计算机学院信科系

1、1课程资料获取 U R L ： m a i l . 1 6 3 . c o m I D ： w a n g c l z i l i a ow a n g c l z i l i a o P W D ： w o y a o z i l i a ow o y a o z i l i a o第一章第一章 绪论绪论3教材及主要参考书教材及主要参考书微型计算机原理与接口技术微型计算机原理与接口技术吴秀清吴秀清等编著等编著- -中国科技大学中国科技大学 （第三版）（第三版）微型计算机技术及应用戴梅萼等编著微型计算机技术及应用戴梅萼等编著 - -清华大学出版社清华大学出版社微型计算机原理及应用郑学坚等编著微

2、型计算机原理及应用郑学坚等编著 - -清华大学出版社清华大学出版社微型计算机原理及应用李伯程等编著微型计算机原理及应用李伯程等编著- -西安科技大学出版社西安科技大学出版社第一章第一章 绪论绪论4微型微型 计算机计算机原理原理接口接口技术技术与与我们要学什么？我们要学什么？第一章第一章 绪论绪论5学习本课程的注意事项学习本课程的注意事项 充分重视充分重视 + 克服畏难情绪克服畏难情绪 重视课堂讲解，课后多亲近课本重视课堂讲解，课后多亲近课本 不要不要“积少成多积少成多”，而要，而要“逐个击破逐个击破” 享受实验成功带来的乐趣与成就感享受实验成功带来的乐趣与成就感第一章第一章 绪论绪论6 本本

3、书书 主主 要要 内内 容容第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 80 808686系统结构系统结构第三、四章第三、四章 80 808686微处理器指令系统及汇编语微处理器指令系统及汇编语 言程序设计言程序设计第五章第五章 存储器（存储器（27642764、62646264等）等）第六章第六章 I/OI/O接口和总线接口和总线第七章第七章 中断、中断控制器中断、中断控制器82598259第八章第八章 计数计数/ /定时器定时器82538253第九、十章第九、十章 串、并行串、并行I/OI/O接口芯片（接口芯片（82518251、82558255）第十一章第十一章 数数/ /模转换及模模转换及模/

4、 /数转换（数转换（08320832、08090809）第十二章第十二章 DMADMA控制器控制器82378237A A第一章第一章 绪论绪论7第一章第一章 绪绪 论论1.1 微型微型计算机的发展概况（了解）计算机的发展概况（了解）计算机的产生与发展：计算机的产生与发展：1946年世界上第一台电子数字计算机年世界上第一台电子数字计算机ENIAC问世。问世。按照按照构成计算机的电子元器件及其电路的变构成计算机的电子元器件及其电路的变革，革，把计算机划分为若干把计算机划分为若干“代代”，至今为止已，至今为止已经经历了经经历了电子管电子管计算机、计算机、晶体管晶体管计算机、计算机、集成集成电路电路计

5、算机、计算机、大规模集成电路大规模集成电路计算机等四代了。计算机等四代了。第一章第一章 绪论绪论81.1 微型计算机的发展概况微型计算机的发展概况第一代：第一代：（19461959）以）以电子管电子管为基础的计算机为基础的计算机 特点：特点：使用了使用了18800个电子管、重个电子管、重30吨，占地吨，占地 150平方米，耗电平方米，耗电150千瓦，每秒完成千瓦，每秒完成 5000次加法运算。次加法运算。第二代：第二代：（19591965）以）以晶体管晶体管为基础的计算机为基础的计算机 特点：特点：大大降低了成本与体积，运算速度成百大大降低了成本与体积，运算速度成百 倍提高倍提高第一章第一章

