微型计算机系统的组成
微机原理课件第2章 微型计算机基础
微型计算机的概念结构
地址总线 AB
C P
存
I/O
输
储
接
入
器
口
设
备
I/O 接 口
输 出 设 备
I/O 接 口UΒιβλιοθήκη 数据总线 DB控制总线 CB
AB: Address Bus DB: Data Bus CB: Control Bus
7
主机硬件系统之一：CPU
CPU是计算机的控制中心，提供运算、判断能力 构成：ALU、CU、Registers
汇编语言程序 对应的机器指令 对应的操作
------------------ --------------------- -----------------------------------------------
MOV AL, 5CH 10110000 中
16
程序的执行过程
程序
指令1 指令2 指令3 指令4
……
指令n
操作码 操作数
执行
取指令 指令译码 取操作数 执行指令
存结果
指令周期
1、CPU如何知道从哪里取出程序的第一条指令？—操作系统 2、CPU如何按程序控制流执行指令？—程序计数器 3、CPU如何知道从哪里取操作数？—地址、寻址方式
17
例：计算 5CH+8EH
内存单 元地址
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
... 0 1 0 1 1 0 0 0
38F04H 1 0 1 1 0 1 1 0
内存单 元内容
*内存单元有时 又称为地址单元
...
10
存储器相关概念2：内存容量
即内存单元的个数，以字节为单位。 注意：内存空间与内存容量的区别。
微机原理与接口技术各章知识要点
各章知识要点、小结第一章微型计算机系统概述本章知识要点：∙微型计算机的发展。
∙微型计算机的特点。
∙微型计算机系统的组成。
∙微型计算机的主要性能指标。
本章小结：本章首先介绍了微型计算机的发展、组成。
然后对计算机的结构进行了简单介绍，并介绍了微型计算机的3种不同的总线结构。
最后，介绍了计算机的软、硬件的概念，区别和联系以及计算机的主要性能指标。
在学习完本章内容之后，需要掌握如下内容。
∙微型计算机的发展阶段和特点。
∙微型计算机属于第四代计算机，为冯·诺伊曼结构。
∙微型计算机系统由硬件和软件组成。
硬件由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器等5部分组成。
∙微型计算机中的软硬件概念、分类、联系以及区别。
∙微型计算机的主要性能指标有字长、存储器容量、运算速度、外部设备配置、系统软件配置、性价比等。
∙1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB第二章计算机中的信息表示本章知识要点：∙进位计数制及其相互转换。
∙二进制数的运算规则。
∙计算机中带符号数与小数点的表示方法。
∙计算机中的常用码制。
本章小结：本章着重介绍了计算机中数据的表示方法，重点讲述了二、八、十、十六进制数的相关概念及各类进制数之间相互转换的方法，无符号数和带符号数的机器内部表示以及字符编码和汉字编码等内容。
在学习完本章内容之后，需要掌握如下内容。
∙掌握计算机内部的信息处理方法和特点。
∙熟悉原码、反码、补码等各类数制之间的相互转换。
∙理解无符号数和带符号数的表示方法。
∙掌握各种BCD码的特点及其之间的相互转换。
∙了解循环码和余3码的表示方法。
∙掌握在计算机中如何运用字符的ASCII码表示非数字信息的。
∙了解汉字编码以及在计算机中对汉字的表示方法。
第三章微处理器本章知识要点：∙CP U的发展过程。
∙80486的内部基本结构。
∙80486的外部基本引脚。
∙CPU的内部寄存器。
∙CPU的流水线操作过程。
∙Pentium CPU的简介和CPU的发展趋势。
(整理)第三节微型计算机的系统组成
项目三选购和维护一台计算机第三节微型计算机的系统组成【教学目标】⏹了解微机主机的组成⏹了解微机外存储器的分类及特点⏹了解微机输入设备的分类及特点⏹了解微机输出设备的分类及特点【教学时序】一、微型计算机的系统组成下图所示为一台多媒体微型计算机的系统组成，它包括主机、显示器、键盘、鼠标、音箱和耳机等。
1．主机微机的主机箱内一般安装着系统主板（包括CPU和内存等）、外存（软盘、硬盘和光盘）、总线扩展槽、输入输出接口电路（显示适配卡、打印适配卡、声音卡、视频卡和Modem卡）等。
