微机接口第一章概述ppt

1、陈俊周微机原理与接口技术第一章、概述课程设置平时成绩（约20%）点名 + 作 业中期考试 （约10%）期末考试（约70%）本章主要内容：微型计算机系统的硬件组成微型计算机系统的硬件组成2微型计算机系统的微型计算机系统的EDA设计方法设计方法5微型计算机系统的启动过程微型计算机系统的启动过程4半导体存储器的分类半导体存储器的分类1绪论（微机的发展）绪论（微机的发展）1微型计算机系统的工作原理微型计算机系统的工作原理3微型机的发展世界第一台世界第一台使用集成电路的计算机计算机PDP-81946年2月14日ENIAC问世ENIAC有8英尺2高，3英尺宽，100英尺长，总重量有30吨之巨。微型处理器的

2、发展微处理器的发展经历了六个阶段第一代微处理器（19711973）：典型代表：Intel 4004、Intel 4040（4位）Intel 8008（8位）特点：工作速度很慢、微处理器的指令系统简单、速度慢，运算能力差。第二代微处理器（19741977）：典型代表：Intel 8080/8085（8位）Zilog公司的Z80（8位）Motorola公司的6800（8位）特点：运算速度是第一代的1015倍，具有典型的体系结构以及中断、DMA功能。具有较完善的指令系统。配有简单的操作系统（如CP/M）和高级语言（如汇编、BASIC等）。第三代微处理器（19781984）：典型代表：Intel公司的

3、8086/8088（16位）-80286Motorola的68000/68010（16位）Zilog的Z8000（16位）特点：速度进一步提高，在体系结构方面开始采用虚拟存储和存储保护等大型机的设计思想。推出PC/XT机和PC/AT机（286）第四代微处理器（19851992）：典型代表：Intel 80386（32位）Intel 80486（32位）：386 + 387 + Cache 特点：三种工作模式（实地址模式、虚地址模式、虚拟8086模式）；486采用RISC（精简指令集计算机）技术和时钟倍频技术，运算速度得到提高，微机的体系结构发生了重大变革。第五代微处理器（19931996）：典

4、型代表：Intel Pentium（P5）：64DB，32ABIntel Pentium MMX特点：采用了分支预测技术，处理器效率得到提高；指令固化；高速缓存第六代及其后的微处理器（1996）p典型代表：Intel Pentium ProIntel Pentium IIIntel Pentium IIIIntel Pentinum 4Intel Itanium（64位）小结（微处理器发展）4004/4040（4位）位）8080/8085（8位）位）8086/8088（16位）位）80386/80486（32位）位）Pentium /Pentium MMXPentium Pro/II/III/

5、4晶体管的集成度1971年的 Intel 4004，其字长为4位，内部集成了2300个晶体管光子计算机量子计算机DNA绪论小结微型计算机（简称微机）：将计算机的核心器件中央处理器（运算器和控制器）集成在一块半导体芯片上，配以存储器、I/O接口电路及系统总线等设备的计算机。微型计算机系统：以微型计算机为主体，配上系统软件和外设之后，就构成了微型计算机系统。 微机的分类以微处理器型号为标志划分：286计算机386计算机486计算机Pentium计算机Pentium计算机Pentium 计算机Pentium 4计算机 微机的分类按计算机运算部件处理的数据位数来划分：8位计算机16位计算机32位计算机

6、64位计算机位数越多计算机运算速度越快。 p计算机按体积、性能和价格等分类，可分为：巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机 p微型计算机的特点：体积小、重量轻、价格低廉简单灵活、可靠性高功耗低、对使用环境要求不高 结构灵活 、应用面广微型计算机的特点微机组成微机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统：构成计算机的看得见摸得着的部件。例如：计算机的主机、显示器、键盘、磁盘驱动器等。软件系统：管理、监控和维护计算机资源（包括硬件和软件）的软件，分为系统软件和应用软件两大类。微型计算机系统的组成微型计算机系统微型计算机系统计算机硬件计算机硬件计算机软件计算机软件CPU内存内存鼠标鼠标硬盘硬盘系

