据越大，计算机处理数据的速度(sd)(sd)就越快。就越快。就越快。就越快。不同类型的微机有不同的字长，字长有不同类型的微机有不同的字

8、长，字长有不同类型的微机有不同的字长，字长有不同类型的微机有不同的字长，字长有1616位、位、位、位、3232位和位和位和位和6464位之分。位之分。位之分。位之分。2.2.存储容量存储容量存储容量存储容量 是指存储器所能记忆信息的总量。是指存储器所能记忆信息的总量。是指存储器所能记忆信息的总量。是指存储器所能记忆信息的总量。常用字节（常用字节（常用字节（常用字节（Byte)Byte)表示。表示。表示。表示。1.1 微型微型(wixng)计算机计算机系统概述系统概述第七页，共31页。（1 1 1 1）位（）位（）位（）位（bitbitbitbit）二进制数的一位，简写二进制数的一位，简写二进制

9、数的一位，简写二进制数的一位，简写b b b b （2 2 2 2）字节（）字节（）字节（）字节（ByteByteByteByte）8 8 8 8位二进制数组成一个字节，简写位二进制数组成一个字节，简写位二进制数组成一个字节，简写位二进制数组成一个字节，简写B B B B （3)3)3)3)还有千字节（还有千字节（还有千字节（还有千字节（KB)KB)KB)KB)，兆字节（，兆字节（，兆字节（，兆字节（MBMBMBMB），千兆字节（），千兆字节（），千兆字节（），千兆字节（GBGBGBGB）等。）等。）等。）等。换算关系换算关系换算关系换算关系(gun x)(gun x)(gun x)(gun

10、x)如下：如下：如下：如下：1B=8b 1KB=1024B 1MB=1024KB 1B=8b 1KB=1024B 1MB=1024KB 1B=8b 1KB=1024B 1MB=1024KB 1B=8b 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 1.1 微型微型(wixng)计算机计算机系统概述系统概述第八页，共31页。3.3.运算速度运算速度运算速度运算速度 衡量计算机性能的一项重要指标衡量计算机性能的一项重要指标衡量计

11、算机性能的一项重要指标衡量计算机性能的一项重要指标(zhbio)(zhbio)，取决于指令的，取决于指令的，取决于指令的，取决于指令的执行时间。执行时间。执行时间。执行时间。通常用每秒钟计算机所能执行指令的条数来表示。通常用每秒钟计算机所能执行指令的条数来表示。通常用每秒钟计算机所能执行指令的条数来表示。通常用每秒钟计算机所能执行指令的条数来表示。一般用一般用一般用一般用“百万条指令秒百万条指令秒百万条指令秒百万条指令秒”（MIPS)MIPS)来描述。来描述。来描述。来描述。同一台计算机，执行不同的运算所需要的时间可能不同，同一台计算机，执行不同的运算所需要的时间可能不同，同一台计算机，执行不

12、同的运算所需要的时间可能不同，同一台计算机，执行不同的运算所需要的时间可能不同，因而对运算速度的描述采用不同方法。因而对运算速度的描述采用不同方法。因而对运算速度的描述采用不同方法。因而对运算速度的描述采用不同方法。微型计算机一般采用主频来描述运算速度。一般说来，计微型计算机一般采用主频来描述运算速度。一般说来，计微型计算机一般采用主频来描述运算速度。一般说来，计微型计算机一般采用主频来描述运算速度。一般说来，计算机的主频越高，运算速度也就越快。算机的主频越高，运算速度也就越快。算机的主频越高，运算速度也就越快。算机的主频越高，运算速度也就越快。1.1 微型微型(wixng)计算机计算机系统概

13、述系统概述第九页，共31页。1.1.3 1.1.3 1.1.3 1.1.3 计算机中的数制和编码计算机中的数制和编码计算机中的数制和编码计算机中的数制和编码 1 1 1 1、数制、数制、数制、数制 计算机中所有信息都是以二进制数的形式存在的。计算机中所有信息都是以二进制数的形式存在的。计算机中所有信息都是以二进制数的形式存在的。计算机中所有信息都是以二进制数的形式存在的。二进制数有二进制数有二进制数有二进制数有“1”“1”“1”“1”和和和和“0”“0”“0”“0”两个数字符号，是用触发器的两两个数字符号，是用触发器的两两个数字符号，是用触发器的两两个数字符号，是用触发器的两个状态表示的。个状

