《微机原理与接口技术（第2版）》第01章微型计算机系统概论

第1章微型计算机系统概论本章知识要点：

本章是全书的基础，将微型计算机的发展、微型计算机与微处理器的概念、微型计算机硬件组成、微型计算机分类、计算机系统的层次结构、数据单位表示、表示存储器容量的计量单位等、有关微机系统及硬件的基本概念、基础知识进行了描述，对微机有一个全面的基础性的认识，为后面的更实际、更先进的微机硬件系统知识打下一个铺垫。本章的重点是微型计算机与微处理器的概念、微型计算机硬件组成。

1.1微型计算机的发展

1．1971：全球第一块微处理器4004芯片

2．新一代8位微处理器80803．第一代微处理器—16位的80864．第二代微处理器—16位的802865．第三代微处理器—32位的803866．第四代微处理器—32位的804867．第五代微处理器—32位的Pentium（1）高能奔腾（PentiumPro）（2）多能奔腾（PentiumMMX）（3）二代奔腾PentiumⅡ（4）PentiumⅢ（5）Pentium4

1．2微型计算机与微处理器

1．微型计算机系统是一个系统，是由微型计算机硬件系统和软件系统组成。2．微型计算机硬件系统是以微处理器为核心，再给它配以外围控制电路、存储器模块及其控制电路、输入/输出接口电路、用系统总线把各个部件有机地连接起来，就构成了一个典型的微型计算机硬件系统。3．微处理器是微型计算机的核心，微处理器芯片通常称之为CPU。1．3微型计算机分类

1．3．1．按使用情况和用途

1．服务器

2．工作站

3．台式机

4．便携机1．3．2．按组成结构上分

1．单片机

2．单板机1．3．3按指令系统分类

1．复杂指令系统计算机—CISC2．精简指令系统计算机—RISC1.4微型计算机硬件系统组成1．4．1微型计算机硬件组成

1．微型计算机硬件系统

CPU控制器运算器输出设备数据、程序输入设备主存储器结果控制信号数据、指令2．微处理器运算器和控制器又称中央处理器（CentralProcessingUnit），简称CPU。现已把CPU集成在一块微处理器芯片内，被称之为微处理器芯片，是计算机系统的核心部件。3．总线当前微型计算机各部件之间的信息传送都是通过总线实现的，系统总线是计算机内部传输各种信息的通道。CPU主存储器I/O接口I/O设备1I/O接口I/O设备n存储总线…………总线下面分别介绍计算机各部件的基本功能、结构及工作原理。（1）存储器（memoey）存储器的主要功能是存放程序和数据。内存储器结构框图如图1-3所示

地址译码器

内存储体读/写控制电路地址总线数据缓冲器：：：读写命令地址0地址1地址2地址n数据总线地址寄存器1001001110010010100111001010001101000011100010011001110110011111（2）中央处理器（CPU）

CPU是分析指令和执行指令的部件，是计算机的核心。它主要是由运算器、控制器和通用寄存器组成。CPU……运算器（ALU）操作控制器指令译码器指令寄存器数据寄存器程序计数器地址寄存器内存储器地址译码器

①运算器（ALU）

②数据寄存器（DR）

③指令寄存器（IR）

④程序计数器（PC）

⑤地址寄存器

⑥操作控制器

4．输入/输出（I/O）设备1．5

计算机系统的层次结构

1．5．1当今流行的计算机多层次结构面向问题的语言级汇编语言级操作系统机器级指令系统体系结构级微体系结构级数字逻辑级第5级第4级第3级第2级第1级第0级硬件解释（微程序）或直接执行部分解释（操作系统）翻译（汇编程序）翻译（编译程序）

1.6数据单位表示

1．6．1常用的术语

1位(Bit)2字节(Byte)3字(Word)4双字(DoubleWord)5四字(QuadWord)1．6．2表示存储器容量的计量单位

1．KB2．MB3．GB4．TBPBpetabyte1PB=250字节=1024TBEBexabyte1EB=260字节=1024PBZBzettabyte1ZB=270字节=1024EBYByottabyte1YB=280字节=1024ZB1．6．3编址与寻址为了对存储器进行有条不紊的操作和高效的管理，给每个存储单元都编上一个号，也就是说给每一个存储单元都分配一个地址码，俗称给存储器地址“编址”。微型计算机在进行数据的存取操作时，首先要给出欲存取数据的地址，然后再由硬件的地址译码部件