7、统软件系统软件应用软件应用软件操作系统操作系统文字处理文字处理计算机硬件是计算机硬件是计算机系统中计算机系统中所有实际物理所有实际物理装置的总称，装置的总称，是计算机完成是计算机完成各项工作的物各项工作的物质基础。质基础。计算机软件是指在计计算机软件是指在计算机中运行的各种程算机中运行的各种程序及其处理的数据和序及其处理的数据和相关的文档，是计算相关的文档，是计算机的机的“灵魂灵魂”。微型计算机系统组成微型计算机系统组成微型计算机系统微型计算机系统硬硬件件软软件件主主 机机外部设备外部设备微处理器（微处理器（CPU）高速缓存器（高速缓存器（Cache）和主存储器）和主存储器局部总线和系统总线（

8、局部总线和系统总线（AGP, PCI）输入输入/输出接口（串输出接口（串/并口、并口、USB等）等）外存储器（硬盘、光盘等）外存储器（硬盘、光盘等）输入设备（键盘、扫描仪等）输入设备（键盘、扫描仪等）输出设备（打印机、显示器等）输出设备（打印机、显示器等）其他设备（声卡、电视卡等）其他设备（声卡、电视卡等）系统软件系统软件操作系统（如操作系统（如Windows）语言处理软件（如编译软件）语言处理软件（如编译软件）支持软件、工具软件（如支持软件、工具软件（如Office）应用软件（计算应用软件（计算, 数据处理数据处理, 过程控制过程控制, CAD）微机的硬件结构微型计算机的硬件组成部分主要有微

9、处理器、存储器、I/O设备和系统总线。系统总线包括地址总线（Address Bus）、数据总线(Data Bus)和控制总线(Control Bus)组成。微机中，各功能部件之间通过系统总线相连，一个部件只要满足总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统中。该结构称为微机的单总线结构。微机系统硬件结构框图数据总线数据总线(DB)控制总线控制总线(CB)地址总线地址总线(AB)中央处理器中央处理器（CPU）RAMROMI/O接口接口I/O设备设备1. 中央处理器(CPU)CPU （Central Processing Unit），是用来实现运算和控制功能的部件，由运算器、控制器和寄存器三部分组

10、成。运算器（ALU）：负责算术、逻辑运算。控制器：按指令要求对微机部件发出控制信息，使它们协调工作，以完成对整个计算机系统的控制。寄存器：存放经常使用的数据。CPU通过数据总线、地址总线和控制总线与其他部件之间进行联系。2. 存储器作用：用来存放数据。分类：高速缓存器（Cache）容量小，与CPU之间交换速度最快。主存储器（一般采用半导体器件）容量大，与CPU之间交换速度较Cache慢。外存储器容量最大，但与CPU之间交换速度最慢。CPUCache主主存存外存外存ROM（只读存储器）：其中信息只能读出不能写入，掉电后（只读存储器）：其中信息只能读出不能写入，掉电后信息不丢失。信息不丢失。(如：

11、如：EPROM, E2PROM, FLASH)RAM（随机读写存储器）：即可以读出，又可以写入，掉电（随机读写存储器）：即可以读出，又可以写入，掉电后信息全部丢失。后信息全部丢失。(如：如： SRAM, DRAM, IRAM )半导体半导体存储器存储器RAM静态静态RAM（SRAM）：读写快，容量小，常用于）：读写快，容量小，常用于Cache动态动态RAM（DRAM）：读写较）：读写较SRAM慢，容量大，需要进行定慢，容量大，需要进行定 时刷新，常用于主存时刷新，常用于主存集成集成RAM（IRAM）ROM掩膜掩膜ROM（MROM）可编程可编程ROM（PROM）紫外线可擦除可编程（紫外线可擦除可

12、编程（EPROM），用于），用于ROM-BIOS电可擦除可编程（电可擦除可编程（E2PROM），用于），用于ROM-BIOS闪速存储器（闪速存储器（Flash Memory），快速读写存储器，常用于），快速读写存储器，常用于ROM-BIOS存储容量：1KB=210字节； 1MB=220字节； 1GB=230字节；1TB=240字节1字节（byte）= 8位（bit）；（210=1024） 1双字=4字节； 1字（word）= 2字节；存取时间：CPU访问1次存储器所需时间。1s = 103ms；1ms =103s；1s=103ns3. I/O设备及其接口电路I/O设备的种类很多，有电子式、电磁