6、绪论绪论9第三代：第三代：（1965到到20世纪世纪70年代）以年代）以中小规模中小规模 集成电路集成电路为基础的计算机。为基础的计算机。 特点：体积更小，配有各类特点：体积更小，配有各类OS，性能大大提高性能大大提高1.1 微型计算机的发展概况微型计算机的发展概况第四代：第四代：（近（近30年）随着大规模（年）随着大规模（LSI）、）、超大超大规模（规模（VLSI）集成电路的诞生与飞速发展，计算集成电路的诞生与飞速发展，计算机也进入了飞速发展的第四代。机也进入了飞速发展的第四代。1971年，第一台微机在硅谷诞生年，第一台微机在硅谷诞生微机的特点：体积小、重量轻、可靠性高、结构微机的特点：体积

7、小、重量轻、可靠性高、结构 配置灵活，价格低配置灵活，价格低第一章第一章 绪论绪论101.1 微型计算机的发展概况微型计算机的发展概况第五代：第五代：智能计算机。智能计算机。第六代：神经计算机、生物计算机第六代：神经计算机、生物计算机超导计算机超导计算机光学计算机光学计算机量子计算机量子计算机参见资料参见资料第一章第一章 绪论绪论11微处理器的发展情况微处理器的发展情况1. 第一代微处理器（第一代微处理器（1971年开始）年开始）位数：位数：4位或位或8位位代表产品：代表产品：Intel 4004、8008性能特征：性能特征：时钟频率小于时钟频率小于1MHZ，平均指令执行平均指令执行 时间为时

8、间为10微秒微秒15微秒，用机器语言微秒，用机器语言 编程编程应用：应用：现金计数器、交通灯控制等现金计数器、交通灯控制等第一章第一章 绪论绪论12微处理器的发展情况微处理器的发展情况2、第二代微处理器、第二代微处理器（1974年开始）年开始）位数：位数：8位位代表产品：代表产品：Intel 8080、8085 Motorola MC6800性能特征：性能特征：时钟频率时钟频率2MHZ，平均指令执行时平均指令执行时 间为间为1微秒微秒2微秒，可用汇编语言、微秒，可用汇编语言、 BASIC、FORTRAN语言语言第一章第一章 绪论绪论13微处理器的发展情况微处理器的发展情况3. 第三代微处理器第

9、三代微处理器（1978年开始）年开始）位数：位数：16位位代表产品：代表产品：Intel 8086、286 Motorola MC68000、68010性能特征：性能特征：时钟频率时钟频率5、8、10MHZ，平均指令平均指令 执行时间为执行时间为0.5微秒，软件配置丰富微秒，软件配置丰富 80868086的时钟频率为的时钟频率为5 5MHZMHZ，数据总线数据总线1616位，位， 地址总线地址总线2020位，可寻址位，可寻址1 1MBMB空间。空间。第一章第一章 绪论绪论14微处理器的发展情况微处理器的发展情况4. 第四代微处理器第四代微处理器（1983年开始）年开始）位数：位数：32位位代表

10、产品：代表产品：Intel 80386、486 Motorola 68020、68040性能特征：性能特征：80386的的时钟频率时钟频率1633MHZ，平平 均指令执行时间小于均指令执行时间小于0.1微秒，数据总微秒，数据总 线和地址总线都为线和地址总线都为32位。有丰富的外位。有丰富的外 围配件支持。围配件支持。 80486的时钟频率为的时钟频率为25，33，50MHZ，加入了加入了片内片内Cache第一章第一章 绪论绪论15微处理器的发展情况微处理器的发展情况5. 第五代微处理器第五代微处理器（1993年开始）年开始）代表产品：代表产品：Intel公司的公司的Pentium 系列系列年份

11、年份产品产品主频（单位：主频（单位：Hz）1993Pentium60M1995Pentium Pro150，166，180，200M1997Pentium II233，266，300，333，350，400，450M1999Pentium III450M2000Pentium 41.53.6G第一章第一章 绪论绪论16微处理器的发展情况微处理器的发展情况微处理器的新发展：微处理器的新发展：双核双核05年年四核四核06.11八核八核现在用两个四核并行现在用两个四核并行对以上几代对以上几代Intel微处理器的性能发展与比较参微处理器的性能发展与比较参见见P4的表的表1-1第一章第一章 绪论绪论17