14、态表示的。个状态表示的。个状态表示的。按逢二进一的规则进行计数按逢二进一的规则进行计数按逢二进一的规则进行计数按逢二进一的规则进行计数(j sh)(j sh)(j sh)(j sh)。不同数制：不同数制：不同数制：不同数制：二进制、八进制、十进制、十六进制二进制、八进制、十进制、十六进制二进制、八进制、十进制、十六进制二进制、八进制、十进制、十六进制 1.1 微型微型(wixng)计算机系计算机系统概述统概述第十页，共31页。2 2 2 2、计算机中的编码、计算机中的编码、计算机中的编码、计算机中的编码 （1 1 1 1）BCDBCDBCDBCD码码码码 通常采用四位二进制数表示一位十进制数，

15、称为通常采用四位二进制数表示一位十进制数，称为通常采用四位二进制数表示一位十进制数，称为通常采用四位二进制数表示一位十进制数，称为BCDBCDBCDBCD码。码。码。码。BCD BCD BCD BCD编码方法很多，通常采用的是编码方法很多，通常采用的是编码方法很多，通常采用的是编码方法很多，通常采用的是8421842184218421编码。这种编码。这种编码。这种编码。这种编码较为自然、简单。自左至右每一位对应的位权分编码较为自然、简单。自左至右每一位对应的位权分编码较为自然、简单。自左至右每一位对应的位权分编码较为自然、简单。自左至右每一位对应的位权分别是别是别是别是8 8 8 8，4 4

16、4 4，2 2 2 2，1 1 1 1。值得注意的是，四位二进制数有。值得注意的是，四位二进制数有。值得注意的是，四位二进制数有。值得注意的是，四位二进制数有00000000000000001111111111111111十六种状态，这里我们只取了十六种状态，这里我们只取了十六种状态，这里我们只取了十六种状态，这里我们只取了00000000000000001001100110011001十种状态。而十种状态。而十种状态。而十种状态。而10101010101010101111111111111111六种状态在这种编码中没有六种状态在这种编码中没有六种状态在这种编码中没有六种状态在这种编码中没有(

17、mi yu)(mi yu)(mi yu)(mi yu)意义。意义。意义。意义。这种编码的另一特点是书写方便、直观、易于识别。这种编码的另一特点是书写方便、直观、易于识别。这种编码的另一特点是书写方便、直观、易于识别。这种编码的另一特点是书写方便、直观、易于识别。例如十进制数例如十进制数例如十进制数例如十进制数864864864864，其二、十进制编码为：，其二、十进制编码为：，其二、十进制编码为：，其二、十进制编码为：8 6 4 8 6 4 8 6 4 8 6 4 (1000)(0110)(0100)(1000)(0110)(0100)(1000)(0110)(0100)(1000)(0110

18、)(0100)1.1 微型微型(wixng)计算机系计算机系统概述统概述第十一页，共31页。1.1 微型微型(wixng)计算机计算机系统概述系统概述 十进制数与十进制数与8421码的对照表码的对照表十进制8421码十进制8421码00000601101000170111200108100030011910014010050101第十二页，共31页。（2 2）ASCIIASCII码（美国标准信息交换码（美国标准信息交换(jiohun)(jiohun)码）码）是目前微机中最普遍采用的字符编码。是目前微机中最普遍采用的字符编码。已经被国际标准化组织已经被国际标准化组织ISOISO接受为国际标准。接