13、式、机械式等，I/O接口电路的种类繁多，最基本的接口电路有通信：8255可编程并行接口电路（如：打印机接口）通信：8251可编程串行接口电路（如：鼠标，键盘）通信：8259可编程中断控制器（如：对鼠标、键盘的接收）通信：8237直接存储器存取电路（DMA）时间：8253可编程定时/计数器（如：系统定时）82380多功能接口电路以及现代微型计算机系统中的系统控制逻辑芯片等。4.系统总线用于将不同的系统功能部件连接在一起。连接在系统总线上的设备可以分成两类：主控部件：具有总线控制权的部件，如CPU，DMA受控部件：不具有总线控制权的部件。说明：系统总线允许挂接多个主控部件，但任意时刻只允许有一个主

14、控部件具有总线控制权。受控部件不受此限制。p总线按其传输的信号分为 ：数据总线DB（Data Bus）：数据总线用于CPU与其他部件之间传送信息，具有三态（0,1,高阻）控制功能，且是双向的。 what地址总线AB（Address Bus）：地址总线传送CPU要访问的存储单元或I/O接口的地址信号。一般为单向总线（由主控到受控）。where控制总线CB（Control Bus）：控制总线连接CPU的控制部件和内存、I/O设备等部件，用来传送控制信息、时序信息和状态信息。when，how.现代微型计算机系统组成示例现代微机采用Pentium系列处理器，其基本结构发生了革命性的变化，最主要的表现主

15、板总线结构发生了重大变化。采用三级总线（CPU总线、局部总线和系统总线）结构。Pentium II 微机：南北桥结构Pentium III微机：中心结构图1-2 南北桥结构的PentiumII微机基本结构串行、红外口串行、红外口并行口并行口软驱接口软驱接口键盘接口键盘接口鼠标接口鼠标接口ISA总线总线 PC87317音频音频BIOS PCIPCI插槽插槽PCI总线总线 PCI插槽插槽PCI扩展连接器扩展连接器 PCI总线总线ISA插槽插槽 ISA 总线总线82380FB(MPCI2)82380AB(MISA)USB1 USB2CD ROM IDE 硬盘硬盘USB总线总线 IDE UDMA/33

16、/66硬盘硬盘82371EB（南桥芯片）（南桥芯片）82443BX（北桥芯片）（北桥芯片）CPUCPU总线总线CntlDRAM 接口接口Tag Cntl（3.3或或5V）奔腾系列微处理器奔腾系列微处理器主存储器主存储器DRAMCache第二级第二级CacheAGPAGP插槽插槽1.2 1.2 微型计算机系统的硬件组成与工作原理微型计算机系统的硬件组成与工作原理 冯诺依曼的“存储程序和程序控制”的设计思想：微型计算机系统的硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。计算机内部采用二进制数据格式表示数据和指令。程序将被事先存入主存储器中，计算机在工作时能在不需要操作人员干预的

17、情况下，自动逐条取出指令并执行。1.2.1 1.2.1 微型计算机系统的硬件组成微型计算机系统的硬件组成 1.2.1 微型计算机系统的硬件组成运算器（ALU）：运算器的核心是算术逻辑单元，是完成各种算术和逻辑运算的部件。控制器（CU）：发出各种控制信息，使计算机各部件协调工作的部件。存储器（M）：记忆程序和数据的部件。输入设备（IN）：将程序和数据输入的部件。输出设备（OUT）：将结果数据和其它信息输出的部件。计算机五大部件之间有两类信息在流动：数据信息：用双线表示，包括原始数据、中间结果、计算结果和程序指令；控制信息：用单线表示，它是由控制器发出，指挥和协调其它各部件动作的信号。不论是数据还

18、是控制命令，计算机中都是用“0”和“1”表示二进制信息。计算机工作时将存放在存储器中的程序逐条取出到控制器，控制器执行指令时发出控制信号到运算器、存储器、输入设备、输出设备。1.2.1 微型计算机系统的硬件组成1.2.1 微型计算机系统的硬件组成现代微型计算机系统硬件组成：现代微型计算机系统硬件组成： 1、微处理器微处理器包含运算器和控制器，微处理器的性能基本决定了计算机的性能，是微型计算机的核心。随着微电子技术的发展，微型计算机的发展基本遵循摩尔定律。1971年，Intel公司研制成功了第1台微处理器Intel 4004；1973年，Intel公司又研制成功了8位微处理器Intel 8080

