单片机硬件知识
单片机基础知识
6.3 单片机的发展
MCS-51系列单片机中，有两个子系列：51子系列、52子系列。 51子系列：
8051、8751和8031三个型号，后来经过改进产生 了80C51、87C51和80C31三个型号； 52子系列：
8052、8752和8032三个型号，改进后的型号是 80C52、87C52和80C32。
C2 22μF
8031 8051 8751
R1
（a）上电复位电路
（b）按键电平复位电路
80C51复位电路
（c）按键 脉冲复位电路
二、单片机的结构和原理
1 单片机的硬件结构
时钟源
T0 T1
时钟电路 SFR和RAM 存储器
定时/计数器
CPU
系统总线
并行I/O口
串行I/O口
中断系统
P0 P1 P2 P3
O接口P0～P3。 2. 它们都是双向端口，每个端口各有8条I/O线。 3. P0-P3口四个锁存器同RAM统一编址，可作为SFR来寻址。
2 单片机引脚及其功能
MCS-51系列如8051.8751和 8031均采用40引脚双列直插封装 （Dual In-line Package,DIP） 方式。因受到引脚数目的限制， 有不少引脚具有第二功能。
MCS-51单片机引脚如图所示
2 单片机引脚及其功能 MCS-51单片机 40引
脚，可分为端口线、电源 线和控制线三类。
1.端口线（4×8=32条）
P0.0~P0.7、P1.0~P1.7、P2.0~P2.7、 P3.0~P3.7
2.电源线（2条） VCC为+5V电源线，VSS接地
3.控制线（6条）
单片机应用基础
一 、单片机概述与结构
单片机常考知识点总结归纳
单片机常考知识点总结归纳一、单片机概述单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入/输出功能的集成电路芯片，也称为微控制器。
常见的单片机有8051系列、AVR系列、PIC系列等。
单片机通常具有CPU、存储器、定时器、串行通信接口、模拟输入/输出和数字输入/输出等外围设备。
二、单片机的基本特点1. 控制功能：单片机是用来控制各种设备和系统的，其核心是实现程序控制和数据处理。
2. 内部存储器：单片机有自带的ROM、RAM和EEPROM存储器，存储程序和数据。
3. 输入输出功能：单片机通过外设和接口实现与外部设备的连接和通信。
4. 超低功耗：单片机通常工作在微功耗下，能长时间运行在电池供电环境中。
5. 嵌入式应用：单片机广泛应用于嵌入式系统、家电控制、自动化设备等领域。
三、单片机常考的知识点1. 单片机的基本原理：包括单片机的工作原理、内部结构、外围设备和程序存储等内容。
2. 单片机的硬件结构：包括CPU、存储器、输入输出设备、定时器计数器、串行通信接口等部分。
3. 单片机的编程开发：包括汇编语言编程、C语言编程、软件开发工具和调试技术等内容。
4. 单片机的应用实例：包括LED显示、按键控制、数码管驱动、定时器应用、串口通信等应用案例。
5. 单片机的系统设计：包括单片机系统设计的原则、方法和技术要点等内容。
6. 单片机的外围接口：包括串行通信接口、模拟输入输出、数字输入输出等外围接口知识。
7. 单片机的存储器管理：包括ROM的存储器结构、程序存储、数据存储和EEPROM的应用。
8. 单片机的中断处理：包括中断的类型、中断的嵌套、中断的优先级和中断的应用等知识点。
9. 单片机的定时器应用：包括定时器的工作原理、定时器的编程、定时器的应用实例等内容。
10. 单片机的串口通信：包括串口的工作原理、串口的编程、串口的数据传输和应用实例等。
11. 单片机的模拟输入输出：包括模拟输入输出的工作原理、模拟输入输出的编程和应用实例等。
单片机的硬件结构和原理
单片机的市场和研究现状
随着物联网、人工智能等行业的不断发展，单片机市场需求呈现爆发式增长，各国学者和工程师也在不断探索 单片机的新技术、新应用。
晶体管
单片机内部开关，用于控制电路 和提供时钟信号。
电容器
用于存储电荷和调节电压，保证 单片机稳定运行。
电阻器
用于控制电流和电压大小，保护 单片机内部电路。
单片机的存储系统
1 ROM
只读存储器，用于存储程 序代码和固定数据。
2 RAM
随机存储器，用于临时存 储程序数据和运行状态。
3 Flash
闪存存储器，可擦写多次， 用于存储程序、数据和升 级信息。
中断优先级
设备优先级高的中断请求将 先得到处理。
单片机的定时器和计数器
定时器
在单片机内部生成一个基准信号，用于控制程序执 行时间。
计数器