19、受为国际标准。在计算机中，要为每个字符指定一个确在计算机中，要为每个字符指定一个确定的编码，作为识别与使用这些字符的依据。定的编码，作为识别与使用这些字符的依据。标准标准ASCIIASCII：采用：采用7 7位二进制代码来对字符进位二进制代码来对字符进行编码（行编码（5252个英文大小写、个英文大小写、3232个专用符号、个专用符号、3434个控制符号）。总共个控制符号）。总共128128个字符。个字符。扩展扩展ASCIIASCII：用来表示常用的图形和画线字符。：用来表示常用的图形和画线字符。1.1 1.1 微型微型微型微型(wixng)(wixng)计算机系计算机系计算机系计算机系统概述统

20、概述统概述统概述第十三页，共31页。1.1 微型微型(wixng)计算机系计算机系统概述统概述代码(di m)：100 0001 =65第十四页，共31页。1946年年6月，美籍匈牙利人冯月，美籍匈牙利人冯诺依曼首先诺依曼首先提出了提出了“存储程序存储程序”的概念。明确了构成计算的概念。明确了构成计算机的五个基本组成部分：运算器、控制器、机的五个基本组成部分：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，这种构思一存储器、输入设备和输出设备，这种构思一直沿用到今天，所以现代计算机一般直沿用到今天，所以现代计算机一般(ybn)称为冯称为冯诺依曼型计算机。诺依曼型计算机。1.2 计算机硬件基本计算机

21、硬件基本(jbn)结构结构1.2 计算机硬件基本计算机硬件基本(jbn)结构结构第十五页，共31页。输出输出输入输入输输入入设设备备存储器存储器运算器运算器控制器控制器输输出出设设备备总线（总线（BUS）：计算机各部件间进行信息传输通道。）：计算机各部件间进行信息传输通道。（1）、数据总线：外部设备和总线主控设备之间进行数据传送的数据通道。）、数据总线：外部设备和总线主控设备之间进行数据传送的数据通道。（2）、地址总线：外部设备和总线主控设备之间进行地址传送通道。）、地址总线：外部设备和总线主控设备之间进行地址传送通道。（3）、控制）、控制(kngzh)总线：传递各种控制总线：传递各种控制(k

22、ngzh)信号的通道，总线操作的各项信号的通道，总线操作的各项功能都是由功能都是由 控制控制(kngzh)总线完成的。总线完成的。数据总线、地址总线、控制数据总线、地址总线、控制(kngzh)总线称为总线称为“三总线三总线”1.2 计算机硬件基本计算机硬件基本(jbn)结构结构第十六页，共31页。1 1、控制器：、控制器：、控制器：、控制器：是计算机系统的指挥是计算机系统的指挥是计算机系统的指挥是计算机系统的指挥(zhhu)(zhhu)中心，负责从存储器中读取中心，负责从存储器中读取中心，负责从存储器中读取中心，负责从存储器中读取指令，对指令进行分析，并根据指令有序的，有目的地向各指令，对指令

23、进行分析，并根据指令有序的，有目的地向各指令，对指令进行分析，并根据指令有序的，有目的地向各指令，对指令进行分析，并根据指令有序的，有目的地向各个部件发出控制信号，使电脑的各部件协调工作。个部件发出控制信号，使电脑的各部件协调工作。个部件发出控制信号，使电脑的各部件协调工作。个部件发出控制信号，使电脑的各部件协调工作。（1 1）、指令译码器）、指令译码器）、指令译码器）、指令译码器（2 2）、指令寄存器）、指令寄存器）、指令寄存器）、指令寄存器（3 3）、控制逻辑部件）、控制逻辑部件）、控制逻辑部件）、控制逻辑部件2 2、运算器：、运算器：、运算器：、运算器：运算器的功能是在控制器的指挥运算器

24、的功能是在控制器的指挥运算器的功能是在控制器的指挥运算器的功能是在控制器的指挥(zhhu)(zhhu)下，对信息或数据下，对信息或数据下，对信息或数据下，对信息或数据进行处理和运算，包括算术运算和逻辑运算，其内部有一个进行处理和运算，包括算术运算和逻辑运算，其内部有一个进行处理和运算，包括算术运算和逻辑运算，其内部有一个进行处理和运算，包括算术运算和逻辑运算，其内部有一个算术逻辑运算部件算术逻辑运算部件算术逻辑运算部件算术逻辑运算部件ALUALU和若干种寄存器。和若干种寄存器。和若干种寄存器。和若干种寄存器。运算器主要工作是数据处理（运算）和暂存运算数据。运算器主要工作是数据处理（运算）和暂存