19、；1978年，Intel公司推出了首枚16位微处理器8086；同年，IBM公司基于Intel 8088芯片推出的IBM-PC计算机，使微型计算机进入到了一个迅速发展的使用时期。8086微处理器将在第3章介绍。2、协处理器协处理器用于特定任务的处理，以减轻系统微处理器的负担，是微型计算机系统的选配硬件。例如，数字协处理器可以控制数字处理；图形协处理器可以处理视频绘制。常见的协处理器有Intel 8087。8087协处理器将在第3章简单介绍。3、内存储器也称主存或内存，用于存放计算机正在运行的程序和用到的数据等内存储器分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ ROM）两大类。随机存储器：RAM接

20、受程序的控制，可由用户写入数据或读出数据，但是断电后数据会消失。RAM可以用来临时存放程序、输入数据和中间结果等。只读存储器：ROM中的信息由厂家预先写入，一般用来存放自检程序、配置信息等。通常只能读出而不能写入，断电后信息不会丢失。内存储器将在第6章介绍。 4、总线控制逻辑微型计算机系统采用总线结构总线是连接计算机各组成部件的公共数据通路。在微型计算机系统中，总线分为：片内总线：连接CPU内部的各个部件；片级总线：连接CPU、存储器及I/O接口等电路，构成所谓的主机板；系统总线：用来连接外部设备。系统总线的直观形式就是主板上的扩充插槽。4、总线控制逻辑主板与外部设备之间的数据传输必须通过系统

21、总线，所以系统总线包含的信号线必须满足下列各种输入/输出操作的需要： （1）访问分布于主板之外的存储器； （2）访问I/O接口； （3）适应外部中断方式； （4）适应存储器直接与外部设备交换信息。总线控制逻辑的任务就是产生和接受这些操作所需要的信号。总线的相关概念将在第12章介绍。5、外存储器也称辅存或外存，用来存储大量暂时不参加运算或处理的数据和程序，是主存的后备和补充。常见的外存储器主要有：硬盘：安装在主机箱内，常见容量有：80GB、120GB、250GB等。光盘：信息读取要借助于光驱，其容量为650MB。DVD光盘：存储密度高，存储容量大，容量一般为4.7GB。优盘：是利用闪存在断电后还

22、能保持存储的数据不丢失的特点而制成的，特点是重量轻、体积小。移动硬盘：可以通过USB接口即插即用，特点是体积小、重量轻、容量大、存取速度快。 6、输入输出接口、鼠标等鼠标、外存、打印机、显示器等称为外部设备，简称外设，包括输入设备和输出设备两类。CPU与外设之间交换的信息有：数据信息、状态信息和控制信息。在微型计算机系统中，CPU通过输入输出接口（I/O接口）与外设交换信息。I/O接口电路的功能有连接外设和系统总线，完成信号转换、数据缓冲、与CPU进行信号联络等工作，使CPU和外设协调工作。I/O接口的概念将在第7章介绍，常用接口芯片在第9、第10以及第11章介绍。1.2.2微型计算机系统的工

23、作原理1、指令、指令系统和程序指令：指令是指示计算机执行某种操作的命令，它由一串二进制代码组成。一条指令通常由操作码和操作数两个部分组成。操作码操作码操操 作作 数数指明该指令要完成的操指明该指令要完成的操作的类型或性质，如取作的类型或性质，如取数、加法、减法或逻辑数、加法、减法或逻辑乘等。乘等。指明操作对象本身指明操作对象本身或操作对象所存储或操作对象所存储的位置：寄存器名的位置：寄存器名或存储单元地址。或存储单元地址。1、指令、指令系统和程序指令系统：一台计算机所能识别和执行的全部指令的集合，称为该计算机的指令集合或指令系统。不同计算机的指令系统包含的指令种类和数目也不同。指令系统是表征一

24、台计算机性能的重要因素，它的格式与功能不仅直接影响到机器的硬件结构，而且也直接影响到系统软件，影响到机器的适用范围。1、指令、指令系统和程序程序：计算机根据人们预定的安排自动地进行数据的快速计算和加工处理。人们预定的安排是通过一个指令序列来表达的，这个指令序列就称为程序。一条指令规定计算机执行的一个基本操作，一个程序规定计算机完成的一个完整任务。8086的指令系统和程序设计将在第4和第5章介绍。2、机器语言、汇编语言和高级语言机器语言：计算机能够直接识别的数据是由二进制数0和1组成的代码；机器语言是直接用二进制代码指令表达的计算机语言；一条机器指令控制计算机完成一个基本操作；用机器语言编写的程

