微型计算机的基本组成
1-3微型计算机系统的组成、分类和配置
• ③8284 时钟信号发生与驱动器 外接频 率为14.31818MHz的石英晶体，它可输出 供系统使用的14.31818MHz的OSC信号， 4.77MHz的CLK信号和2.387MHz的PCLK 信号
第1章 微型计算机基础
§1.3 微型计算机系统的组成、分 类和配置
• §1.3.1微型计算机的组成
• 微型计算机与一般计算机一样，由硬件和 软件组成
• 图1.5
• 1、微型计算机的硬件
• （1）CPU
• 运算器、控制器和寄存器
• 运算器 ALU
• 控制器由指令寄存器、指令译码器、控制 电路组成，能根据指令的要求，对计算机 的各个部件发出相应的控制信息，使它们 协调工作，从而完成对整个计算机的控制
• 8088准16位微处理器，时钟频率为 4.77MHz，有20条地址线，故可寻址220B
• 最小工作模式是单处理机模式，只允许 8088接于系统中
• 最大工作模式是多处理机方式，除8088外， 系统可配接8087
• ②8288总线控制器
• 最大模式 对内存和外设进行控制
• 最大模式是多处理机模式，需要协调主处 理机和协处理器的工作，并因负载较重需
后，便使外设投入使用
• 存储器扩充选件 • 用户设计的接口电路也可作为I/O选件插入
I/O扩展槽中ຫໍສະໝຸດ • ④8253 通道0是定时器，平均18.2次计时 1秒，用此来计算时钟的时间。通道1用于 动态存储器刷新的定时。通道2输出方波至 扬声器
• ⑤DMA 4个DMA通道 通道0用于动态存储 器刷新，通道2用于软盘与内存的DMA传送
微型计算机的组成
七、工作电压
CPU的工作电压就是CPU正常工作所需的电压，与制作工 艺及集成的晶体管数相关。正常工作的电压越低，功耗越低， 发热减少。CPU的发展方向，也是在保证性能的基础上，不断 降低正常工作所需要的电压。例如老核心Athlon XP的工作电压 为1.75v，而新核心的Athlon XP其电压为1.65v
PLGA即塑料焊盘栅格阵列封装。由于没有使用针脚，而 是使用了细小的点式接口，具有更小的体积、更少的信号传输 损失和更低的生产成本，可以有效提升处理器的信号强度、提 升处理器频率，同时也可以提高处理器生产的良品率、降低生 产成本。目前Intel公司Socket 775接口的CPU采用了此封装。
OPGA封装（有机管脚阵列）。这种封装的基底使用的是玻璃 纤维，类似印刷电路板上的材料。 此种封装方式可以降低阻抗和 封装成本。OPGA封装拉近了外部电容和处理器内核的距离，可 以更好地改善内核供电和过滤电流杂波。AMD公司的AthlonXP系 列CPU大多使用此类封装。
微型计算机的组成
一、CPU 二、硬盘 三、内存 四、光驱 五、显示卡 六、显示器 七、主板
八、网卡 九、声卡 十、机箱 十一、电源 十二、CPU风扇 十三、机箱风扇
CPU主要参数及规格型号
一、CPU架构，就是CPU核心的设计方案。目前 CPU大致可以分为X86、IA64、RISC等多种架构，而 个人电脑上的CPU架构，其实都是基于X86架构设计的，
例如: WD2500JS-00SGB0 WD = Western Digital（西部数据） 2500 = 250GB容量（1600=160GB，5000=500GB， 以此类推）
J = 7200rpm/8MB缓存（B=7200转2MB，E=5400 转Protege系列，G=10000转8MB） S = SATA 300MB/s接口（B=ATA接口，D=SATA 150MB/s接口） 00 = 零售市场（非00则是面向OEM客户） S = 单碟容量 G = 代表同系列硬盘的版本 B0 = 代表硬盘Firmware版本（我们常见的就是A0和 B0）
微型计算机基础
2.1
微型计算机基础
微型计算机基本结构
微型计算机又称为PC机，由硬件系统和软件系统两大部分组 成。