用于记录和计算单片机产生的信号脉冲数目，可用 于计量和统计。
单片机的应用案例
1
电子钟
通过单片机控制时钟芯片，实现秒、分、时的精确显示。
2
温度计
通过单片机采集温度传感器的信号，实现温度的测量和显示。
3
遥控器
通过单片机处理按键输入信号，实现对电器设备的遥控操作。
单片机的不足和发展趋势
单片机虽然功能强大，但其成本、功耗和性能限制着应用场景。未来单片机 将会更小、更省电，集成更多功能和计算能力。
单片机的编程语言和调试工具
汇编语言
C语言
调试工具
直接操作机器指令，编写效率高， 但学习难度较大。
高级编程语言，易于学习和掌握， 编写效率高。
单片机的硬件结构和原理
单片机是现代电子技术中常用的控制器件，本次演讲将介绍单片机的基本原 理、硬件结构和应用领域。
单片机重点知识点
单片机重点知识点单片机是嵌入式系统开发中的重要组成部分，广泛应用于各种领域，如家电、汽车、医疗等。
本文将对单片机重点知识点进行介绍。
一、单片机的基础知识点1. 单片机的定义单片机是一种集成了处理器、存储器和输入/输出接口的微型计算机系统，具有体积小、功耗低、成本低等特点。
常用的单片机有AVR、PIC、STM32等。
2. 单片机的组成单片机由以下几个部分组成：- 中央处理器- 存储器- 输入/输出接口- 时钟电路- 辅助电路3. 单片机的工作原理单片机的工作原理可分为以下几个步骤：- 程序存储器中的指令被取出并送到中央处理器中执行；- 执行指令时，进行数据读取和存储；- 中央处理器将结果写入存储器或输出到外部设备。
二、单片机编程的知识点1. 单片机编程语言单片机编程语言主要有汇编语言和高级语言两种。
常用的高级语言有C语言和Basic语言。
2. 单片机的寄存器单片机寄存器是指内部的用于存储数据和控制单元的设备。
常用的寄存器有通用寄存器、状态寄存器、计数寄存器等。
3. 单片机的输入/输出单片机的输入/输出通常使用端口操作来实现。
输入操作可以通过读取端口输入的信号，输出操作可以通过向端口输出信号来实现。
4. 单片机的中断中断是指单片机在执行程序时遇到某些事件时，暂停程序的执行，跳转到中断服务程序中去处理该事件。
常见的中断有外部中断、定时中断和任务间中断等。
三、单片机应用的知识点1. 单片机应用领域单片机应用广泛，涉及的领域包括：- 家电控制- 汽车电子- 机器人控制- 医疗器械等。
2. 单片机的通信方式单片机的通信方式有多种，常用的有串口通信、并口通信、SPI通信、I2C通信等。
其中串口通信应用最为广泛。
3. 单片机的电源管理单片机的电源管理是指如何控制单片机系统的供电，以保证单片机正常工作。
常见的电源管理方式有降压稳压和电源管理芯片等。
4. 单片机的调试与测试单片机的调试与测试是指如何验证单片机系统的正确性，包括硬件测试和软件测试。
与单片机有关的硬件基本知识Long
Q
保持原状态
1 0
同时变为 1 后不确定
总结
1、触发器是双稳态器件，只要令RD=SD=1， 触发器即保持原态。稳态情况下，两输 出互补。一般定义Q为触发器的状态。
2、在控制端加入脉冲，可以使触发器状态 变化。SD端加入负脉冲，使Q=1，SD称 为“置位”或“置一”端。RD端加入正 脉冲，使Q=0，RD称为“复位”或“清0” 端。
注：一个触发器可存储 1 位二进制码，存储 n 位 二进制码则需用 n 个触发器构成存贮器。
触发器小结（续）
3.触发器的逻辑功能是指触发器的次态与现态及输入信号 之间的逻辑关系。其描述方法主要有特性表、特性方程、 驱动表、状态转换图和波形图(又称时序图)等。 4. 触发器根据逻辑功能不同分为 RS 触发器 D 触发器 JK 触发器 R 0 0 1 1 S Qn+1 D Qn+1 0 Qn 0 0 1 1 1 1 0 0 1 不定 Qn+1 = D T 触发器 T′触发器
触发器。
寄存器和移位寄存器
寄存器 — 存储二进制数据或者代码。
移位寄存器 — 不但可存放数码，还能对数据进行移 位操作。 移位寄存器有单向移位寄存器和双向移位寄存器。
集成移位寄存器使用方便、功能全、输入输出方式 灵活。 用移位寄存器可方便地组成环形计数器、扭环形计 数器和顺序脉冲发生器。
寄存器（1）
边 工作特点：只能在 CP 上升沿(或下降沿) 沿 触 时刻接收输入信号，因此，电路状态只能在 发 CP 上升沿(或下降沿)时刻翻转。 这种触发方式称为边沿触发式。 器
主从触发器和边沿触发器有何异同？
相 同 处