（1）主板主板也称系统主板或母板，它是一块电路板，用来控制和驱动整个微型计算机，是微处理器与其他部件连接的桥梁。
主板主要组成：■CPU插座■内存插槽■总线扩展槽■外设接口插座■串行和并行端口（2）CPU■CPU是微型计算机的心脏，主要包括运算器和控制器。
■微型计算机的处理功能是由CPU来完成的。
■CPU芯片决定了计算机的档次，CPU的性能直接决定了微型计算机的性能。
■CPU的主要性能指标有两个：字长和主频。
字长(位)：指CPU一次能处理的二进制数的位数。
CPU字长越长，性能越强。
PC机的字长，已由8088的准16位(运算用16位，I／O用8位)发展到现在的32位、64位。
主频(Mhz)：CPU工作的时钟频率，单位为MHz（兆赫兹）。
主频越高处理数据速度越快。
如Pentium III 800表示CPU型号为Pentium III，主频为800MHz。
Pentium 4 2.0G表示CPU型号为Pentium 4，主频为2.0GHz。
（3）内存（主存储器或主存）内存用于存放计算机当前正在运行的程序和数据，它可被CPU访问，直接与CPU交换信息。
其特点是：读写速度快，但容量较小，价格也较高。
内存储器目前大多采用半导体存储器，按功能分为RAM（Random Access Memory，随机存储器）和ROM（read only Memory，只读存储器）两类。
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。
微机原理及应用答案
微机原理及应用答案1．微型计算机由哪些部件组成？各部件的主要功能是什么？微机系统微型计算机系统软件外围设备：打印机、键盘、CRT、磁盘控制器等微处理器（CPU）系统总线：AB、CB、DB （功能：为CPU和其他部件之间提供数据、地址和控制信息的传输通道）存储器：只读存储器（ROM）、随机存储器（RAM）（功能：用来存储信息）输入/输出（I/O）接口：串/并行接口等（功能：使外部设备和微型机相连）算术逻辑部件(ALU）累加器、寄存器控制器操作系统（OS）系统实用程序：汇编、编译、编辑、调试程序等（注：CPU的功能－－①可以进行算术和逻辑运算；②可保存少量数据；③能对指令进行译码并执行规定的动作；④能和存储器、外设交换数据；⑤提供整修系统所需要的定时和控制；⑥可以响应其他部件发来的中断请示。
）2． 8086/8088 CPU 由哪两部分组成？它们的主要功能各是什么？是如何协调工作的？微处理器（CPU）总线接口部件(BIU）：负责与存储器、I/O端口传送数据执行部件（EU）：负责指令的执行协调工作过程：总线接口部件和执行部件并不是同步工作的，它们按以下流水线技术原则来协调管理：① 每当8086 的指令队列中有两个空字节，或者8088 的指令队列中有一个空字节时，总线接口部件就会自动把指令取到指令队列中。
② 每当执行部件准备执行一条指令时，它会从总线接口部件的指令队列前部取出指令的代码，然后用几个时钟周期去执行指令。
在执行指令的过程中，如果必须访问存储器或者输入/输出设备，那么，执行部件就会请求总线接口部件进入总线周期，完成访问内存或者输入/输出端口的操作；如果此时总线接口部件正好处于空闲状态，那么，会立即响应执行部件的总线请求。
但有时会遇到这样的情况，执行部件请求总线接口部件访问总线时，总线接口部件正在将某个指令字节取到指令队列中，此时总线接口部件将首先完成这个取指令的操作，然后再去响应执行部件发出的访问总线的请求。
微型计算机控制技术第二版课后习题答案_潘新民教材
第一章1.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分作用?由四部分组成(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。
(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。
过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
(3)外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备，简称外设，包括人机联系设备(操作台)、输入输出设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。