2.1.1微型计算机的概念结构 如图所示，是微型计算机的典型 组成结构示意图，从图中我们 可以看出，微型计算机由微处理 器CPU①、一定容量的内部存储 器（包括②ROM、RAM）、 ③输入/输出接口电路组成。 各功能部件之间通过④总线有机地 连接在一起，其中微处理器是整个微型计算机的核心部件。
②数据总线(Data Bus) 数据总线是CPU用来传送数据信息的信号线（双向、三 态）。数据总线是双向三态总线，即数据既可以从CPU送到 其它部件，也可以从其它部件传送给CPU，数据总线的位数 和处理器的位数相对应。 ③控制总线(Control Bus) 控制总线是用来传送控制信号的一组总线。这组信号线比较 复杂，由它来实现CPU对外部功能部件（包括存储器和I/O 接口）的控制及接收外部传送给CPU的状态信号，不同的微 处理器采用不同的控制信号。 控制总线的信号线，有的为单向，有的为双向或三态，有的 为非三态，取决于具体的信号线，但作为整体是双向的，以 双向线表示。
4 ）总线 微型计算机大多采用总线结构，因为在微型计算机系统中， 无论是各部件之间的信息传送，还是处理器内部信息的传 送，都是通过总线进行的，系统中各功能部件之间的相互 关系变为各个部件面向总线的单一关系。 问题：什么是总线 所谓总线，是连接多个功能部件或多个装置的一组公 共信号线，用作微机各部分传递信息所共同使用的“高速 信息公路”。 按在系统中的不同位置，总线可以分为内部总线和外 部总线。内部总线是CPU内部各功能部件和寄存器之间 的连线；外部总线是连接系统的总线，即连接CPU、存 储器和I/O接口的总线，又称为系统总线。
第一章 微型计算机系统的基本组成
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4
CMOS
主板
ISA插槽
主板电池 控制芯片 PCI插槽 / 串行 并口插 槽 Socket7 插槽 键盘插座 CACHE 内存插槽
Pentium （奔腾）主板 奔腾）
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外围设备连接口
PS/2 鼠标接口 打印机接口(25 针孔)
键盘接口
COM1 USB 接口 (9 针孔)
COM2 (9 针孔)
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1．系统软件
系统软件是管理、监控、维护计算机 系统软件是管理、 监控 、 资源（包括硬件与软件）的软件。包括： 资源（包括硬件与软件）的软件。包括： ⑴ 操作系统 ⑵ 程序设计语言 ⑶ 各种程序设计语言的处理程序 ⑷ 工具软件
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2．应用软件 ．
应用软件是用户为了解决实际问题 而编制的各种程序。如各种工程计算、 而编制的各种程序。如各种工程计算、模 拟过程、辅助设计和管理程序、文字处理 拟过程、辅助设计和管理程序、 和各种图形处理软件等等。 和各种图形处理软件等等。
光盘驱动器
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DVD外形 外形
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6 输入设备 键盘
功能键 主键盘和 打字键 控制键 小数字键 编辑键 状态显示灯
104键盘 键盘
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键 Shift
名
功
能