只能在 CP 边沿时刻翻转，因此都克服了空 翻，可靠性和抗干扰能力强，应用范围广。 电路结构和工作原理不同，因此电路功能不同。 为保证电路正常工作，要求主从 JK 触发器的 J 和 K 信号在 CP = 1 期间保持不变；而边沿触发器没有这 种限制，其功能较完善，因此应用更广。
单片机的硬件结构
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第二章 单片机的硬件结构
2.2 外部引脚功能
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MCS－51系列单片机 采用40个引脚的双列 直插式塑料封装的芯 片。
共可分为四个部分：
1、电源2个
2、外接晶体振荡器2个
3、控制信号引脚4个
4、I/O引脚32个
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一、主电源引脚
• VDD：接＋5V电源
• VSS：接地端
其中乘（MUL）、除（DIV）运算是执行时 间最长的指令。
2）累加器ACC
累加器ACC是最常用的专用寄存器。进入 ALU作算术操作和逻辑操作的操作数很多来 自ACC，操作的结果也常送回ACC。
3）B寄存器
是ACC的辅助寄存器，在乘除时，ACC不够
用便使用B寄存器。
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2、控制器
控制器是CPU的大脑中枢，它以定时控制逻辑为中 心，按照人们预先给定的计算步骤，即预先编写好 的已经输入到计算机存储器中的程序发出一系列控 制信号，控制计算机各个部件的工作，如运算、存 储等。
高128B地址空间的RAM 称为特殊功能寄存器SFR。 但SFR18个寄存器只占用了21B供用户使用。其 他的107B系统保留。
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1)片内RAM（00～ 7FH）
工作寄存器区：（32B）
字节地址：00H～1FH
位寻址区：（16B） 字节地址：20H～2FH 位地址为：00H～7FH
它实际上是一个完整的1位微处理器，这个1位 机有自己的CPU、位寄存器、I/O口和指令集。可 提供17条位操作指令，硬件有自己的“累加器” （进位位C）和自己的位寻址RAM和I/O空间，所 以是一个独立的位处理机。
单片机——硬件基础知识
int main(void) { uint i = 0; // 定义循环变量 i，用于软件延时 uchar j = 0; // 定义计数变量 j，用于移位控制 while(1) // 主循环，程序无限循环执行该循环体语句 { P0 = ~(1 for(i = 0; i if(j >= 8) //移位计数超过 7 后，再重新从 0 开始 {
单片机——硬件基础知识
1、单片机内部资源 STC89C52：8KFLASH、512 字节 RAM、32 个 IO 口、3 个定时器、1 个 UART、8 个中断源 (1)Flash(硬盘)程序存储空间 擦写 10 万次，断电数据不丢失，读写速度慢 (2)RAM(内存)数据存储空间 断电数据丢失，读写速度快，无限次使用 (3)SFR 特殊功能寄存器 2、单片机最小系统 最小系统：最少组件组成单片机可以工作的系统。 三要素： (1)、 电源电路：5V
j = ，稳定电源的作用。 高频滤波电容，电容附近，通常用 104 电容来进行去除高频干扰。 (3)、三极管(PNP,NPN) b，c，e --- 电压驱动 控制应用 驱动应用 4、LED 发光二极管 电流驱动 通常红色贴片 LED， 靠电流驱动，电压 1.8V~2.2V，电流 1~20mA，在 1~5mA 亮度有所变化 or(表达式 1;表达式 2;表达式 3) { 语句;//可以为空 } while(表达式)//表达式为真，执行语句
{ 语句;//可以为空 } do { 语句;//可以为空 }while(表达式); (3)、函数 (模块化的思想) 类型 函数名(参数类型 参数) { 函数体; }
(4)、数组 、具有相同数据类型 、具有相同的类型 、在存储器中连续存储 (5)、51 单片机常用延时办法循环、定时器 (P0 = ~(1 5、流水灯 给 IO 口一个低电平即可点亮 LED 灯。 注：单片机对外设的操作其实就是对 IO 口电平的控制。 #include //包含特殊功能寄存器定义的头文件 typedef unsigned int uint; typedef unsigned char uchar;
