计算机硬件技术基础

2.微处理器 2.微处理器
② 控制器 控制器是指令执行部件, 包括取指令 分析指令( 取指令, 控制器是指令执行部件 , 包括 取指令 , 分析指令 ( 指 令 译 码 ) 和 执 行 指 令 , 由 指 令 寄 存 器 ( Instruction Register,IR) 指令译码器( Decoder,ID) Register,IR),指令译码器(Instruction Decoder,ID) 和定时控制电路( Control)等组成. 和定时控制电路(Timing and Control)等组成.
第一节 微型计算机的组成
二,微型计算机的硬件组成
第一章 微型计算机基础
第一节 微型计算机的组成
二,微型计算机的硬件组成
控制器
输入设备
运算器
输出设备
指令流
存储器
控制命令 数据流
1.存储器 1.存储器
存储器是计算机中存储程序和数据的部件. 存储器是计算机中存储程序和数据的部件.计算机的 存储器分为两大部分,一部分为内部存储器或主存储器, 存储器分为两大部分,一部分为内部存储器或主存储器, 简称内存或主存;另一部分为外部存储器或辅助存储器, 内存或主存 简称内存或主存;另一部分为外部存储器或辅助存储器, 外存或辅存 简称外存或辅存. 简称外存或辅存. 存储容量 描述存储器存储二进制信息量多少的指标.存储二 描述存储器存储二进制信息量多少的指标. 进制信息的基本单位是位 bit, ).一般把8 进制信息的基本单位是位(bit,b).一般把8个二 一般把 进制位组成的通用基本单元叫作字节(Byte, 进制位组成的通用基本单元叫作字节(Byte,B). 字节 微型计算机中通常以字节为单位表示存储容量. 以字节为单位表示存储容量 微型计算机中通常以字节为单位表示存储容量. 1024B为1KB 1024B为 1024KB为1MB 1024KB为 1024MB为1GB 1024MB为 1024GB为1TB 1024GB为
1.存储器 1.存储器
存储速度 描述存储器工作快慢程度的指标, 描述存储器工作快慢程度的指标,它指信息存入 存储器和从存储器中取出所需要的时间. 存储器和从存储器中取出所需要的时间. 存储的类型 半导体存储器 磁记录存储器 光盘存储器
2.微处理器 2.微处理器
微处理器是微型计算机的运算和控制指挥中心. 微处理器是微型计算机的运算和控制指挥中心.不同 的微处理器,其性能有所不同,但基本组成是相同的, 的微处理器,其性能有所不同,但基本组成是相同的,由 运算器,控制器和寄存器阵列三个主要部件组成 三个主要部件组成. 运算器,控制器和寄存器阵列三个主要部件组成.
3.输入输出设备 3.输入输出设备
三,微型计算机的软件组成
计算机的软件包含系统软件和应用软件两部分. 计算机的软件包含系统软件和应用软件两部分. 系统软件 两部分 存储器管理 进程管理 设备管理 文件管理 用户界面GUI 用户界面GUI 网络软件 编译系统 系统维护程序 工具软件 系统增强软件
操作系统 系统软件 系统应用软件 办公 数据库 图形图像 游戏 娱乐 …
计算机硬件技术基础
学时数安排
讲课: 54学时 讲课: 54学时 实验: 36学时 实验: 36学时
教 材 实验教材
《计算机硬件技术基础》 计算机硬件技术基础》 杨天怡主编 《计算机硬件技术实验教程》 计算机硬件技术实验教程》 黄 勤 主编
主要内容
1.微型计算机基础 1.微型计算机基础 2.Intel系列微处理器 2.Intel系列微处理器 3.80486指令系统 3.80486指令系统 4.汇编语言程序设计 4.汇编语言程序设计 5.存储器及存储管理 5.存储器及存储管理
2.微处理器 2.微处理器
① 运算器 执行算术运算和逻辑运算的部件,由累加器 Accumulator, 暂存器( Temporary, TMP) ( Accumulator , A ) , 暂存器 ( Temporary , TMP ) , 算术 逻辑单元( Unit, ALU) 逻辑单元 ( Arithmatic Logic Unit , ALU ) , 标志寄存器 Registers, 和一些逻辑电路组成. (Flag Registers,F)和一些逻辑电路组成.