25、运算数据。运算器主要工作是数据处理（运算）和暂存运算数据。运算器主要工作是数据处理（运算）和暂存运算数据。控制器控制器控制器控制器+运算器运算器运算器运算器=中央处理器（微处理器，中央处理器（微处理器，中央处理器（微处理器，中央处理器（微处理器，CPU)CPU)1.2 1.2 计算机硬件基本计算机硬件基本计算机硬件基本计算机硬件基本(jbn)(jbn)结构结构结构结构第十七页，共31页。1.2 1.2 计算机硬件基本计算机硬件基本计算机硬件基本计算机硬件基本(jbn)(jbn)结构结构结构结构第十八页，共31页。3 3、存储器：、存储器：、存储器：、存储器：存储器分为内存存储器分为内存存储器分

26、为内存存储器分为内存(ni cn)(ni cn)储器储器储器储器(主存）和外存储器（辅存）。主存）和外存储器（辅存）。主存）和外存储器（辅存）。主存）和外存储器（辅存）。内存内存内存内存(ni cn)(ni cn)储器简称内存储器简称内存储器简称内存储器简称内存(ni cn)(ni cn)或主存，它的存储容量一般较或主存，它的存储容量一般较或主存，它的存储容量一般较或主存，它的存储容量一般较小，与小，与小，与小，与CPUCPU直接相连，存取速度快，主要用于暂时存放当前执行直接相连，存取速度快，主要用于暂时存放当前执行直接相连，存取速度快，主要用于暂时存放当前执行直接相连，存取速度快，主要用于暂

27、时存放当前执行的程序和相关数据；外存储器称为外存或辅存，作为内存的程序和相关数据；外存储器称为外存或辅存，作为内存的程序和相关数据；外存储器称为外存或辅存，作为内存的程序和相关数据；外存储器称为外存或辅存，作为内存(ni(ni cn)cn)的辅助存储器，它的存储容量大，但存取速度远比内存的辅助存储器，它的存储容量大，但存取速度远比内存的辅助存储器，它的存储容量大，但存取速度远比内存的辅助存储器，它的存储容量大，但存取速度远比内存(ni(ni cn)cn)慢，主要用于存放需长期保存的程序和数据。慢，主要用于存放需长期保存的程序和数据。慢，主要用于存放需长期保存的程序和数据。慢，主要用于存放需长期

28、保存的程序和数据。内存内存内存内存(ni cn)(ni cn)分为分为分为分为ROMROM（只读存储器）和（只读存储器）和（只读存储器）和（只读存储器）和RAMRAM（随机存储器）（随机存储器）（随机存储器）（随机存储器）两种。两种。两种。两种。ROM ROM：用户只能读：用户只能读：用户只能读：用户只能读ROMROM中的信息，不能向中的信息，不能向中的信息，不能向中的信息，不能向ROMROM写入，断电不写入，断电不写入，断电不写入，断电不会丢失会丢失会丢失会丢失ROMROM中的信息。中的信息。中的信息。中的信息。ROMROM中的程序一般由计算机厂家来写入中的程序一般由计算机厂家来写入中的程序

29、一般由计算机厂家来写入中的程序一般由计算机厂家来写入（固化）。（固化）。（固化）。（固化）。RAM RAM：用户即可以读：用户即可以读：用户即可以读：用户即可以读ROMROM中的信息，也可以向中的信息，也可以向中的信息，也可以向中的信息，也可以向ROMROM写入，断写入，断写入，断写入，断电会丢失电会丢失电会丢失电会丢失RAMRAM中的信息。一般用来暂存计算机当前工作中使用的中的信息。一般用来暂存计算机当前工作中使用的中的信息。一般用来暂存计算机当前工作中使用的中的信息。一般用来暂存计算机当前工作中使用的数据和程序。数据和程序。数据和程序。数据和程序。1.2 计算机硬件基本计算机硬件基本(jb