25、序是计算机惟一能够直接识别并执行的程序，而用其他语言编写的程序必须经过翻译才能变换成机器语言程序，所以，机器语言程序被称为目标程序。2、机器语言、汇编语言和高级语言汇编语言：为了便于记忆和书写，每条二进制代码指令都可以用字母或符号来表示，称为汇编语言； 汇编语言能够直接访问与硬件相关的存储器或I/O端口；用汇编语言编写的程序称为汇编源程序，要翻译成机器语言程序才可以由计算机执行。这个翻译的过程称为“汇编”，这种把汇编源程序翻译成目标程序的语言加工程序称为汇编程序。 2、机器语言、汇编语言和高级语言高级语言：高级程序设计语言接近人类自然语言的语法习惯，易被用户掌握和使用。目前广泛应用的高级语言有

26、多种，如C+、JAVA等。高级语言程序“看不见”机器的硬件结构，不能用于编写直接访问机器硬件资源的系统软件或设备控制软件。为此，一些高级语言提供了与汇编语言之间的调用接口。用汇编语言编写的程序，可作为高级语言的一个外部过程或函数，利用堆栈来传递参数或参数的地址。 3、微型计算机系统的工作原理微型计算机的工作就是运行程序，运行程序就是依次逐条从存储器中取出预先存放的指令并完成指令规定的动作。微机系统的基本工作原理是存储程序和程序控制。 CPU从内存中从内存中逐条读取该程序逐条读取该程序的指令及相关的的指令及相关的数据数据 将 指 令 的 运将 指 令 的 运算 处 理 结 果 送算 处 理 结

27、果 送回内存保存回内存保存任务完成后，任务完成后，将处理得到的全将处理得到的全部结果成批传送部结果成批传送到外存以长久保到外存以长久保存存外存储外存储器器内存储器内存储器CPU任务启动时，任务启动时，执行该任务的程执行该任务的程序和数据从外存序和数据从外存成批传送到内存成批传送到内存指令指令1指令指令2指令指令k指令指令n程序程序数据数据1数据数据2数据数据m数据数据 C P U逐 条 执逐 条 执行指令行指令,按 指 令按 指 令要 求 完要 求 完成 对 数成 对 数据 的 运据 的 运算 和 处算 和 处理理1.3 微型计算机系统的启动过程ROMBIOS硬硬 盘盘RAM 执行自举程序执行

28、自举程序执执行行引引导导程程序序序序读读出出引引导导程程CPU 执行执行加电自检程序加电自检程序 装入引导程序装入引导程序 装入操作系统装入操作系统CMOS？从从何何处处启启动动运运行行操操作作系系统统显示初始界面显示初始界面DOSDOS（Disk Operating System）是磁盘操作系统的简称，MS-DOS则是最普遍使用的PC兼容DOS。 MS-DOS采用模块结构，它由五部分组成：ROM中的BIOS模块IO.SYS模块MSDOS.SYS模块COMMAND.COM模块引导程序。 1.4 微型计算机系统的EDA设计方法目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件有Protel、PSPICE、M

29、ultiSIM10、Modelsim和Proteus等。是英国Labcenter Electronics公司开发的EDA工具软件，由广州风标电子技术有限公司作为中国的销售代理。Proteus软件可以实现原理图布图、PCB自动或人工布线和SPICE电路仿真，仿真处理器及其外围电路并实时使用RAM、ROM、键盘、马达、LED等。Proteus软件的使用及微机原理实验仿真将在第8和13章介绍。3 3 微机中数的编码和字符表示微机中数的编码和字符表示进位计数制及其转换有符号数的表示方法几个常用数据术语计算机中的编码3.1进位计数制及其转换进位计数制常用的进位计数制有二进制、十进制和十六进制，如下表所示

30、。十进制用D表示（可缺省），十六进制用H表示，二进制用B表示。十六进制数若以AF开始，则要在其前添加0。进制进制基基数数数码数码位权位权例例整数整数小数小数十进十进制制100, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9100, 101, 102, 103, 10-1, 10-2, 10-3, 13.24D = 1*101 + 3*100 + 2*10-1 + 4*10-2二进二进制制20, 120, 21, 22, 23, 2-1, 2-2, 2-3, 10.01B = 1*21 + 0*20 + 0*2-1 + 1*2-2 = 2.25D十六十六进制进制160, 1, 2, 3,