单片机硬件构成
单片机硬件构成单片机是一种集成电路芯片，是现代电子设备中智能控制的核心部件。
它采用高度集成的设计和先进的制程工艺，集成了微处理器核心、存储器、输入输出接口、时钟电路等多个功能模块，实现了计算、存储、控制等多种操作。
单片机的硬件构成是其功能实现的基础，下面我们将介绍单片机硬件构成的一些重要组成部分。
一、中央处理器（CPU）中央处理器是单片机的核心部件，负责数据处理和指令执行。
它包括运算器和控制器两个功能模块。
运算器用于进行算术和逻辑运算，控制器用于解码指令并控制其他部件的工作。
中央处理器的性能和功能决定了单片机的计算能力和控制能力。
二、存储器单片机内部集成了多种存储器，包括程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）和特殊功能寄存器等。
程序存储器用于存储程序代码，常用的有闪存和EEPROM等。
数据存储器用于存储数据，包括变量、寄存器等。
特殊功能寄存器用于存储特定功能的配置信息和控制状态。
三、输入输出接口单片机通过输入输出接口与外部设备进行通信和控制。
输入接口用于接收外部信号，常见的输入接口包括数字输入口、模拟输入口、串行通信接口等。
输出接口用于向外部设备发送信号，常见的输出接口包括数字输出口、模拟输出口、PWM输出等。
四、时钟电路时钟电路是单片机运行的基础，它提供稳定的时钟信号用于控制和同步各个模块的操作。
单片机的时钟电路一般由晶体振荡器、时钟分频电路和时钟源等组成。
时钟信号的频率决定了单片机的运行速度，常见的频率有8MHz、16MHz等。
五、复位电路复位电路用于将单片机从初始状态恢复到稳定的工作状态。
当单片机上电或发生异常情况时，复位电路可以自动将其复位，并清除各个模块的寄存器值，确保单片机的可靠运行。
复位电路通常由复位检测电路和复位发生器组成。
六、外设接口单片机通过外设接口与外部设备进行连接和控制。
外设接口包括通用输入输出口（GPIO）、串行通信接口（UART/SPI/I2C）、模拟输入输出口（ADC/DAC）等。
单片机基础知识
1.一个完整的微机系统由硬件和软件两大部分组成2.微型计算机的性能指标：字长、运算速度、存储容量、软件配置、外设扩展能力字：一组二进制数，字长：该二进制数的位数，字长越大，计算机处理数据越快运算速度：表达方式：cpu主频，越高，运算速度越快存储容量：内存储容量（cpu直接访问存储器）、外存储容量（硬盘容量）2.计算机系统：硬件系统（冯.诺依曼结构）（运算器、存储器、控制器、输入输出设备）、软件系统（运行程序和相应文档)3.CPU主要组成部分：运算器、控制器ALU运算器核心、累加器A、标志寄存器FR（C进、借位，OF溢出标志）、（不影响标志位CY的指令：INC A）寄存器组RS、控制器CU（pc程序计算器、ir指令寄存器、id指令译码器）4.存储器：RAM、ROM，其中RAM 具有易失性，常用于存储临时性数据存储器的地址范围是0000H~0FFFH，它的容量为4KB（16*16*16=4*1024）5.总线bus：传递信息的公共通信公道片总线、内总线、外总线地址总线（AB）、控制总线（CB）、数据总线（DB）6.单片机（芯片）包括五部分：运算器、存储器、控制器、输入部分、输出部分8051：8位单片机8031：复位后，PC和SP为：0000H、07H7.二进制B、八进制O、十进制D、十六进制H8.原码、反码、补码、压缩BCD码9.单片机引脚：P1.0VCC（40引脚）P1.1P0.0P1.2P0.1P1.3P0.2P1.4P0.3P1.5P0.4P1.6P0.5P1.7P0.6RST P0.7RXD EA/VPPTXD ALE/PROGITR0PSDEITR1P2.7T0P2.6T1P2.5WR P2.4RD P2.3XTAL2P2.2XTAL1P2.1GND P2.0（21引脚）10.I/O接口：P0.0-P0.7、P1.0-P1.7、P2.0-P2.7、P3.0-P3.711.XTAL1、XTAL2：振荡输入接口12.RST：复位信号端口，高电平有效。
单片机硬件组成
单片机硬件组成
单片机是一种集成电路，具有处理器、存储器、输入/输出端口以及各种外围设备接口等硬件组成部分。
1.处理器
单片机的处理器通常是一个微控制器，包括运算单元、控制单元、定时器/计数器和中断控制器等核心部件，可以执行各种指令，完成不同的操作。
2.存储器