30、n)结构结构第十九页，共31页。4 4 4 4、输入设备、输入设备、输入设备、输入设备 负责将外部的各种信息或指令传递给电脑，然后由电脑负责将外部的各种信息或指令传递给电脑，然后由电脑负责将外部的各种信息或指令传递给电脑，然后由电脑负责将外部的各种信息或指令传递给电脑，然后由电脑进行处理。进行处理。进行处理。进行处理。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、数码照相机、常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、数码照相机、常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、数码照相机、常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、数码照相机、手写笔，麦克风等。手写笔，麦克风等。手写笔，麦克风等。手写笔，麦克风等。5 5 5 5、

31、输出设备、输出设备、输出设备、输出设备 负责将电脑处理的中间结果和最终结果以人们能够识别负责将电脑处理的中间结果和最终结果以人们能够识别负责将电脑处理的中间结果和最终结果以人们能够识别负责将电脑处理的中间结果和最终结果以人们能够识别的字符、表格、图形或图像等形式表示出来。的字符、表格、图形或图像等形式表示出来。的字符、表格、图形或图像等形式表示出来。的字符、表格、图形或图像等形式表示出来。最常用的输出设备有显示器、打印机和绘图仪，音箱等。最常用的输出设备有显示器、打印机和绘图仪，音箱等。最常用的输出设备有显示器、打印机和绘图仪，音箱等。最常用的输出设备有显示器、打印机和绘图仪，音箱等。输入设备

32、和输出设备统称输入设备和输出设备统称输入设备和输出设备统称输入设备和输出设备统称(tngchng)(tngchng)(tngchng)(tngchng)为外部设备（为外部设备（为外部设备（为外部设备（I/OI/OI/OI/O），），），），简称外设。简称外设。简称外设。简称外设。1.2 计算机硬件基本计算机硬件基本(jbn)结构结构第二十页，共31页。1 1 1 1、指令：、指令：、指令：、指令：是让计算机完成某个操作是让计算机完成某个操作是让计算机完成某个操作是让计算机完成某个操作(cozu)(cozu)(cozu)(cozu)发出的命令。发出的命令。发出的命令。发出的命令。指令是一组二进制

33、代码，规定由计算机执行程序的每一步操指令是一组二进制代码，规定由计算机执行程序的每一步操指令是一组二进制代码，规定由计算机执行程序的每一步操指令是一组二进制代码，规定由计算机执行程序的每一步操作作作作(cozu)(cozu)(cozu)(cozu)。通常一条指令对应着一种基本操作。通常一条指令对应着一种基本操作。通常一条指令对应着一种基本操作。通常一条指令对应着一种基本操作(cozu)(cozu)(cozu)(cozu)。2 2 2 2、指令系统：、指令系统：、指令系统：、指令系统：是指计算机所具有的全部指令的集合。是指计算机所具有的全部指令的集合。是指计算机所具有的全部指令的集合。是指计算机

34、所具有的全部指令的集合。指令和指令系统与计算机的硬件密切相关，不同类型的计算指令和指令系统与计算机的硬件密切相关，不同类型的计算指令和指令系统与计算机的硬件密切相关，不同类型的计算指令和指令系统与计算机的硬件密切相关，不同类型的计算机有不同的指令系统，指令系统中指令类型的多少，是计算机功能机有不同的指令系统，指令系统中指令类型的多少，是计算机功能机有不同的指令系统，指令系统中指令类型的多少，是计算机功能机有不同的指令系统，指令系统中指令类型的多少，是计算机功能强弱的具体体现。强弱的具体体现。强弱的具体体现。强弱的具体体现。例如：例如：例如：例如：X86X86X86X86指令集、指令集、指令集、