31、4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F160, 161, 162, 163, 0B1AH = 10*162 + 1*161 + 10*160 = 2586D二进制数和十进制数之间的转换二进制数转换为十进制数例：1011100.10111B = 26 + 24 + 23 + 22 + 2-1 + 2-3 + 2-4 + 2-5 = 92.71875D十进制数转换为二进制数降幂法 (, 0.0625, 0.125, 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, )2n例如：117.8125D = 64 + 32 + 16 + 4 + 1 + 0

32、.5 + 0.25 + 0.625 = 26 + 25 + 24 + 22 + 20 + 2-1 + 2-2 + 2-4 = 1110101.1101B除法例如：N = 117.8125D117D: 117/2 = 58/2 = 29/2 = 14/2 = 7/2 = 3/2 = 1/2 = 0 余数 1 0 1 0 1 1 10.8125D: 0.8125 2 = 0.625 2 = 0.25 2 = 0.5 2 = 1 1 1 0 1结果：N=117.8125D=1110101.1101B十六进制数与二进制数的转换例：011010110111111B = 011,0101,1011,111

33、1 = 35BFH A19CH = 1010,0001,1001,1100 = 1010000110011100B十六进制数与十进制数的转换十六进制转换为十进制 例：BF3CH = 11163+15162+3161+12160 = 48956D十进制转换为十六进制降幂法（256，4096，）16n例：48956D = 114096 + 15256 + 316 + 12 = 11163 + 15162 + 3161 + 12160 = 0BF3CH除法例：48956D 48956/16 = 3059/16 = 191/16 = 11/16 = 0余数： 12(C) 3 15(F) 11(B)结果

34、：48956D = 0BF3CH3.2 有符号数的表示方法计算机只能识别0和1组成的数或代码，所以有符号数的符号也只能用0和1来表示，一 般 用 二 进 制 数 的 最 高 有 效 位 （ M S B ， M o s t Significant Bit)来表示符号位，0表示正，用1表示负，有符号数可有三种表示方法：原码、反码和补码。1. 原码：原码表示的有符号数，最高位为符号位，其它位为数值位，数值位部分就是该数的绝对值。例如：假设某机器为8位机，即一个数据用8位（二进制）来表示，则：+23(17H) 的原码为 00010111-23(-17H)的原码为 100101112. 反码：反码，把最

35、高位规定为符号位，但数值部分对于正数是其绝对值，而对于负数则是其绝对值按位取反（即1变0，0变1）。例如：+23 (17H) 的反码为00010111=原码 -23 (17H)的反码为 11101000反码表示的数字范围同原码。数字0的反码有2种表示：(+0)10=(00000000)2 (- 0)10=(11111111)23. 补码：补码，对于正数来说同原码、反码一样，但负数的数值位部分为其绝对值按位取反后末位加1所得。例如：+23 (17H)的反码为00010111 -23 (17H)的反码为11101000 -23 (17H)的补码为 11101001可以证明：X+Y补=X补+Y补3.

36、3几个常用数据术语定点数所谓定点数，是指计算机中小数点位置是固定不变的。根据小数点位置的固定方法不同，又可分为定点整数及定点小数表示法。对定点整数，小数点固定在数的最低位之后；对定点小数，小数点固定在数的最高位之前。位（Bit)计算机所能表示的最小数据单位，只有0/1两种状态。定点整数定点整数定点小数定点小数小数点位置小数点位置字节(Byte)1个8b的二进制数称为一个字节，是数据处理的基本单位。计算机存储器的每个存储单元大小就是一个字节，存储容量以字节数来度量。常用的度量单位有： 1KB = 210 = 1024 字节1MB =1024 KB = 220 字节 1GB = 1024 MB =

