微型計算機系統與介面的複習

2021-08-31 18:59:54 字數 3667 閱讀 4774

微型計算機的組成

硬體系統

流行的實際微型機硬體系統一般都是由主機板(cpu ,主儲存器ram,cpu外圍晶元組,匯流排

插槽),外設介面卡,外部裝置(硬碟,顯示器,鍵盤,滑鼠)以及電源等部件組成。

軟體系統

軟體系統的主要功能如下

a.控制和管理硬體資源,協調各組成部件的工作,以便使計算機更高效的執行。

b.為使用者盡可能的提供方便,靈活而富於個性化的計算機操作使用介面。

c.為專業人員提供開發各種應用軟體所需的各種工具和環境。

d.為使用者完成特定資訊處理任務提供各種處理軟體。

總結:硬體系統和軟體系統是相輔相成的,共同組成微型機系統。而且人是通過軟體系統與硬體

系統發生關係的。

微處理器模型的組成

運算器用來進行算術或邏輯運算以及位移迴圈等操作。

控制器a.指令暫存器 用來儲存從儲存器取出的將要執行的指令(實際為操作碼)

b.指令解碼器 用來對指令暫存器ir中的指令進行解碼,以確定指令應執行什麼操作。

內部暫存器

累加器a 是使用頻率最高的乙個暫存器,在進行算術邏輯運算時,運算前用來儲存運算元,運算後用來儲存結果。

資料暫存器dr 用來暫存資料和指令,儲存器進行讀操作時,往往先儲存指令下一步儲存資料,因為乙個指令是由操作碼和運算元組成的,操作碼告訴機器接下來該執行什麼操作,一般會從資料暫存器dr送到指令暫存器ir再送到指令解碼器id,運算元會直接從資料暫存器dr送到累加器a。

程式計數器 pc(program counter)

pc裡面存放著正待取出的指令的位址,根據pc的指令位址,準備從儲存器中取出將要執行的指令,在任何時候,pc 都要指示要取的下乙個位元組或下一條指令所在的位址,因此pc有自動加1的功能。

位址暫存器ar

顧名思義就是用來存放位址的,不過它是用來存放正要取出的指令的位址或者運算元的位址,在取指令時,將pc存放的指令位址送到ar中,根據此位址在儲存器中取出指令。取運算元時,將運算元的位址通過內部匯流排送到ar,再根據此位址從儲存器中取出運算元。在向儲存器存入資料時,也要先將待寫入資料的位址送到ar,再根據此位址向儲存器寫入資料。

標誌暫存器

用來寄存執行指令時所產生的結果或狀態的標誌訊號。

儲存器概述

1.基本概念

>儲存器是微機中的儲存和記憶晶元,用來存放資料,這些資料和程式在計算機內部都是用0,1二進位制** 的形式表示的

>位元組是計算機中儲存容量的基本單位。

>儲存單元的總數目稱為儲存容量

>為了方便計算機管理記憶體的方便,給每個記憶體單元賦予乙個不同的編號,這個編號稱為位址單元號,簡稱位址,c 語言中我們用%p得到的結果就是變數的位址。

2.讀寫操作過程

假定cpu要讀出儲存器04h單元的內容10010111

cpu的位址暫存器ar先給出位址04h並放到ab位址匯流排上,經位址解碼器選中04h單元------->cpu發出『讀』訊號給儲存器,指示它準備將內容10010111放到資料匯流排上---->在讀 控制訊號的作用下,儲存器將04h單元的內容放到資料匯流排上,然後傳到資料暫存器上,- - >最後cpu 取出資料。 流程圖如下:

ar-------->ab------>ad----->儲存器04h------>dr------>cpu取出

『讀』控制訊號 _______________|

假定cpu要把資料暫存器dr中的內容00100110寫入08h單元

cpu的位址暫存器ar先把08h放到位址匯流排上,經位址解碼器ad選中08h單元----->cpu 將 資料暫存器上的內容00100110放到資料匯流排上,------>cpu 向儲存器發出『寫』的控制命令將資料匯流排上的內容寫入到位址匯流排上的08h單元處。