35、指令集、MMXMMXMMXMMX（多媒体扩展指令集）、（多媒体扩展指令集）、（多媒体扩展指令集）、（多媒体扩展指令集）、SSE(SSE(SSE(SSE(数据流单指数据流单指数据流单指数据流单指令扩展指令集）、令扩展指令集）、令扩展指令集）、令扩展指令集）、SSE2SSE2SSE2SSE2、SSE3SSE3SSE3SSE3、SEE4(SSE4.1SEE4(SSE4.1SEE4(SSE4.1SEE4(SSE4.1和和和和SSE4.2)SSE4.2)SSE4.2)SSE4.2)等。等。等。等。3 3 3 3、程序：、程序：、程序：、程序：设计者为解决某一问题而设计的一系列指令集合。设计者为解决某一问

36、题而设计的一系列指令集合。设计者为解决某一问题而设计的一系列指令集合。设计者为解决某一问题而设计的一系列指令集合。计算机程序可分为：计算机程序可分为：计算机程序可分为：计算机程序可分为：机器语言程序、汇编语言程序和高级语言程序。机器语言程序、汇编语言程序和高级语言程序。机器语言程序、汇编语言程序和高级语言程序。机器语言程序、汇编语言程序和高级语言程序。1.3 微型计算机基本工作微型计算机基本工作(gngzu)原理原理第二十一页，共31页。4 4 4 4、CPUCPUCPUCPU时序时序时序时序 计算机的任何一条指令都是在统一的时钟脉冲控制下，通过按计算机的任何一条指令都是在统一的时钟脉冲控制下

37、，通过按计算机的任何一条指令都是在统一的时钟脉冲控制下，通过按计算机的任何一条指令都是在统一的时钟脉冲控制下，通过按一定的顺序执行一系列微操作来完成的，这种顺序就是一定的顺序执行一系列微操作来完成的，这种顺序就是一定的顺序执行一系列微操作来完成的，这种顺序就是一定的顺序执行一系列微操作来完成的，这种顺序就是CPUCPUCPUCPU的时的时的时的时序。序。序。序。（1 1 1 1）时钟周期）时钟周期）时钟周期）时钟周期 CPU CPU CPU CPU操作的最小时间单位称为时钟周期（节拍）。一般操作的最小时间单位称为时钟周期（节拍）。一般操作的最小时间单位称为时钟周期（节拍）。一般操作的最小时间单

38、位称为时钟周期（节拍）。一般(ybn)(ybn)(ybn)(ybn)由若干个时钟周期构成一个机器周期。由若干个时钟周期构成一个机器周期。由若干个时钟周期构成一个机器周期。由若干个时钟周期构成一个机器周期。（2 2 2 2）机器周期）机器周期）机器周期）机器周期 指完成某一明确规定动作的基本操作周期。指完成某一明确规定动作的基本操作周期。指完成某一明确规定动作的基本操作周期。指完成某一明确规定动作的基本操作周期。一般一般一般一般(ybn)(ybn)(ybn)(ybn)由若干个时钟周期构成一个机器周期。由若干个时钟周期构成一个机器周期。由若干个时钟周期构成一个机器周期。由若干个时钟周期构成一个机器

39、周期。（3 3 3 3）指令周期）指令周期）指令周期）指令周期 CPU CPU CPU CPU执行一条指令所需要的时间。执行一条指令所需要的时间。执行一条指令所需要的时间。执行一条指令所需要的时间。一般一般一般一般(ybn)(ybn)(ybn)(ybn)由若干个机器周期构成一个指令周期。由若干个机器周期构成一个指令周期。由若干个机器周期构成一个指令周期。由若干个机器周期构成一个指令周期。1.3 1.3 微型计算机基本微型计算机基本微型计算机基本微型计算机基本(jbn)(jbn)工作原工作原工作原工作原理理理理第二十二页，共31页。5 5 5 5、计算机的基本、计算机的基本、计算机的基本、计算机