又称上档键， 又称上档键，利用此键来输入上档字符 大写字母锁定键， 大写字母锁定键，利用此键来输入大写字母 位于键盘最下面的一个最长的键，按下空格键， 位于键盘最下面的一个最长的键，按下空格键，将输入一个空 格字符 按下此键可使光标回退一格， 按下此键可使光标回退一格，删除光标左边的一个字符 回车键。按下此键，表示前面的输入结束 回车键。按下此键， 制表定位键 转换键， 转换键，此键通常和其他键组成特殊功能键 控制键， 控制键，通常和其他键组合在一起使用 系统的热启动， 使用的方法是： 按住Ctrl和 Alt键不放 ， 再击 键不放， 系统的热启动 ， 使用的方法是 ： 按住 和 键不放 打Del键 键 返回本节
微机原理及应用课后答案
X = C3H = 1101 0011 B
Y =5AH = 0101 1010 B
｛（X异或Y）与（X或Y）｝= 1001 1001B = 99H
二、填空题：
1、512×4位的存储器分别需要9地址线和4数据线？8K×8位的存储器又分别需要13地址线和8数据线？
4.存储器或IO设备经缓冲后通过总线与CPU连接，且任一时刻只能有1个部件通过总线与CPU进行数据通讯，这是由器件中的三态门电路实现的。
5.8086从数据线上读取数据的时候，其引脚DT/R为低电平，将数据写入存储器或IO设备的时候，其引脚DT/R为高电平。
6.已知某微机控制系统中的RAM容量为4K×16位．首地址为4800H．其最后一个单元的地址为57FFH（=4800H+0FFFH),其所用数据线和地址线分别为16和12根。
答：所谓寻址方式，是指如何通过寻找内存操作数的地址寻找内存操作数。
Intel系列有七种寻址方式：
（一）立即寻址
（二）寄存器寻址
（三）直接寻址
（四）寄存器间接寻址
（五）寄存器相对寻址
（六）基址加变址寻址
（七）相对基址加变址寻址
18.计算325D的十六进制、二进制和BCD码的值。
325D=145H=101000101B=0011 0010 0101BCD
4.CPU内部16位地址寄存器如何寻址和访问CPU外部20根地址形成的1M地址空间？
答：用16位的段寄存器与16位的偏移量来解决这一问题，即各个段寄存器分别用来存放各段的初始地址。当由IP提供或EU按寻址方式计算出寻址单元的16位偏移地址（又称为逻辑地址）后，将与左移4位后的段寄存器的内容同时送到地址加法器进行相加，形成一个20位的实际地址（又称为物理地址），以对存储单元寻址。
微型计算机的硬件组成
微型计算机的硬件组成一、CPU、内存、接口和总线的概念点击折叠视频：CPU、内存、接口和总线的概念1微型计算机的结构微型计算机包含了多种系列、档次和型号等。
这些计算机的共同特点是体积小，适合放在办公桌上使用，而且每个时刻只能一人使用，因此又称为个人计算机（PC）。
图1-3是PC的典型结构。
2主板主板是固定在微型计算机主机箱箱体上的一块电路板。
主板上装有大量的有源电子元件。
其中主要组件有CMOS、基本输入输出系统（BIOS）、高速缓冲存储器（cache）、内存插槽、CPU插槽、键盘接口、软盘驱动器接口、硬盘驱动器接口、总线扩展插槽（提供ISA、PCI 等扩展槽）、串行接口（COM1、COM2）、并行接口（打印机接口LPT1）、USB接口等。
因此，主板是计算机各种部件相互连接的纽带和桥梁。
3中央处理器中央处理器（CPU）是计算机的核心，包括运算器、控制器和寄存器等。
计算机的运转是在CPU的指挥控制下实现的，所有的算术运算和逻辑运算都是由它完成的。
因此，CPU是决定计算机速度、处理能力和产品档次的关键部件。
图1-3 PC的典型结构4内存储器存储器分为内存储器和外存储器，通常分别简称为内存和外存。
内存是计算机的主要工作存储器，是计算机用于直接存取程序和数据的地方。
计算机在执行程序前必须将程序和数据装入内存中，这种装入信息的操作称为“写入”；所执行的指令及处理的数据，也必须从内存取出，这种取出信息的操作称为“读出”。
存储器读出信息后，原内容保持不变；向存储器写入信息，则原内容被新内容所代替。