其中作台应具备显示功能，即根据操作人员的要求，能立即显示所要求的内容；还应有按钮，完成系统的启、停等功能；操作台还要保证即使操作错误也不会造成恶劣后果，即应有保护功能.(4)检测与执行机构:a.测量变送单元：在微机控制系统中，为了收集和测量各种参数，采用了各种检测元件及变送器，其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量.b.执行机构：要控制生产过程，必须有执行机构，它是微机控制系统中的重要部件，其功能是根据微机输出的控制信号，改变输出的角位移或直线位移，并通过调节机构改变被调介质的流量或能量，使生产过程符合预定的要求。
2、微型计算机控制系统的软件有什么作用？说出各部分软件的作用。
软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。
整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进行的，因此说软件是微机系统的中枢神经。
就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件及数据库。
(1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。
(完整版)微机原理答案1
第 1 章微型计算机系统概述习题参考答案1-1．微型计算机包括哪几个主要组成部分，各部分的基本功能是什么？答：微型计算机由CPU、存储器、输入/输出接口及系统总线组成。
CPU是微型计算机的核心部件，一般具有下列功能：进行算术和逻辑运算。
暂存少量数据。
对指令译码并执行指令所规定的操作。
与存储器和外设进行数据交换的能力。
提供整个系统所需要的定时和控制信号。
响应其他部件发出的中断请求；总线是计算机系统各功能模块间传递信息的公共通道，一般由总线控制器、总线发送器、总线接收器以及一组导线组成；存储器是用来存储数据、程序的部件；I/O接口是微型计算机的重要组成部件，在CPU和外设之间起适配作用。
1-2．CPU 执行指令的工作过程。
答：指令执行的基本过程：（1）开始执行程序时，程序计数器中保存第一条指令的地址，指明当前将要执行的指令存放在存储器的哪个单元。
（2）控制器：将程序计数器中的地址送至地址寄存器MAR，并发出读命令。
存储器根据此地址取出一条指令，经过数据总线进入指令寄存器IR。
（3）指令译码器译码，控制逻辑阵列发操作命令，执行指令操作码规定的操作。
（4）修改程序计数器的内容。
1-3．果微处理器的地址总线为20 位，它的最大寻址空间为多少？答：220=1048576=1MB1-4．处理器、微型计算机和微型计算机系统之间有什么关系？答：微处理器是微型计算机的核心部件。
微处理器配上存储器、输入/输出接口及相应的外设构成完整的微型计算机。
以微型计算机为主体，配上系统软件和外部设备以后，就构成了完整的微型计算机系统。
1-5．下面十进制数分别转换为二进制、八进制和十六进制数：128，65535，1024答：128，二进制：10000000B，八进制：200O，十六进制：80H65535，二进制：1111111111111111B，八进制：177777O，十六进制：FFFFH1024，二进制：10000000000B，八进制：2000O，十六进制：400H1-6．下面二进制数分别转换为十进制及十六进制数：1011.1010B，1111101.11 B答：1011.1010B，十进制：11.625，十六进制：B.AH111101.11B，十进制：125.75,十六进制：7D.CH1-7．(5487)10＝（0101010010000111）BCD＝1010101101111 B1-8．设字长为8 位，请写出下列数的原码、反码、补码和移码：15，－20，－27/32 答：[+15]原=00001111，[+15]反=00001111，[+15]补=00001111，[+15]移=10001111 [-20]原=10010100，[-20]反=11101011，[-20]补=11101100，[-20]移=01101100 [-27/32]原=1.1101100，[-27/32]反=1.0010011，[-27/32]补=1.0010100，[-27/32]移=0.0010100第 2 章微型计算机系统的微处理器习题参考答案2-1．086／8088 CPU 的功能结构由哪两部分组成？它们的主要功能是什么？答：8086/8088 CPU 的功能结构由以下两部分组成：总线接口单元BIU（Bus Interface Unit），执行部件EU （Execution Unit）。