40、的基本(jbn)(jbn)(jbn)(jbn)工作过程工作过程工作过程工作过程 计算机工作时，从存储器中逐条地取出程序中的指令，计算机工作时，从存储器中逐条地取出程序中的指令，计算机工作时，从存储器中逐条地取出程序中的指令，计算机工作时，从存储器中逐条地取出程序中的指令，送往控制器的指令寄存器和指令译码器中，把指令翻译成一送往控制器的指令寄存器和指令译码器中，把指令翻译成一送往控制器的指令寄存器和指令译码器中，把指令翻译成一送往控制器的指令寄存器和指令译码器中，把指令翻译成一系列控制信号，将这些控制信号发向有关部件，控制相应部系列控制信号，将这些控制信号发向有关部件，控制相应部系列控制信号，将

41、这些控制信号发向有关部件，控制相应部系列控制信号，将这些控制信号发向有关部件，控制相应部件完成指令规定的操作。件完成指令规定的操作。件完成指令规定的操作。件完成指令规定的操作。取指令取指令取指令取指令分析指令分析指令分析指令分析指令执行指令执行指令执行指令执行指令1.3 1.3 微型计算机基本微型计算机基本微型计算机基本微型计算机基本(jbn)(jbn)工作原工作原工作原工作原理理理理第二十三页，共31页。1.3 微型微型(wixng)计算机基本工作计算机基本工作原理原理微型计算机系统微型计算机系统微型计算机系统微型计算机系统硬件硬件硬件硬件软件软件软件软件主机主机主机主机外设外设外设外设系统

42、软件系统软件系统软件系统软件应用软件应用软件应用软件应用软件中央处理器内存储器外存储器输出设备输入设备操作系统服务软件编译或解释系统信息管理软件辅助设计软件文字处理软件图形软件各种程序包运算器控制器微型计算机系统微型计算机系统微型计算机系统微型计算机系统硬件硬件硬件硬件软件软件软件软件主机主机主机主机外设外设外设外设系统软件系统软件系统软件系统软件应用软件应用软件应用软件应用软件中央处理器内存储器外存储器输出设备输入设备操作系统服务软件编译或解释系统信息管理软件辅助设计软件文字处理软件图形软件各种程序包运算器控制器微型计算机系统微型计算机系统微型计算机系统微型计算机系统硬件硬件硬件硬件软件软件

43、软件软件主机主机主机主机外设外设外设外设系统软件系统软件系统软件系统软件应用软件应用软件应用软件应用软件中央处理器中央处理器中央处理器中央处理器内存储器内存储器内存储器内存储器外存储器外存储器外存储器外存储器输出设备输出设备输出设备输出设备输入设备输入设备输入设备输入设备操作系统操作系统操作系统操作系统服务软件服务软件服务软件服务软件编译或解释系统编译或解释系统编译或解释系统编译或解释系统信息管理软件信息管理软件信息管理软件信息管理软件辅助设计软件辅助设计软件辅助设计软件辅助设计软件文字处理软件文字处理软件文字处理软件文字处理软件图形软件图形软件图形软件图形软件各种程序包各种程序包各种程序包各

44、种程序包运算器运算器运算器运算器控制器控制器控制器控制器如图：一个如图：一个如图：一个如图：一个(y)(y)完整的计算机系统完整的计算机系统完整的计算机系统完整的计算机系统6 6、计算机系统、计算机系统、计算机系统、计算机系统第二十四页，共31页。1.4 1.4 微型计算机输入微型计算机输入微型计算机输入微型计算机输入(shr)(shr)和输出和输出和输出和输出1 1 1 1、输入输出接口（、输入输出接口（、输入输出接口（、输入输出接口（I/0I/0I/0I/0接口）接口）接口）接口）计算机输入输出接口是计算机输入输出接口是计算机输入输出接口是计算机输入输出接口是CPUCPUCPUCPU与外部

45、设备之间交换信息的连接与外部设备之间交换信息的连接与外部设备之间交换信息的连接与外部设备之间交换信息的连接电路，它们通过总线与电路，它们通过总线与电路，它们通过总线与电路，它们通过总线与CPUCPUCPUCPU相连，简称相连，简称相连，简称相连，简称I/OI/OI/OI/O接口。接口。接口。接口。I/O I/O I/O I/O接口分为总线接口和通信接口两类。接口分为总线接口和通信接口两类。接口分为总线接口和通信接口两类。接口分为总线接口和通信接口两类。外围设备的品种繁多，有机械式的、电子式的、机电式的、磁外围设备的品种繁多，有机械式的、电子式的、机电式的、磁外围设备的品种繁多，有机械式的、电子