由于内存是由半导体器件构成的，没有机械装置，所以内存的读写速度远远高于外存，但容量也相对较小，主要用来存放计算机正在使用的程序和数据。
内存又分如下两种：（1）只读存储器ROM只读存储器（Read Only Memory，ROM）存储的内容由厂家一次性写入，并永久保存下来，用户只能从ROM读出原有内容，不能再向其写入新内容，因此称为只读存储器。
第三章 微型计算机系统
只读存储器（Read Only Memory ）简称ROM， 一般不能写入，即机器掉电，这些数据 也不会丢失。用于存放重复使用固定不 变的程序，典型的如ROM BIOS，用于存 放计算机启动所需指令。 另外，PROM为一次可编程ROM，EPRO M为可擦除可编程ROM。新型的FROM 为电可擦除可编程ROM。
声卡
投影机
实物投影机
外存储器
功能和特点：
外存储器用来存放需要永久保存的或相 对来说暂时不用的各种数据和程序。外存储 器不能被CPU直接访问，必须通过专门设备将 存储在外存中的信息先调入内存中才能为CPU 所利用。外存存取速度慢，但存储容量大， 价格低廉，而且大部分可以移动，便于不同 计算机之间进行信息交流。
内存一般采用半导体存储单元，包括随即
存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM ）和闪存和CMOS。
常见的几种内存条
随机存取存储器（Random Access Memory）简称RA M，信息既可以读取，也可以写入，当机器电源 关闭时，存于其中的数据就会丢失。负责临时存 放CPU处理的数据和处理这些数据的程序。 RAM可以分为动态RAM（DRAM）和静态RAM （SRAM），两者区别在于DRAM采用电容上的 电荷有无来表示1和0，所以需要定期刷新，而S RAM采用触发器的开关表示1和0，无需刷新， 速度比DRAM快。
常用输出设备：
微型计算机中常用的输出设备有显示器、 打印机、绘图仪、投影机等。
显示器
显示器由监视器和显示控制适配器（显示 卡）组成。显示器可以分为单色显示器和彩色 显示器两种。有CRT显示器和液晶显示器主要 性能指标为分辨率。目前常用显示器分辩率为 800 × 600、1024 × 768等。
微型计算机由哪几部分组成
1微型计算机由哪几部分组成 ?（一）答：三部分：微型计算机（微处理器，存储器，I/0接口，系统总线），外围设备，电源。
2什么是微机的总线，分为哪三组？答：是传递信息的一组公用导线。
分三组：地址总线，数据总线，控制总线。
3 8086/8088CPU的内部结构分为哪两大模块，各自的主要功能是什么？答：总线接口部件（BIU）功能：根据执行单元EU的请求完成CPU与存储器或IO设备之间的数据传送。
执行部件（EU），作用：从指令对列中取出指令，对指令进行译码，发出相应的传送数据或算术的控制信号接受由总线接口部件传送来的数据或把数据传送到总线接口部件进行算术运算。
4 8086指令队列的作用是什么？答：作用是：在执行指令的同时从内存中取了一条指令或下几条指令，取来的指令放在指令队列中这样它就不需要象以往的计算机那样让CPU轮番进行取指和执行的工作，从而提高CPU的利用率。
5 8086的存储器空间最大可以为多少？怎样用16位寄存器实现对20位地址的寻址？完成逻辑地址到物理地址转换的部件是什么？答：8086的存储器空间最大可以为2^20（1MB）；8086计算机引入了分段管理机制，当CPU寻址某个存储单元时，先将段寄存器内的内容左移4位，然后加上指令中提供的16位偏移地址形成20位物理地址。
6 段寄存器CS＝1200H，指令指针寄存器IP=FF00H，此时，指令的物理地址为多少?指向这一物理地址的CS值和IP值是唯一的吗?答：指令的物理地址为21F00H；CS值和IP值不是唯一的，例如：CS=2100H，IP=0F00H。
7 设存储器的段地址是4ABFH，物理地址为50000H，其偏移地址为多少？答：偏移地址为54100H。