12、几款四核CPU主频及参考价（09.5）：型号型号主频主频价格价格Intel Core 2 Extreme QX9770(黑盒黑盒)3200MHz10800Intel 酷睿i7 Extreme Edition 965（盒）3200MHz￥7888Core 2 Quad Q8200/盒装盒装 2.33GHz1045元元+50元元第一章第一章 绪论绪论18Intel Core i7系列系列 CPU报价(10.3.3)Intel 酷睿酷睿i7 980X EE ￥7999生产工艺生产工艺:32纳米纳米 | 主频主频:3.33GHz | 二级缓存二级缓存:L2=6256K | 三级缓存三级缓存:L3=12

13、MIntel 酷睿酷睿i7 975 ￥6199生产工艺生产工艺:45纳米纳米 | 主频主频:3.33GHz | 二级缓存二级缓存:L2=4256K | 三级缓存三级缓存:L3=8M | Intel Intel Core i7 965 ￥5999生产工艺生产工艺:45纳米纳米 | 主频主频:3.2GHz | 二级缓存二级缓存:L2=4256K | 三级缓存三级缓存:L3=8M |Intel酷睿酷睿i7 870 ￥3999生产工艺生产工艺:45纳米纳米 | 主频主频:2.93GHz | 二级缓存二级缓存:L2=4256K | 三级缓存三级缓存:L3=8M第一章第一章 绪论绪论19常用语X位机微处理

14、器的字长微处理器的字长即计算机能直接处理的二即计算机能直接处理的二进制数的位数，即微处理器内部的数据总进制数的位数，即微处理器内部的数据总线的宽度，字长越长运算精度越高。线的宽度，字长越长运算精度越高。 通常所说的通常所说的“64位机位机”中的中的“64”就是指就是指微处理器的内部微处理器的内部数据总线数据总线位数，即字长就位数，即字长就是微处理器内部数据总线宽度。是微处理器内部数据总线宽度。通常按微处理器的字长分：通常按微处理器的字长分：4位微机、位微机、8位微机、位微机、16位微机、位微机、32位微机、位微机、 64位微机位微机第一章第一章 绪论绪论20微机的特点与应用微机的特点（与小型机

15、相比）：微机的特点（与小型机相比）：体积小、功耗低（军事、航天、智能仪器）体积小、功耗低（军事、航天、智能仪器）可靠性高、使用环境要求低可靠性高、使用环境要求低系统外部芯片配套、系统设计灵活系统外部芯片配套、系统设计灵活性能优良、价格低廉性能优良、价格低廉微机的应用：微机的应用：科学计算科学计算 信息处理信息处理 计算机控制计算机控制智能仪器智能仪器 计算机通信计算机通信 家用电器家用电器 计算机辅助设计计算机辅助设计/制造制造CAD/CAM 计算机辅助教学计算机辅助教学CAI第一章第一章 绪论绪论21人们可以从不同的角度对计算机进行分类人们可以从不同的角度对计算机进行分类按照使用范围划分：按

16、照使用范围划分：专用计算机、通用计算机。专用计算机、通用计算机。通用计算机又可分为：通用计算机又可分为：巨型机、大型机、中型机、小型机、微巨型机、大型机、中型机、小型机、微(型型)机、机、单片机单片机第一章第一章 绪论绪论22全球超级500强计算机榜单 petaflop，每秒每秒1000 万亿万亿(trillion)。1 petaflop/s粗略地说相当于大约粗略地说相当于大约10万台笔记本电脑。万台笔记本电脑。Roadrunner,走鹃是世界上第一台达到此速度走鹃是世界上第一台达到此速度的计算机，其速度为每秒钟可进行的计算机，其速度为每秒钟可进行1026万亿万亿次浮点运算。次浮点运算。 如果