46、式的、机电式的、磁外围设备的品种繁多，有机械式的、电子式的、机电式的、磁电式的，以及光电式的等等。外围设备所处理的信息多种多样，有电式的，以及光电式的等等。外围设备所处理的信息多种多样，有电式的，以及光电式的等等。外围设备所处理的信息多种多样，有电式的，以及光电式的等等。外围设备所处理的信息多种多样，有数字信号、模拟信号、开关信号、电压信号或电流信号等。从工作数字信号、模拟信号、开关信号、电压信号或电流信号等。从工作数字信号、模拟信号、开关信号、电压信号或电流信号等。从工作数字信号、模拟信号、开关信号、电压信号或电流信号等。从工作速度来看，有的速度很慢，有的速度很快，不同的外围设备处理信速度来

47、看，有的速度很慢，有的速度很快，不同的外围设备处理信速度来看，有的速度很慢，有的速度很快，不同的外围设备处理信速度来看，有的速度很慢，有的速度很快，不同的外围设备处理信息的速度相差悬殊。另外，微型计算机同不同的外围设备之间所传息的速度相差悬殊。另外，微型计算机同不同的外围设备之间所传息的速度相差悬殊。另外，微型计算机同不同的外围设备之间所传息的速度相差悬殊。另外，微型计算机同不同的外围设备之间所传送送送送(chun sn)(chun sn)(chun sn)(chun sn)信息的格式和电平高低等也是多种多样的。因此，信息的格式和电平高低等也是多种多样的。因此，信息的格式和电平高低等也是多种多

48、样的。因此，信息的格式和电平高低等也是多种多样的。因此，外设一般不与外设一般不与外设一般不与外设一般不与CPUCPUCPUCPU相连，必须通过接口电路，从而解决了外设与相连，必须通过接口电路，从而解决了外设与相连，必须通过接口电路，从而解决了外设与相连，必须通过接口电路，从而解决了外设与CPUCPUCPUCPU之间信息的传输的匹配问题。之间信息的传输的匹配问题。之间信息的传输的匹配问题。之间信息的传输的匹配问题。第二十五页，共31页。1.4 1.4 微型计算机输入微型计算机输入微型计算机输入微型计算机输入(shr)(shr)和输出和输出和输出和输出 由于外围设备的多样性、复杂性，外设接口电路应

49、具有如下功由于外围设备的多样性、复杂性，外设接口电路应具有如下功由于外围设备的多样性、复杂性，外设接口电路应具有如下功由于外围设备的多样性、复杂性，外设接口电路应具有如下功能：能：能：能：信号电平的转换信号电平的转换信号电平的转换信号电平的转换数据格式的转换数据格式的转换数据格式的转换数据格式的转换数据的寄存和缓冲数据的寄存和缓冲数据的寄存和缓冲数据的寄存和缓冲(hunchng)(hunchng)(hunchng)(hunchng)对外部设备的控制和监视对外部设备的控制和监视对外部设备的控制和监视对外部设备的控制和监视产生中断请求及产生中断请求及产生中断请求及产生中断请求及DMADMADMAD

50、MA请求请求请求请求第二十六页，共31页。1.4 微型计算机输入微型计算机输入(shr)和输和输出出2 2 2 2、输入输出传输方式、输入输出传输方式、输入输出传输方式、输入输出传输方式 主机与外设之间传送数据的方式大致分为以下几种：主机与外设之间传送数据的方式大致分为以下几种：主机与外设之间传送数据的方式大致分为以下几种：主机与外设之间传送数据的方式大致分为以下几种：无条件传送方式无条件传送方式无条件传送方式无条件传送方式 所谓无条件，就是假设外设已处于就绪状态，数据传送时，程序所谓无条件，就是假设外设已处于就绪状态，数据传送时，程序所谓无条件，就是假设外设已处于就绪状态，数据传送时，程序所