教学要求
1.CPU工作方式,结构, 1.CPU工作方式,结构,时序基本概念 工作方式 2.486工作方式 工作方式, 2.486工作方式,内部结构 3.CPU引脚 引脚: 3.CPU引脚:主要是与总线有关的引脚 4.指令系统 8086全部及80486常用指令 指令系统: 全部及80486 4.指令系统:8086全部及80486常用指令 5.程序结构 顺序,循环,分支, 程序结构: 5.程序结构:顺序,循环,分支,子程序 6.DOS调用 调用: 6.DOS调用:1,2,9,A号 35H,25H号了解 35H,25H号了解
2.微处理器 2.微处理器
③ 寄存器阵列 堆栈和堆栈指示器SP 堆栈和堆栈指示器SP 堆栈是一块设在内存中按先进后出 先进后出( Out, 堆栈是一块设在内存中按先进后出(First In Last Out, FILO)原则组织的存储区域,用于存放数据. FILO)原则组织的存储区域,用于存放数据.数据存入栈区称 为压入(PUSH),从栈区中取出数据称为弹出(POP). ),从栈区中取出数据称为弹出 为压入(PUSH),从栈区中取出数据称为弹出(POP). ┇ 数据存放方式 堆栈指示器SP用 堆栈指示器 用 为先进后出 于指示当前栈顶 栈顶元素 于指示当前栈顶元素 SP N-K (FILO) N-K+1 所在的位置, 所在的位置,无论是 堆栈区 压栈还是弹栈总是在 ┇ 个单元) (K个单元) 个单元 栈顶进行的.随着对 栈顶进行的. N-1 堆栈的压入和弹出操 N 作,SP的值会自动变 的值会自动变 ┇ 化.
2.微处理器 2.微处理器
① 运算器 标志寄存器 CF进位标志 CF进位标志 运算时产生了进/ CF= 1 运算时产生了进/借位 0 运算时无进/借位 运算时无进/ ZF零标志 ZF零标志 运算结果为0 ZF= 1 运算结果为0 0 运算结果非零 SF符号标志 SF符号标志 SF= 1 运算结果为负 0 运算结果为正 AF辅助进位标志 AF辅助进位标志 运算时有辅助进/ AF= 1 运算时有辅助进/借位 运算时无辅助进/ 0 运算时无辅助进/借位 PF奇偶标志 PF奇偶标志 运算结果中" 的个数为 的个数为偶数 PF= 1 运算结果中"1"的个数为偶数 运算结果中" 的个数为 的个数为奇数 0 运算结果中"1"的个数为奇数 OF溢出标志 OF溢出标志 1 有溢出 OF= 0 无溢出
第一章 微型计算机基础
第一节 微型计算机的组成 第二节 微型计算机的硬件结构 第三节 微型计算机中的先进计算机技术 第四节 微型计算机的主要性能指标及典型 微型计算机
第一章 微型计算机基础
第一节 微型计算机的组成
一,微型计算机系统的组成 硬件和软件两大部分组成 硬件和软件两大部分组成
第一章 微型计算机基础
教学管理
1.3次迟到为一次旷课,旷课超过3 1.3次迟到为一次旷课,旷课超过3次取消考试 次迟到为一次旷课 资格. 资格. 2.可以书面申请自学 经教务批准后可免考勤, 可以书面申请自学, 2.可以书面申请自学,经教务批准后可免考勤, 保留考试资格 3.每次实验前准备好预习报告 每次实验前准备好预习报告, 3.每次实验前准备好预习报告,连同上机签到 册作为指导老师实验考勤依据. 册作为指导老师实验考勤依据. 4.每次实验后撰写实验报告 每次实验后撰写实验报告, 4.每次实验后撰写实验报告,报告册在教材科 购买. 购买.