17、让全世界如果让全世界60亿人每天亿人每天24小时、每周小时、每周7天执天执行纯手工计算，那么需要行纯手工计算，那么需要46年的时间才能完年的时间才能完成成Roadrunner一天的工作量。一天的工作量。 参考网站：参考网站：/全球超级计算机500强排名第一章第一章 绪论绪论23中国超级计算机：中国超级计算机：国防科技大学研制的国防科技大学研制的“银河银河1 1号号”（1 1亿次）、亿次）、“银河银河2 2号号”（1010亿次）和亿次）和“银河银河3 3号号”（100100亿次）亿次）国家职能计算机中心推出的国家职能计算机中心推出的“曙光曙光1000” 1

18、000” 、“曙光曙光200I”200I”、“曙光曙光3000”3000”、“曙光曙光4000A”4000A”“曙光曙光5000A” 5000A” 峰值速度峰值速度230万亿次，这一成绩让中万亿次，这一成绩让中国成为世界上第二个可以研发生产超百万亿次超级国成为世界上第二个可以研发生产超百万亿次超级计算机的国家。计算机的国家。目前排名第十目前排名第十 ，正式命名为正式命名为“魔方魔方”（MagicCube） http:/中国科技战略研究网第一章第一章 绪论绪论241-2 微型计算机系统微型计算机系统 电子计算机的基本结构都是属于电子计算机的基本结构都是属于冯冯诺依曼诺依曼型，型，包括包括运算器运

19、算器、控制器控制器、存储器、输入设备和输出、存储器、输入设备和输出设备设备5大组成部分大组成部分。主存储器主存储器控制器控制器运算器运算器输入设备输入设备输出设备输出设备第一章第一章 绪论绪论25冯冯诺伊曼和图灵诺伊曼和图灵 冯诺伊曼（John Von Neumann，1903-1957）美籍匈牙美籍匈牙利学者，他在遍历理论、拓扑群理论等方面做出了开创利学者，他在遍历理论、拓扑群理论等方面做出了开创性的工作，是性的工作，是20世纪最伟大的世纪最伟大的数学家数学家之一，在之一，在30年代撰年代撰写的写的量子力学的数学基础量子力学的数学基础对对原子物理学原子物理学的发展有极的发展有极其重要的价值；

20、建立的经济增长横型体系，特别是其重要的价值；建立的经济增长横型体系，特别是40年年代出版的著作代出版的著作博弈论和经济行为博弈论和经济行为，在，在经济学经济学和决策和决策科学领域竖起了一块丰碑。科学领域竖起了一块丰碑。1945年提出了年提出了“程序内存式程序内存式”计算机的设计思想计算机的设计思想, 被誉为被誉为“计算机之父计算机之父”。 图灵图灵第一章第一章 绪论绪论261-2 微型计算机系统微型计算机系统 微处理器微处理器 微型计算机微型计算机 微型计算机系统微型计算机系统是三个层次的概念，含义不同。是三个层次的概念，含义不同。中央处理器中央处理器CPUCPU第一章第一章 绪论绪论27一、

21、微型计算机一、微型计算机1. 微处理器微处理器（MPU, MicroProcessor Unit）1)1) 算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元ALUALU2)2) 累加器和寄存器组累加器和寄存器组3)3) 指令指针寄存器指令指针寄存器IPIP（程序计数器）程序计数器）4)4) 段寄存器段寄存器5)5) 时序和控制逻辑部件时序和控制逻辑部件6)6) 内部总线内部总线基本组成（第二章详解）基本组成（第二章详解）：第一章第一章 绪论绪论282. 微型计算机微型计算机 微型计算机是硬件系统的主要部分，即主机，微型计算机是硬件系统的主要部分，即主机，由微由微处理器处理器、存储系统存储系统、系统总线系统总线