37、 230 字节1 TB =1024 GB = 240 字节字（Word)与双字（Double Word)计算机处理数据时，CPU一次存取、加工和传送的数据长度称为字。通常习惯地将1个16b（2个字节）的二进制数称为1个字。4个字节的二进制数据称为双字。字长(Word Length)指计算机一次所能处理的实际二进制数位数的长度，它是衡量计算机性能的一个重要指标。8b微处理器的字长为1个字节，16b微处理器字长2个字节，32b微处理器字长4个字节，64b微处理器字长8个字节。3.4计算机中的编码ASCII码计算机处理的信息，除数字外，还有字符和字符串等，计算机中，字符一般采用美国信息交换标准代码A

38、SCII码来表示。特点：用1byte表示一个字符，其中，低7b为字符的ASCII值，最高位D7 = 0。（ 0 9: 3039H; A Z: 415AH; a z: 617AH）BCD码BCD码指用二进制编码表示的十进制数（用4b/ 8b二进制数来表示一个十进制数）。又称为二十进制数，或8421码。表示：类型：在IBM-PC机中，表示十进制数的BCD码可以用压缩的BCD码和非压缩的BCD码两种格式来表示。压缩BCD码：用4b二进制数表示1个十进制数。非压缩BCD码：用8b二进制数表示1个十进制数（高4b无定 义，低4b是以8421的BCD码）。例如：9502D1001 0101 0000 00

39、10uuuu1001 uuuu0101 uuuu0000 uuuu001009的ASCII码为非压缩的BCD码：高4b为0011，低4b为8421码。十进制数码十进制数码0123456789BCD码码0000 0001 0010 0011 0100 0101 01100111 1000 10014 微机的性能指标字长：字长：计算机内部一次可处理的二进制数的最多位数。 前有4位；8位；16位；32位；64位 速度：速度：常用每秒执行的指令数衡量。有每秒百万次定点指令MIPS（Million Instructions Per Second） 每秒百万次浮点指令操作MFLOPS（Million Fl

40、oating-point Operations Per Second) 内存空间内存空间：CPU地址线可直接寻址的内存字节数目。 目前有64K(16位)；1M(20位)；16M(24位)；4G(32位)；64G(36位) 系统结构及外部设备配置情况系统结构及外部设备配置情况： CPU芯片组结构 系统总线结构（ISA；EISA；VESA；PCI等） 主板上高速缓存（二级Catch）多少 可配置的内存类型及最大容量 第 1 章 概 述 6 支持硬盘的工作模式（ATA；PIO；DMA；SCSI等） 支持显示模式（ISA；EISA；VESA；PCI；AGP等） 支持串口模式（RS232；USB；139

41、4等）本章要点了解微型计算机的发展的五个阶段掌握微型计算机系统组成掌握微机系统单总线结构了解现代微型计算机系统的多总线结构掌握二进制、十进制、十六进制及其之间的相互转换掌握计算机中无符号数、有符号数、英文字符习题1. 微型计算机有哪些主要特征？微型计算机与早期的小型计算机，甚至中型、大型计算机在性能上区别有着很强的时间性，例如目前的微机不仅已超过了以前的许多小型机而且在某些性能上超过了一些中型、大型机。但微型计算机与它们相比还是有一些主要特征，如CPU集成；字长仅为464位；地址空间64K64G；且外设相对简单。2. 微机系统的硬件结构主要有哪些组成部分？微型计算机的硬件结构从原理上看是由四大

42、功能部件组成的，它们分别是微机硬件核；系统总线；存储器；外设接口及外设。3. 微机硬件核的主要作用是什么？1 1微机硬件核微机硬件核 硬件核是微机内可以产生各类规范的系统总线信号并由此操控微机内的其它组成部件的最基本的硬件组成部分，由CPU和必要的外部辅助器件（芯片组）构成。 由8086/8088CPU构成的台式系统中，微机硬件核内除了CPU外还包括系统时钟产生电路以及系统总线生成电路（用于产生各类独立系统总线信号的电路，包括产生地址总线信号的地址锁存器；用于产生数据总线信号的双向数据收/发器；用于产生控制总线信号的控制总线器件）。4. 什么是微机的三总线，它们各自的作用是什么？（1）地址总线AB（Address Bus）,是主控部件用于寻址受控部件每个字节单元地址的信号线的集合。地址总线的数量将决定主控部件的寻址能力或寻址空间的大小。例如20根地址线的寻址范围为220=1024K字节单元（1K=1024）。 地址总线俗称Where Bus，意指其作用是用于指定数据存放的地点。 第 1 章 概 述 4 （2）数据总线DB（Data B