第二节 微型计算机的硬件结构
数据总线,地址总线, 三, 数据总线,地址总线,控制总线
地址总线AB 地址总线AB 因为地址信息总是由微处理器发出, 因为地址信息总是由微处理器发出,寻址存储器或外 设,故AB为单向总线.AB的位数越宽,寻址的空间就越大. AB为单向总线.AB的位数越宽,寻址的空间就越大. 的位数越宽 位微处理器的地址总线为16 16位 即有AB 16条地 8 位微处理器的地址总线为 16 位 , 即有 AB15 ～ AB0 16 条地 址线,寻址范围为2 64KB KB; 址线,寻址范围为216=64KB;目前生产的微处理器寻址范 围已达到64GB. 围已达到64GB. 64GB
程序 指令1 指令1 指令2 指令2 指令3 指令3 指令4 指令4 … … 指令n 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
2.微处理器 2.微处理器
③ 寄存器阵列 寄存器阵列主要包含两类寄存器,一是通用寄存器 通用寄存器, 寄存器阵列主要包含两类寄存器,一是通用寄存器,供 用户使用;二是一些用途固定的专用寄存器 如程序计数器, 专用寄存器, 用户使用;二是一些用途固定的专用寄存器,如程序计数器, 堆栈指示器. 堆栈指示器. 程序计数器PC 程序计数器PC 用于存放下一条要执行的指令在存储器中存 放的地址. 放的地址.
第二节 微型计算机的硬件结构
数据总线,地址总线, 三, 数据总线,地址总线,控制总线
数据总线DB 数据总线DB 因为数据传输是双向的, DB是双向总线.DB的 因为数据传输是双向的,故DB是双向总线.DB的 位数越宽,一次数据传输的信息量就越大, DB一 位数越宽 , 一次数据传输的信息量就越大 , 8 位DB 一 次只能传输1个字节的数据信息, 64位DB则一次可 次只能传输 1 个字节的数据信息 , 而 64 位 DB 则一次可 以传输8个字节的数据信息. 以传输8个字节的数据信息.
考试要求
1.考试分上机考试(20),笔试(70) 1.考试分上机考试(20),笔试(70) 考试分上机考试 ),笔试 2.平时考勤 10) 平时考勤( 2.平时考勤(10) 3.笔试可带教材 实验指导书,实验报告, 笔试可带教材, 3.笔试可带教材,实验指导书,实验报告,预 习报告,笔记, 习报告,笔记,但不得有复印件 4.上机考试待定 4.上机考试待定
C P U
数据总线 DB 控制总线 CB
第二节 微型计算机的硬件结构
二,总线
所谓总线, 就是一组用于信息公共传输的信号线, 所谓总线 , 就是一组用于信息公共传输的信号线 , 连 在总线上的所有部件均能使用的公共线路 公共线路, 在总线上的所有部件均能使用的 公共线路 , 但使用必须是 分时的.按传输信息方向, 分时的 . 按传输信息方向 , 总线分为只能单方向传输信息 单向总线和可以双向传送信息的 双向总线. 和可以双向传送信息的双向总线 的 单向总线 和可以双向传送信息的 双向总线 . 按传输信息 类 别 , 总 线 分 为 传 输 数 据 信 息 的 数 据 总 线 ( Data ,DB) 传输地址信息的地址总线 地址总线( Bus ,DB ) , 传输地址信息的 地址总线 ( Address Bus , 和传输控制信息的控制总线 控制总线( CB) AB )和传输控制信息的控制总线(Control Bus, CB).
应用软件
第二节 微型计算机的硬件结构
一,硬件结构
微型计算机在硬件上普遍采用总线结构, 微型计算机在硬件上普遍采用总线结构,总线结构 总线结构 使系统构成方便,并具有很好的可维护性和可扩展性. 使系统构成方便,并具有很好的可维护性和可扩展性.
地址总线 AB 存 储 器 I/O 接 口 输 入 设 备 I/O 接 口 输 出 设 备 I/O 接 口
教学要求
7.存储器分类及管理方法 7.存储器分类及管理方法 8.中断 概念,中断程序百度文库构,8259A中 中断: 8.中断:概念,中断程序结构,8259A中 断管理芯片 DMA: 9. DMA:了解 8254, 10. 8254,8255A 串口, 11. 串口,了解基本概念 键盘,LED主要是上机用 12. 键盘,LED主要是上机用
主要内容
6.输入输出方式与接口芯片 6.输入输出方式与接口芯片 中断及中断控制器8259A 中断及中断控制器8259A 可编程定时/计数器8254 可编程定时/计数器8254 并行I/O接口芯片8255A I/O接口芯片 并行I/O接口芯片8255A 7.外设备接口技术 7.外设备接口技术 键盘接口,CRT接口 接口, 键盘接口,CRT接口,其它开关接口 8.总线(简要介绍) 8.总线(简要介绍) 总线