微型计算机系统的组成
微型计算机系统的组成
计算机语言分为高级语言和低级语言
机器语言：是一种最低级的计算机语言，用二进制代码表示
每一条指令，计算机能够直接执行。 汇编语言：介于机器语言和高级语言之间的一种采用助记符来 编写程序的伪代码语言。机器语言和汇编语言都要求熟悉计算 机的内部结构，对程序员要求较高。 高级语言：采用人类较熟悉的代码来编写程序的语言，此种语 言编写的程序不能直接运行，必须通过编译或解释才能被计算 机识别并运行。
应用程序是面向用户的最高层程序。
多媒体技术应用基础
一. 基本概念
媒体: 是指表示和传播信息的载体。 多媒体： 指当这种载体可表示和传播两种或两
种以上的信息时，称之为多媒体。 多媒体技术：是指可以将文本、图形、图像、音
频、视频等多媒体信息经过计算机设 备的获取操作、编辑、存储等综合处 理后以单独或合成的形态表现出来的 技术和方法。
盘安装在主机内，成为C盘，是计算机的主要外存储设备。
硬盘容量=柱面数×磁头数×扇区数×512B
目 前 硬 盘 的 转 速 为 3600 转 / 分 -7200 转 / 分 ， 容 量 为 30G40G。硬盘的质量是衡量微机性能的一项重要指标。
微型计算机系统的组成
U盘：是一种携带更加方便、使用简单的可移动数据存储器。 可移动硬盘：是一种具有很强的移动性能的存储器。 光盘：是一种常用的外存储器，它的容量为650MB。光盘分
多媒体技术应用基础
二、多媒体信息的表示 （1）声音信息的表示
声音波形表示文件：.WAV 声音符号表示文件：.MID （2）视觉信息的表示 静态图像：位图图像（.BMP） 动态图像：视频图像（.AVI）
多媒体技术应用基础
三、多媒体系统的硬件
1.微型计算机是指以微处理器 为核心,配上 存储器 、 输入输出接口电路 及系统总线所组成的计算机。
1.微型计算机是指以微处理器为核心，配上存储器、输入输出接口电路及系统总线所组成的计算机。
2.微处理器是由一片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的部件。
3.8086CPU从功能上讲，其内部结构分为_执行单元_和_总线接口单元_两大部分。
4.1KB＝ 1024 字节，1MB＝ 1024 KB，1GB＝ 1024 MB。
5.带符号数有原码、反码和补码三种表示方法，目前计算机中带符号数都采用补码形式表示。
6.（101110．11）2＝（ 46.75）10＝（ 2E.C）167.已知[ X]补=81H，则X= -127 。
(已知补码如何求真值？)8.假设二进制数A＝10000110，试回答下列问题：1)若将A看成无符号数则相应的十进制数是_134_。
2)若将A看成有符号数则相应的十进制数是_-122_。
（带符号数都采用补码形式表示，已知补码如何求真值？。
）3)若将A看成BCD码则相应的十进制数是_86_。
9.从_奇_地址开始的字称为“非规则字”，访问“非规则字”需_两_个总线周期。
10.8086CPU数据总线是_16_位，对规则字的存取可在一个总线周期完成，11.8086CPU的地址总线有 20 位，可直接寻址 1M B的存储空间。
12.若DS=6100H，则当前数据段的起始地址为 61000H ，末地址为 70FFFH 。
13.动态存储器是靠电容来存储信息的，所以对存储器中所存储的信息必须每隔几毫秒刷新一次。
14.8086 CPU复位后，执行的第一条指令的物理地址是 FFFF0H 。
15.8086CPU系统的逻辑地址由段地址和偏移地址组成，物理地址的求法是段地址左移4位+偏移地址。
16.堆栈是以_先进后出_的原则存取信息的一个特定存贮区。
8086的堆栈可在1MB 存贮空间内设定，由堆栈段寄存器 SS 和堆栈指针 SP 来定位。
堆栈操作是以字为单位。
17.转移指令分为条件转移指令和无条件转移指令，条件转移指令的转移目的地址只能是短标号，即转移范围不能超过_-128——+127_字节。
微机系统基础知识
微型计算机系统基础知识微型计算机简称“微型机”、“微机”，由于其具备人脑的某些功能，所以也称其为“微电脑”。
