1、微机原理与接口技术西安邮电大学计算机学院王忠民第一章第一章 微型计算机系统微型计算机系统导论导论(第二讲）第二讲）微型计算机硬件系统12微型计算机软件系统微型计算机的工作过程3本讲主要内容第一章第一章 微型计算机系统导论微型计算机系统导论微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统硬件微型机系统外围设备过程控制I/O通道A/D,D/A转换器开关量等外 部 设备键盘、鼠标等输入设备显示器、打印机等输出设备 软驱、硬盘及磁带等外存储器主 机输入输出(I/O)接口电路微处理器(CPU)运算器(算术逻辑运算单元ALU)控制器(控制单元CU)寄存器阵列(RA)内存储器RAM,ROM,EPROMEEPROM,Ca
2、sh等系统软件软件用户（应用）软件微型计算机系统的组成第一章第一章 微型计算机系统导论微型计算机系统导论微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统微型计算机硬件的组成第一章第一章 微型计算机系统导论微型计算机系统导论微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统 到目前为止，计算机仍沿用1940年由冯.诺依曼首先提出的体系结构。其基本设计思想为：数据、信息以及为处理这些数据和信息而编写的程序代码（指令）都是以二进制形式表示的。程序和数据事先存放在存储器中，计算机在工作时能够高速地从存储器中取出指令加以执行（存储程序计算机）。由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大部件组成计算机系统。冯.诺依曼计算机
3、的主要特征：第一章第一章 微型计算机系统导论微型计算机系统导论微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统地址总线AB定时电路输入设备输出设备I/O接口ROMRAM数据总线DB控制总线CB微处理器(CPU)通过总线总线构成的微型计算机硬件系统总线：计算机中各功能部件间传送信息的公共通道，这里指的是系统总线，此外，还有片内总线，I/O总线等。u地址总线AB(Address Bus)u数据总线DB(Data Bus)u控制总线CB(Control Bus)微处理器（或中央处理器）CPU 存储器 I/O接口与输入输出设备第一章第一章 微型计算机系统导论微型计算机系统导论微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统微
4、处理器CPU（运算器+控制器）外部DB 微处理器 (CPU)AARPLAPC标志寄存器IDIRDRRA至外部CB外部AB 4001H E7H 4002H 34H 4003H A5H 4004H 62H 4005H 38H存储器 地址 单元内容ALU图1.3 微处理器结构内部数据总线DB左图为一个简化的微处理器模型（虚线框内），由运算器、控制器由运算器、控制器和内部寄存器和内部寄存器三部分组成。三部分组成。运算器：又称算术逻辑单元ALU(Arithmetic Logic Unit)，用来进行算术或逻辑运算以及移位循环等操作；控制器：又称控制单元CU(Control Unit)，是全机的指挥控中心
5、；内部寄存器：PC,标志寄存器，累加器等。第一章第一章 微型计算机系统导论微型计算机系统导论微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统存储器：CPU可直接访问的半导体存储器，有RAM和ROM两种不同的类型存储器相关概念 位（Bit）：二进制信息的最小单位（0或1）。字节（Byte）：由8位二进制数组成，可以存放在一个存储单元中。是字的基本组成单位。字（Word）：计算机中作为一个整体来处理和运算的一组二进制数，是字节的整数倍。内存容量：内存中存储单元的总数。通常以字节为单位，1024（210）字节记作1KB，220字节记作1MB。内存单元地址：为了能识别不同的单元，每个单元都赋予一个编号，这个编号称
6、之为内存单元地址。第一章第一章 微型计算机系统导论微型计算机系统导论微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统存储器操作第一章第一章 微型计算机系统导论微型计算机系统导论微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统I/O接口与输入输出设备 I/O接口是微型计算机与输入输出设备之间信息交换的桥梁。I/O设备是微型计算机系统的重要组成部分。程序、数据及现场信息要通过输入设备输入给计算机。计算机的处理结果要通过输出设备输出，以便用户使用。常用的输入设备有：键盘、鼠标、数字化仪、扫描仪、A/D转换器等。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、D/A转换器等。第一章第一章 微型计算机系统导论微型计算机系统导论微型计算
7、机硬件系统12微型计算机软件系统微型计算机的工作过程3本讲主要内容第一章第一章 微型计算机系统导论微型计算机系统导论微型计算机软件系统微型计算机软件系统系统软件系统软件是指不需要用户干预的，为其它程序的开发、调试以系统软件是指不需要用户干预的，为其它程序的开发、调试以及运行等建立一个良好环境的程序。包括：及运行等建立一个良好环境的程序。包括：u 操作系统操作系统OS(Operating System)OS(Operating System)：是一套复杂的系统程序，用于提供人机接口和管理、调度计算机的所有硬件与软件资源。u 系统应用程序：系统应用程序：如各种高级语言的编译程序、汇编程序、诊断和调
8、试程序，文字处理程序，服务性工具程序，数据库管理程序等。第一章第一章 微型计算机系统导论微型计算机系统导论微型计算机软件系统微型计算机软件系统用户（应用）软件 用户用户 (应用应用)软件就是用户为解决各种实际问题而编写的软件就是用户为解决各种实际问题而编写的各种程序。可用来编写用户软件的语言有机器语言、汇编语言各种程序。可用来编写用户软件的语言有机器语言、汇编语言和高级语言等。和高级语言等。u 机器语言：机器语言：面向机器的能够直接被计算机识别和执行的语言。u 汇编语言：汇编语言：为了克服机器语言难于使用的缺点而提出的助记符语言。u 高级语言：高级语言：面向用户的语言，具有易学易用的特点。第一
9、章第一章 微型计算机系统导论微型计算机系统导论微型计算机硬件系统12微型计算机软件系统微型计算机的工作过程3本讲主要内容第一章第一章 微型计算机系统导论微型计算机系统导论微型计算机工作过程微型计算机工作过程 内存单元地址机器语言程序 汇编语言程序 指令功能说明0000H0001H1011000100000110MOV A,06H双字节指令。将数字6送累加器A0002H0003H0000100000000101ADD A,05H双字节指令。将数字5与累加器A中的内容相加，结果存放在累加器A中。0004H11111110HLT停机指令完成“6+5”操作所需的机器语言程序和汇编语言程序 第一章第一章 微型计算机系统导论微型计算机系统导论微型计算机工作过程微型计算机工作过程MOV A,06H;1011 0001 0000 0110ADD A,05H;0000 0101HLT ;1111 1110第一第一章章 微型计算机系统导论微型计算机系统导论本章小结u 了解计算机的发展历史与发展趋势；u 深刻理解冯诺依曼计算机的特点及组成，理解计算机的基本工作过程，初步形成整机概念，为后续学习打下良好基础；u 深刻理解学习这门课程的意义及必要性。