单片机的存储器包括ROM、RAM、EEPROM等，其中ROM用于存储程序代码和常量数据，RAM用于存储变量和临时数据，EEPROM用于存储可编程数据，如配置文件、用户数据等。
3.输入/输出端口
单片机的输入/输出端口用于与外部设备进行通信，包括数字输入/输出端口、模拟输入/输出端口、串口、并口、SPI接口等，可以实现数据收发、控制信号输出、中断响应等功能。
4.外围设备接口
单片机的外围设备接口包括LCD显示屏驱动、键盘输入、蜂鸣器、LED指示灯、继电器控制、PWM输出等，可以满足不同的应用需求。
总之，单片机的硬件组成决定了它的功能和性能，不同的单片机具有不同的处理能力、存储容量、输入/输出接口和外围设备支持等特性，需要根据具体应用需求选择合适的型号和配置。
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分析指令阶段的任务是将IR中的指令操 作码译码，分析其指令性质。如指令要求 操作数，则寻找操作数地址。 执行指令阶段的任务是取出操作数，执 行指令规定的操作。根据指令不同还可能 写入操作结果。
微型机程序的执行过程实际上就是周而 复始地完成这三阶段操作的过程，直至遇 到停机指令时才结束整个机器的运行。
• 数据总钱DB（Data Bus）用来传输数据信息，是双 向总线，CPU既可通过DB从内存或输入设备读入数据， 又可通过DB将内部数据送至内存或输出设备。 • 地址总线AB（Address Bus）用于传送CPU发出的地 址信息，是单向总线。目的是指明与CPU交换信息的 内存单元或I/O设备。
• 控制总线CB（Control Bus）用来传送控制信号、时 序信号和状态信息等。其中有的是CPU向内存和外设 发出的信息，有的则是内存或外设向CPU发出的信息。 可见，CB中每一根线的方向是一定的、单向的，但作 为一个整体则是双向的，所以在各种结构框图中，凡 涉及到控制总线CB，均以双向线表示。
微机 主板 电源、 机箱
I/O接口电路 系统总线 外部设备
PC 总 线 、 ISA 、 EISA 、 PCI 、 AGP
输入/输出设备 磁盘、磁带 光盘、U盘
外围 设备
键盘、鼠标、触摸 屏、扫描仪、显示 器、打印机、绘图 仪、数码相机……
外存储器
过程I/O通道 模拟量I/O：A/D、D/A转换器、开关量I/O
32位 32位
32位 32位 32位 32位
310万 550万
700万 2800万 2130万 4200万
IPS
266MHz/400 MIPS 450MHz 450MHz 1.4GHz 0.25 μm 0.18 μm
1971/11 Intel 4004 2300 Transistors
应用软件 其他系统软件
操作系统 计算机硬件系统
6. 计算机编程语言
计算机软件程序都是利用计算机编程语言 编写的。它有多种，可以分为高级和低级语 言两大类。
高级语言：C、Basic、Pascal等 低级语言：机器语言、汇编语言
2300 3500 6000 6800 10000 29000 13.4万 27.5万 120万
108KHz 每秒6万次
基本指令周期为20～50μs
第 二 代
2MHz 2.5MHz 5MHz／基本指令周期0.5 μs 基本指令周期0.2 μs 16-33MHz／3-4 MIPS 33-120MHz /41-54 MIPS
AB
MPU
CB
DB
RAM
ROM
I/O接口
外设
微处理器MPU包含运算 器和控制器，是微机系统 输入输出接口又称为I/O接口 的核心部件。称为中央处 (Input/Output interface)，是 理单元(CPU) 微机系统与外部设备交换信 存储器用来存放数据和程序； 息的电路和通道。 分为只读存储器ROM(Read Only Memory) 和随机存取存 储器RAM(Random Access Memory)
微型计算机系统原理
1. 计算机发展概况
1943年——美国开始研制电子计算机 1946年2月——美国宾夕法尼亚大学莫尔学院 的物理学博士莫克利和电气工程师埃克特领导 的研制小组，研制成了世界上第一台数字式电 子计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator）。 它约18000个电子管、1500个继电器，耗电 量达150kW，占地面积167m2，重量约30吨， 计算速度每秒5000次，采用字长10位的十进制 计数方式。
1. 计算机发展概况
微机发展概况
第 一 代
1971年 1972年 1974年 1976年 1978年