22、及及I/O接口接口组成。组成。地址总线地址总线AB：专门用来专门用来传送地址信息。地址总是传送地址信息。地址总是从从CPU送出的，所以它是送出的，所以它是单向的。单向的。AB的位数决定的位数决定了了CPU可直接寻址的内存可直接寻址的内存范围。如范围。如16位微型机的地位微型机的地址总线为址总线为20位，其最大内位，其最大内存容量存容量220= 1M; 8位微型位微型机的地址总线为机的地址总线为16位，其位，其最大内存容量最大内存容量216 = 64K微型计算机的基本结构微型计算机的基本结构：数据总线数据总线DB：用来传输用来传输数据，是双向的，数据数据，是双向的，数据既可以从既可以从CPU送到

23、其他送到其他部件，也可以从其它部部件，也可以从其它部件送到件送到CPU。它的位数它的位数（宽度）与微处理器的（宽度）与微处理器的位数相对应。位数相对应。微微处处理理器器MPU输入输入/输出输出接口电路接口电路存储存储器器外外围围设设备备地址总线地址总线控制总线控制总线数据总线数据总线控制总线控制总线CB：用来传输控用来传输控制信号，如读信号、中断制信号，如读信号、中断请求信号等。请求信号等。第一章第一章 绪论绪论293. 微型计算机系统微型计算机系统以微型计算机为主体，配上输入输出设备以微型计算机为主体，配上输入输出设备和系统软件就构成了微型计算机系统。和系统软件就构成了微型计算机系统。常见的

24、输入设备有：键盘、鼠标、图形扫常见的输入设备有：键盘、鼠标、图形扫描仪、条形码读入器、扫描仪等描仪、条形码读入器、扫描仪等常见的输出设备有：显示器、打印机、绘常见的输出设备有：显示器、打印机、绘图仪等图仪等30存储器存储器输入输入/输出接口输出接口微微 处处 理理 器器微微 型型 计计 算算 机机微微 型型 计计 算算 机机 系系 统统外围设备外围设备软件系统软件系统第一章第一章 绪论绪论31二、存储器二、存储器存储器用来存储程序和数据存储器用来存储程序和数据存储体系：存储体系：CPU 高速缓存高速缓存主主 存存 储储 器器 辅助存储器辅助存储器海量存储器海量存储器内存储器内存储器外存储器外存

25、储器存储器一般分为两大类：存储器一般分为两大类：内部存储器（内存或主内部存储器（内存或主存）、外部存储器（外存或辅存）存）、外部存储器（外存或辅存）。离离CPU越近的存储器，速度越快，其容量越小越近的存储器，速度越快，其容量越小第一章第一章 绪论绪论321. 内部存储器内部存储器内存主要是半导体存储器，它分为随机存取存储器内存主要是半导体存储器，它分为随机存取存储器RAM（Random Access Memory）和只读存储器和只读存储器ROM（Read Only Memory）。）。2. 外部存储器外部存储器外存主要是典型的磁记录存储器软盘、硬盘，还有光外存主要是典型的磁记录存储器软盘、硬盘

26、，还有光盘盘3.5寸软盘寸软盘是双面高密度盘片，每片有是双面高密度盘片，每片有2个面，每面有个面，每面有80个磁道，每个磁道有个磁道，每个磁道有18个扇区，每个扇区有个扇区，每个扇区有512个字节。所以软盘的容量为个字节。所以软盘的容量为2*80*18*512 1.44MB第一章第一章 绪论绪论332. 外部存储器外部存储器硬盘：硬盘是一组盘片整体封装起来的。硬盘：硬盘是一组盘片整体封装起来的。目前的主流硬盘容量为目前的主流硬盘容量为120500，影响硬盘容量的因，影响硬盘容量的因素有单碟容量和碟片数量。素有单碟容量和碟片数量。 硬盘容量硬盘容量=磁头数磁头数*柱面数柱面数*扇区数扇区数*51