（物理地址=段地址*16+偏移地址）8 8086/8088CPU有哪几个状态标志位，有哪几个控制标志位？其意义各是什么？答：状态标志位有6个： ZF，SF，CF，OF，AF，PF。
其意思是用来反映指令执行的特征，通常是由CPU根据指令执行结果自动设置的；控制标志位有3个：DF，IF，TF。
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微型计算机的基本组成
微型计算机是微型化的电子数字计算机，它的基本结构和基本功能与一般的计算机大致相同。
但是，由于微型计算机采用了由大规模和超大规模集成电路组成的功能部件，使微型计算机在系统结构上有着简单、规范和易于扩展的特点。
采用大规模集成电路技术，把计算机的运算器、控制器及其附属电路集成在一个芯片上，就构成了微型计算机的中央处理器———微处理器（MicroProcessUnit，MPU）。
微型计算机由微处理器、存储器和输入／输出接口电路组成，通过若干信号传输线连接成一个有机的整体。
这些信号传输线称为总线，其英文名称bus，公共汽车、汇流母线，形象地反映了这组信号线的特点。
1）必要性：总线是构成计算机系统不可缺少的信息大动脉。
2）公用性：总线为系统中设备公用。
这些信号传输线按照它们担负的不同传输功能又可以划分为3组：数据总线、地址总线和控制总线，如图所示。
1.微处理器
微处理器（MPU）是微型计算机的中央处理器。
它的基本功能是执行指令和算术与逻辑运算，它还能够完成数据传输、控制和指挥其他部件协调工作。
2.存储器
微型计算机的存储器由集成度高、容量大、体积小、功耗低的半导体存储器芯片构成。
常态下只能读出、不能写入的存储器称为ROM（ReadOnlyMemory，只读存储器），既可以读出，又可以随时写入的存储器称为RAM（RandomAccessMemory，随机读写存储器）。
存储器内部由许许多多的基本存储单元组成，每个单元存储／记忆一组二进制信息。
微型计算机通常用8位二进制数构成一个存储单元，称为字节（Byte）。
每个存储单元有一个编号，表示它在存储器内部的顺序位置，称为地址（Address）。
存储单元的地址从0开始编排，用若干位二进制数表示，常用十六进制数书写，例如3A120H。
3.输入／输出接口
电路介于总线和外部设备之间的电路称为输入／输出电路（Input／OutputInterface），简称I／O接口。
它在外部设备和总线之间实施数据缓冲、信号变换和连接等作用。
I／O接口电路上包含若干个寄存器／缓冲器。
CPU送往外部设备的信息首先送入这些寄存器／缓冲器，然后再转送入外部设备，反之亦然。
这些寄存器／缓冲器称为端口（Port）。
每个端口有一个端口地址，标记它所在的顺序位置。
例如，PC系列微机内，打印机数据端口地址为0378H，命令端口地址为037AH，键盘数据端口地址为0060H。
4.总线
总线是一组公共的信号传输线，用于连接计算机的各个部件。
位于微处理器芯片内部的总线称为内部总线。
连接微处理器与存储器、输入／输出接口，用以构成完整的微型计算机的总线称为系统总线，相对于芯片内部的内部总线，有时候也称为外部总线。
微型计算机的系统总线划分为以下3组。
数据总线（DataBus，DB）：用于传送数据信息，实现微处理器和存储器、I／O接口之间的数据交换。
数据总线是双向总线，数据可以在两个方向上传输。
地址总线（AddressBus，AB）：用于发送内存地址和I／O端口的地址。
控制总线（ControlBus，CB）：传送各种控制信号和状态信号，使微型计算机各部件协调工作。
微型计算机采用标准总线结构，任何部件只要正确地连接到总线上，就能立刻成为“系统”的一部分，系统各功能部件之间的两两连接关系则变为面向总线的单一关系。
凡符合总线标准的功能部件均可以互换，符号总线标准的设备可以互连，提高了微机系统的通用性和扩展性。