微機的工作原理與程式執行過程

現在的微機基本上都遵循馮·諾依曼型數字計算機的工作原理

a. 在機內採用二進位制的形式來表示計算機中的指令和資料。

b. 把人們編寫好的程式和原始資料預先輸入計算機的主儲存器中儲存起來,當計算機工作時,它的控制器就能連續自動高速的從儲存器中逐一取出指令並執行之。

c. 由運算器,控制器,儲存器,輸入裝置,和輸出裝置五大基本部件組成的計算機系統。

程式執行過程

a.微型機的工作過程就是程式執行過程,而程式由指令序列組成,因此程式指定的過程就是執行指令的過程。

b.指令主要由操作碼和運算元組成,操作碼儲存了接下來要執行的動作,運算元儲存了要被操作的數。

簡單的加減彙編**

mov  a ,3

add a,2

hlt

解釋:將3送到累加器a中,第二句就是把2 送到累計器a中與3相加,hlt停止,此時操作的結果還存在累計器a中。

操作碼和運算元如下

1011   0000:操作碼(mov a ,n)

0000 0011;運算元(3)

0000 0100;操作碼(add a,n)

0000 0010;運算元(2)

1111 0100;操作碼(hlt)

至於這段**在記憶體中如何工作的書上講解的非常清楚p16頁

知識點:

並不是所有的指令都有操作碼和運算元,也有單位元組指令,比如上面寫到的(hlt)

微機中的幾個重要指標

主機板的結構

主機板幾乎集中了微機中的主要部件和介面電路,如cpu,記憶體條,和高速緩衝晶元,系統晶元組等直接安在主機板上,硬碟,軟碟機和光碟機都直接通過資料線與主機板相連,滑鼠鍵盤和各種擴充卡等也都通過外設介面或擴充槽安裝或接插在在主機板上。主機板集中了全部系統功能,控制著整個系統中各部件之間的指令流和資料流,從而實現對微機系統的監控和管理

主機板的主要效能指標

a.微處理器支援的能力,包括cpu插槽型別,cpu種類,外頻範圍,電壓範圍

b.系統晶元組的型別

c.是否整合顯示卡,音效卡,數據機,網絡卡

d.支援記憶體和快取記憶體的型別與容量

e.系統bios的版本功能是否支援即插即用

f.擴充插槽及i/o的數量型別

g.主機板的電壓輸出範圍

微處理器的效能評價

a.字長 所謂字長就是計算機的資料匯流排一次能夠處理資料的位數

b.記憶體容量 就是通常說的ram

c.指令系統 微機的核心部件處理器都有各自的指令系統,一般來說指令條數越多,其功能也就越強大。

d.運算速度 微處理器處理指令的速率。微處理器的主頻(時鐘頻率)

微處理器的速度,表示微處理器在1秒內可以執行多少百萬條指令。(mips)

匯流排的效能指標

a.匯流排的頻寬 單位時間內匯流排上可以傳輸的資料量以mb/s為單位

b.匯流排的位寬 匯流排能同時傳輸的資料位數

c.匯流排的工作頻率 也稱為匯流排的時鐘頻率以mhz為單位,它是指用於協調匯流排上的各種操作的時鐘頻率。

微型機系統的配置

硬體系統配置的使用原則主要考慮最優的系統效能**比,為此把硬體系統的配置分成了兩部分,不可節省部分和可節省部分。

不可節省部分的配件是主機板,電源,鍵盤與滑鼠,顯示器和硬碟

硬體系統配置的選擇 1.cpu 2.主機板 3.硬碟 4. 記憶體 5.顯示卡 6.顯示器 7網絡卡 8. 多**音響 9.掃瞄器

微處理器 微型計算機 微型計算機系統

本人是學習微機的時候寫的筆記,不喜勿噴。是大規模積體電路的cpu,是微型計算機的核心。微處理器包含三個部分 算術邏輯部件 alu 用來執行基本的算術運算和邏輯運算 暫存器 register cpu中有多個暫存器,稱為cpu暫存器。用來存放運算元 中間結果以及儲存運算結果的狀態標誌等。控制器 cu 具...

微型計算機硬體系統

學習微型計算機硬體結構,掌握對微型計算機的巨集觀認識。了解匯流排的概念 三種匯流排的作用 三種匯流排的關係。了解 ram 和 rom 的作用。了解輸入 輸出介面 介面卡和網絡卡的概念。微型計算機的硬體結構也是同樣遵循馮 諾依曼體系結構,不過微型計算機採用了匯流排結構。微型計算機的各個部件通過匯流排交...

微型計算機的組成

微型計算機的組成 1.計算機的工作原理 計算機的是根據使用者的命令來工作的,使用者的命令一般通過程式來下達 1.1指令 用來指揮硬體動作的基本命令包含了操作碼和運算元的一串二進位制編碼。1.2程式 為解決某問題的一系列的指令集合 1.3軟體 程式 資料以及相應的文件說明 沒有安裝任何軟體的計算機稱之...