27、2B 每个记录面有一个磁头，每个双面盘片有两个磁头每个记录面有一个磁头，每个双面盘片有两个磁头柱面数即每个盘片的磁道数柱面数即每个盘片的磁道数第一章第一章 绪论绪论342. 外部存储器外部存储器典型的硬盘接口有：典型的硬盘接口有： IDE标准接口：标准接口：价格低，兼容性好，但是速度慢，内价格低，兼容性好，但是速度慢，内置，对接口电缆长度有限制。置，对接口电缆长度有限制。 SCSI标准接口：标准接口：小型计算机系统接口，比其他标准接小型计算机系统接口，比其他标准接口传输速率快。适应面广，性能高，内置和外置，热口传输速率快。适应面广，性能高，内置和外置，热插拔，但价格高，安装复杂。插拔，但价格高

28、，安装复杂。 其他：其他：光纤通道光纤通道 和和SATA（串口硬盘）（串口硬盘） 、IPI，ESDI。不同类型的接口其最大接口带宽不同，即硬盘传输数据不同类型的接口其最大接口带宽不同，即硬盘传输数据的速率不同的速率不同，所以硬盘接口的优劣直接影响着程序运，所以硬盘接口的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏行快慢和系统性能好坏硬盘与主机系统的连接模块称为硬盘与主机系统的连接模块称为硬盘接口硬盘接口，其作用是其作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据在硬盘缓存和主机内存之间传输数据 。第一章第一章 绪论绪论35 DVD5：D5是是DVD-5的简写的简写,即单层单面光盘即单层单面光盘,最大容量最大

29、容量4.7G。 DVD9：简称：简称D9,即双层单面数据光碟即双层单面数据光碟,最大容量最大容量8.5G DVD10：D10即即DVD-10碟片的简写碟片的简写,即单层双面的光盘即单层双面的光盘,最大容量最大容量9.7G,分分A,B两面两面, 播放完播放完A面后面后,按提示换面才按提示换面才能继续播放能继续播放B面。一般以面。一般以D10形式发行的大多是形式发行的大多是2部影片部影片合在一张碟上合在一张碟上 DVD18：D18即即DVD-18碟片的简写碟片的简写,即双面双层光碟即双面双层光碟,最最大容量大容量17G。这样的光碟一般是一张片子里有很多部电。这样的光碟一般是一张片子里有很多部电影影

30、 HD（高密度）（高密度） DVD单面单层单面单层15GB、双层、双层30GB； BD（蓝光）单面单层（蓝光）单面单层25GB、双面、双面50GB。2. 外部存储器外部存储器-DVD光盘光盘第一章第一章 绪论绪论363. 8086的存储器的存储器见见2-3 8086存储器组织的存储器组织的P36的的“8086存储器的分存储器的分体结构体结构”，后面讲，后面讲第一章第一章 绪论绪论374. 存储器性能指标存储器性能指标主要用主要用存储容量、存取速度存储容量、存取速度来衡量存储器的性能。来衡量存储器的性能。 存储容量指存储器有多少个存储单元存储容量指存储器有多少个存储单元。 存取速度是指从存储器中

31、读出数据或数据写入存取速度是指从存储器中读出数据或数据写入存储器的快慢存储器的快慢。读写一次数据的时间包括。读写一次数据的时间包括CPU给出存储器地址给出存储器地址、控制信号送到存储单元进行、控制信号送到存储单元进行数据读出或写入一次、数据读出或写入一次、存储器恢复存储器恢复等时间的总等时间的总和。和。第一章第一章 绪论绪论38存储容量的单位及其换算存储容量的单位及其换算 bit 最基本的存储单位最基本的存储单位Byte 1 Byte = 8bit，1KB = 1024 ByteWord：表示字长，一般情况下为表示字长，一般情况下为2Byte(16bit) 1K=1024=210 1M = 1

32、024 1024= 220 1G = 1024M = 230 1T = 1024G = 240计算机中显示出来的容量往往比硬盘容量的标称值要小计算机中显示出来的容量往往比硬盘容量的标称值要小为什么？为什么？第一章第一章 绪论绪论39三、三、I/O接口接口I/O接口用于接口用于CPU（或存储器）与外设之间的信息或存储器）与外设之间的信息交换。而外设种类多，与交换。而外设种类多，与CPU之间的速度、信号之间的速度、信号电平、数据格式都不同，所以要用专门的电平、数据格式都不同，所以要用专门的I/O接接口电路来协调这些不一致。主要接口芯片有口电路来协调这些不一致。主要接口芯片有锁存器锁存器74LS37