微型计算机是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。
它是以微处理器为基础，配以内存储器及输入输出(I/0)接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机。
微型计算机的特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。
把微型计算机集成在一个芯片上即构成单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)。
由微型计算机配以相应的外围设备（如打印机）及其他专用电路、电源、面板、机架以及足够的软件构成的系统叫做微型计算机系统(Microcomputer System)（即通常说的电脑）。
一个完整的微型计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。
硬件系统由运算器、控制器、存储器（含内存、外存和缓存）、各种输入输出设备组成，采用“ 指令驱动”方式工作。
软件系统可分为系统软件和应用软件。
系统软件是指管理、监控和维护计算机资源（包括硬件和软件）的软件。
它主要包括：操作系统、各种语言处理程序、数据库管理系统以及各种工具软件等。
其中操作系统是系统软件的核心，用户只有通过操作系统才能完成对计算机的各种操作。
应用软件是为某种应用目的而编制的计算机程序，如文字处理软件、图形图像处理软件、网络通信软件、财务管理软件、CAD软件、各种程序包等。
20世纪70年代以来，随着大规模和超大规模集成电路的发展，微型计算机性能不断提高，价格不断降低，软件也不断推陈出新。
多媒体技术和网络技术的产生和发展，使微型计算机不仅能处理数据、文字、图形，还可以处理音频、视频、动画，在Internet上浏览信息，发送/接收电子邮件等，因此微型计算机的应用越来越广泛。
本章将重点介绍微型计算机系统的基础知识。
2.1 微型计算机的硬件系统随着半导体集成电路的集成度的不断提高，微型计算机的硬件发展越来越快。
其发展规律遵循“摩尔定律”，即每18个月，其集成度提高一倍、速度提高一倍、价格降低一半。
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微型计算机系统的组成
首先，中央处理器（CPU）是微型计算机系统的核心组件。
它负责执
行指令和处理数据。
CPU由两个主要组件组成：控制单元和算术逻辑单元。
控制单元负责协调和控制整个计算机系统的操作。
它解析指令、控制数据流、协调内部和外部设备的通信，并且确保指令按顺序执行。
算术逻辑单
元负责执行算术和逻辑运算，例如加法、减法、乘法和逻辑判断。
CPU还
包含寄存器，用于临时存储指令和数据，以便进行快速访问和操作。
其次，内存是计算机系统的主要存储器。
它用于暂时存储和访问指令
和数据。
内存可以分为主存储器和辅助存储器。
主存储器（也称为随机存
取存储器，RAM）是CPU直接访问的内存，用于存储当前运行的程序和数据。
它是易失性存储器，即断电后数据就会丢失。
辅助存储器（例如硬盘
驱动器、光盘驱动器和闪存驱动器）用于永久存储程序、文件和其他数据。
它是非易失性存储器，即断电后数据不会丢失。
内存的大小决定了计算机
系统能够同时存储的信息量。
最后，微型计算机系统还包括外部设备，用于与用户交互和提供输入
和输出功能。
常见的外部设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机、扫描仪
和音频设备等。
键盘和鼠标用于输入数据和指令，显示器用于显示输出结果，打印机用于将结果输出到纸张上，扫描仪用于将纸质文件转换成数字
格式，音频设备用于录制和播放声音。
外部设备通过与CPU和内存之间的
总线进行通信，实现与计算机系统之间的数据交换。
除了以上三个主要部分，微型计算机系统还包括其他组件，如主板、
电源和操作系统。
主板提供了各个组件之间的物理连接，并提供其它重要
的接口和插槽，如扩展插槽用于添加额外的RAM或其他硬件。
电源为整个
系统提供电力。
操作系统是计算机系统的核心软件，管理和控制硬件资源，以及提供用户接口和运行应用程序的环境。
综上所述，微型计算机系统由CPU、内存和外部设备组成。
它们紧密
配合工作，实现数据的处理、存储和交换。
微型计算机系统的设计和发展
为我们提供了广泛且灵活的计算能力，已经成为现代社会中不可或缺的重
要工具。