Intel 4004 Intel 8008 Intel 8080 MC6800 Z80 Intel 8086 Intel 80286 80386 80486
4位 8位 8位 8位 8位 16位 16位 32位 32位
5. 微机软件
微机软件就是程序、数据和有关文档的 集合。程序是完成任务所需要的一系列指令 序列；文档则是为了便于了解程序所需要的 阐明性资料。正如大家所知，微机硬件是基 础，是运行软件的平台；而微机软件是整个 微机系统的主导和灵魂，能使硬件最大限度 发挥作用。
5.1 软件的分类 微机软件非常丰富，从不同的角度有不同的分类方 法。但一般而言，可以把软件分为系统软件和应用软件 两大类。系统软件中一个最重要的，就是操作系统。 5.2 操作系统的概念 操作系统是微机软件的核心，与微机硬件联系密切 ，它不仅管理和控制系统的各种资源，使系统能够正常 、协调地工作，而且其他软件都需要通过它才能发挥作 用。
3. 指令概述
指令是规定计算机执行特定操作的命令。
通常一条指令包括两部分：操作码和地址码。操作码指 明要完成操作的性质，如加、减、乘、除、数据传送、移 位等；地址码指明参加上述规定操作数据的存放地址或操 作数。
微型计算机每执行一条指令都是分成三个阶段进行： 取指令（Fetch）、分析指令（Decode）和执行指令 （Execute）。 取指令阶段的任务是根据程序计数器PC中的值，从存储 器读出现行指令,送到指令寄存器IR，然后PC自动加1指向 下一条指令地址。
第 三 1982年 代 第 1985年 10月 四 代 1989年4月 1995.3.22 1995.11.8 第 五 代 1997年 1999.2.26 1999.2.24 2000.11.24 更新
Pentium Pentium pro
Pentium Ⅱ Pentium Ⅲ AMD-K6-Ⅲ Pentium 4 ……
指令示例 汇编语言源程序 ORG 1000H MOV A， 5CH ADD A， 2EH JO 100AH B0H 5CH 04H 2EH CAH 0AH 10H
地址 立即数
对应机器码
MOV [0200H]， A
A2H
00H 02H
程序执行
HLT
F4H
4. 微机硬件
4.1 微机系统的主要性能指标：
万晶体管
4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
0.49 2.9 13.4 27.5 310 120 550 700 2800
4200
0 年 1973 1978 1982 1985 1989 1993 1995 1997 1999 2000
摩尔定律 晶体管数目每两年增加一倍
3. 控制器根据存放在存储器中的程序来工作。
微处理器系统的总线结构
AB
MPU
CB DB
RAM
ROM
I/O接口
外设
1 总线是计算机中各类公共信号线的集合，是计算机系 统中各部分联络的规范通道。
2 组成微机系统的各部分通过地址总线AB、数据总线 DB和控制总线CB联系在一起。
微处理器系统的总线结构
摩尔定律
CPU性能每18个月增加一倍
2. 微机系统工作原理
2.1 微机系统结构
一台计算机是以运算器为中心，由运算器、存储器、 控制器、输入设备和输出设备组成。
运算器
输入设备
存储器
输出设备
微处理器是将运算器 和控制器以及其它部 件集为一体的大规模 集成电路。
控制器
1. 由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分 组成； 2. 数据和程序以二进制代码形式存放；
1 字长
微机系统能够直接处理的二进制数据的位数。 2 运算速度 微处理器的主频/MIPS (Million Instructions Per Second )
3、存储容量
包括内存容量（由微处理器的寻址能力决定）和 外存容量。
4、外设扩展能力
4.2 微机系统硬件组成
微处理器
内存储器
算术逻辑单元 控制器 寄存器阵列 只读存储器（ROM） 随机存储器（RAM） 高速缓存（Cache） 并行输入/输出接口 串行输入/输出接口
1978/6 Intel 8086 29000 Transistors 3μm
2004/2 Prescott 3.4G P4125Million Transistors 90nm
2002/4 Pentium 4-2.2G 55Million Transistors 0.13μm
Gordon Moore 1965的预言已经40年了，这条IT第一定律还 能走多远？