33、3缓冲器缓冲器74LS245可编程中断控制器可编程中断控制器8259可编程计数可编程计数/计时器计时器8253可编程并行接口可编程并行接口8255可编程串行接口可编程串行接口8251第一章第一章 绪论绪论40四、总线四、总线是是一组导线和相关的控制、驱动电路一组导线和相关的控制、驱动电路的的集合集合，是是计算机系统各部件之间传输地址、数据和控制信息计算机系统各部件之间传输地址、数据和控制信息的的公共通道公共通道。1. 总线标准的特性总线标准的特性总线标准有四个特性总线标准有四个特性P10：物理特性物理特性功能特性功能特性电器特性电器特性时间特性时间特性第一章第一章 绪论绪论412. 总线分类总

34、线分类从总线的不同使用层次可以分为以下几类：从总线的不同使用层次可以分为以下几类：1) 内部总线内部总线2) 元件级总线元件级总线3) 系统总线系统总线4) 外部总线外部总线第一章第一章 绪论绪论422. 总线分类总线分类1）内部总线）内部总线内部总线是内部总线是微处理器微处理器内部各个部件之间传送信内部各个部件之间传送信息的通道。息的通道。2）元件级总线）元件级总线连接计算机连接计算机(CPU，存储器，存储器，I/O接口接口)中两个主中两个主要部件的总线，分为以下三种要部件的总线，分为以下三种:地址总线地址总线AB：单向单向数据总线数据总线DB：双向双向控制总线控制总线CB：交叉交叉双向双向

35、第一章第一章 绪论绪论432. 总线分类总线分类3）系统总线）系统总线是微机机箱内的底板总线，用来连接构成微机的是微机机箱内的底板总线，用来连接构成微机的各个插件板。各个插件板。ISA 、EISA、VESA、PCI4）外部总线）外部总线用于微机系统与系统之间、系统与外设之间的信用于微机系统与系统之间、系统与外设之间的信息通路，这种总线传输方式有并行、串行。息通路，这种总线传输方式有并行、串行。USB：通用串行总线，热插拔。通用串行总线，热插拔。第一章第一章 绪论绪论443. 总线结构总线结构总线的结构已经从面向系统的单总线发展到面总线的结构已经从面向系统的单总线发展到面向存储器的双总线结构。向

36、存储器的双总线结构。CPU存储器存储器I/O接口接口I/O设备设备I/O设备设备1）单总线）单总线第一章第一章 绪论绪论453. 总线结构总线结构2）面向）面向CPU的双总线结构的双总线结构在在CPU与主存与主存、CPU与与I/O设备设备之间分别设之间分别设置一组总线置一组总线CPU主存储器主存储器I/O接口接口I/O设备设备I/O设备设备I/O设备设备I/O接口接口I/O接口接口存储存储总线总线I/O总线总线第一章第一章 绪论绪论463. 总线结构总线结构3）面向主存的双总线结构）面向主存的双总线结构所有的设备和部件都挂到所有的设备和部件都挂到I/O总线上，同时在总线上，同时在CPU与主与主

37、存间增加了一组高速存储总线，使存间增加了一组高速存储总线，使CPU与主存交换信与主存交换信息快。既提高了速率，也不降低息快。既提高了速率，也不降低CPU工作效率工作效率CPU主存储器主存储器I/O设备设备I/O设备设备I/O接口接口I/O接口接口存储总线存储总线I/O总线总线第一章第一章 绪论绪论47五、微型计算机五、微型计算机常用常用的性能指标的性能指标 主频：主频：CPUCPU的工作频率，单位的工作频率，单位HzHz（MHzMHz或或GHzGHz） 字长：字长：计算机内部一次能处理的二进制数计算机内部一次能处理的二进制数 的位数。的位数。 内存容量：内存容量：存储器能存储信息的字节数。存储

38、器能存储信息的字节数。 存取周期：主存完成一次读写所需的时间存取周期：主存完成一次读写所需的时间 运算速度：每秒执行指令的条数，运算速度：每秒执行指令的条数，一般一般用每秒用每秒 钟能执行多少百万条指令钟能执行多少百万条指令来表示。来表示。MIPSMIPS（Millions of Instruction Per SecondMillions of Instruction Per Second）第一章第一章 绪论绪论48六、其它六、其它将将CPU、存储器、存储器、I/O接口、总线接口、总线等集成在等集成在一片超大规模集成电路一片超大规模集成电路芯片芯片上，称为单片微型上，称为单片微型计算机，简称

39、计算机，简称单片机单片机。将将CPU、存储器、存储器、I/O接口、总线、接口、总线、 I/O设设备备（如：小键盘、数码显示器等）等装配在印（如：小键盘、数码显示器等）等装配在印刷板上，称为刷板上，称为单板机单板机。第一章第一章 绪论绪论491-3 计算机数据格式计算机数据格式一、数制一、数制1、几种数制的表示、几种数制的表示二进制二进制后缀后缀B八进制八进制后缀后缀Q或或O十进制十进制后缀后缀D或无或无十六进制十六进制后缀后缀H2、其他数制转换到十进制其他数制转换到十进制第一章第一章 绪论绪论503. 十进制转换到其他进制对整数部分：对整数部分：1）用其他数制的基数除十进制数）用其他数制的基数

40、除十进制数2）保存余数）保存余数3）重复前两步，直至商为）重复前两步，直至商为0 把所有余数按得到的先后顺序从右向左写下来即可。把所有余数按得到的先后顺序从右向左写下来即可。对小数部分：对小数部分：1）用其他数制的基数乘十进制数）用其他数制的基数乘十进制数2）保存得到的整数部分）保存得到的整数部分3）重复前两步，直至小数部分为）重复前两步，直至小数部分为0 把所有整数按得到的先后顺序从左向右写下来即可。把所有整数按得到的先后顺序从左向右写下来即可。第一章第一章 绪论绪论514. 二进制编码的十六进制二进制编码的十六进制二进制编码的十六进制二进制编码的十六进制BCH是用二进制是用二进制编码表示的

41、十六进制数据，就是用编码表示的十六进制数据，就是用4位二进位二进制表示制表示1位十六进制数，即把每个十六进制位十六进制数，即把每个十六进制数用数用4位二进制数表示。位二进制数表示。如如3AC6H0011 1010 1100 0110 B第一章第一章 绪论绪论52二、计算机数据格式二、计算机数据格式1. 补码补码机器数可以用原码、反码、补码来表示，机器数可以用原码、反码、补码来表示，但常用的是补码。但常用的是补码。补码的得来：补码的得来：正数的补码与原码相同，最高有效位为正数的补码与原码相同，最高有效位为0负数的补码为反码加负数的补码为反码加1，（求反码时符号位，（求反码时符号位不必求反）不必求反）第一章第一章 绪论绪论532. 十进制数的表示十进制数的表示BCD码码用用4位二进制数表示一位十进制数。位二进制数表示一位十进制数。有两种表示法：有两种表示法：压缩压缩BCD码码和和非压缩非压缩BCD码码。压缩压缩BCD码：码：每一位十进制数用每一位十进制数用4位二进制数表示，位二进制数表示，即用即用00001001表示表示09，一个字节能表示两位十，一个字节能表示两位十进制数。进制数。非压缩非压缩BCD码：码：用一个字节表示一位十进制数，用一个字节表示一位十进制数，高高4位总是位总是0000，低，低4位的位的00001001表示表示09。第一章第一章 绪论绪