微型计算机基础知识
微型计算机基础知识题库和答案
微型计算机基础知识2010-01-18 14:18第1章微型计算机基础知识一、选择题1. 80486CPU进行算术和逻辑运算时，可处理的信息的长度为（）。
A、32位B、16位C、8位D、都可以2.在下面关于微处理器的叙述中，错误的是（）。
A、微处理器是用超大规模集成电路制成的具有运算和控制功能的芯片B、一台计算机的CPU含有1个或多个微处理器C、寄存器由具有特殊用途的部分内存单元组成，是内存的一部分D、不同型号的CPU可能具有不同的机器指令3.若用MB作为PC机主存容量的计量单位，1MB等于（）字节。
A、210个字节B、220个字节C、230个字节D、240个字节4.运算器在执行两个用补码表示的整数加法时，判断其是否溢出的规则为（）。
A、两个整数相加，若最高位（符号位）有进位，则一定发生溢出B、两个整数相加，若结果的符号位为0,则一定发生溢出C、两个整数相加，若结果的符号位为1,则一定发生溢出D、两个同号的整数相加，若结果的符号位与加数的符号位相反，则一定发生溢出5.运算器的主要功能是（）。
A、算术运算B、逻辑运算C、算术运算与逻辑运算D、函数运算6.运算器由很多部件组成，其核心部分是（）。
A、数据总线B、算术逻辑单元C、累加器D、多路开关7.在一般的微处理器中，（）包含在CPU中。
A、内存8、输入/输出单元 C、磁盘驱动器D、算术逻辑单元8. 80486CPU的标志寄存器中，OF标志表示运算结果的（）情况。
A、进/借位B、符号C、溢出D、辅助进位9.若某数据段位于存储区38000H〜47FFFH,则该数据段的段基址为（）。
A、 38000HB、 47FFFHC、 3000HD、 3800H10.程序设计中所使用的地址是（）。
A、逻辑地址B、有效地址C、物理地址D、段基址11. 80X86执行程序时，对存储器进行访问时，物理地址可由（）组合产生。
A、SS 和 IPB、CS 和 IPC、DS 和 IPD、CS 和 BP12.某处理器与内存进行数据交换的外部数据总线为32位，它属于（）。
微型计算机原理及应用技术
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二进制
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1100 1101 1110 1111 10000 10001
16进制
9 A B
C D E F 10 11
4. 各种数制之间的转换 【例1-1】 十进制数22.625转换为二进制数
②小数部分转换，每次把乘积的整数取走作为转换结果的一位，对 剩下的小数继续进行乘法运算。对某些数可以乘到积的小数为0（如 上述两例），这种转换结果是精确的；对某些数（如0.3）永远不能 乘到积的小数为0，这时要根据精度要求，取适当的结果位数即可， 这种转换结果是不精确的。
例如 ：十六进制数
1
A
E
4
虽然BCD码是用二进制编码方式表示的，但它与二进制之间不 能直接转换，要用十进制作为中间桥梁，即先将BCD码转换为 十进制数，然后再转换为二进制数；反之亦然。
十进制 0 1 2 3 4 5
表1-2 BCD编码表
8421BCD码
十进制
0000
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7
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8
0011Leabharlann 9010010
0101
11
8421BCD码 0110 0111 1000 1001
1.3.1 计算机的硬件系统 1.3.2 计算机的软件系统 1.3.3 计算机的主要技术指标
1.1 引言 1.1.1 计算机发展概况
微型计算机系统基础知识
微型计算机系统基础知识1，微型计算机采用的是冯•诺依曼体系结构，其硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和______五部分组成。
键盘、鼠标器，显示器、打印机，输出设备，系统总线答案（3）2，在微型计算机中，其核心部件中央处理器CPU，被称之为______。
关键部件，主要部件，必备部件，微处理器MPU(Micro Processing Unit) 答案（4）3，微处理器把运算器和______集成在一块很小的硅片上，是一个独立的部件。
控制器，内存储器，输入设备，输出设备答案（1）4，微型计算机的基本构成有两个特点：一是采用微处理器，二是采用______。
键盘和鼠标器作为输入设备，显示器和打印机作为输出设备，ROM和RAM作为主存储器，总线系统答案（4）5，根据微型计算机硬件构成的特点，可以将其硬件系统具体化为由微处理器、内存储器、接口电路、I/O设备和______组成。
键盘、鼠标器，显示器、打印机，外围设备，总线系统答案（4）6，在微型计算机系统组成中，我们把微处理器CPU、只读存储器ROM和随机存储器RAM三部分统称为______。
硬件系统，硬件核心模块，微机系统，主机答案（4）7，微型计算机使用的主要逻辑部件是______。
电子管，晶体管，固体组件，大规模和超大规模集成电路答案（4）8，在微型计算机中，通常把输入/输出设备，统称为______。
CPU，存储器，操作系统，外部设备答案（4）9，下面是关于微型计算机总线的描述，正确的有______。
总线系统由系统总线、地址总线、数据总线和控制总线组成，总线系统由接口总线、地址总线、数据总线和控制总线组成，系统总线由地址总线、数据总线和控制总线组成，地址总线、数据总线和控制总线的英文缩写分别为DB、AB，CB 答案（3）10，微型计算机的系统总线是CPU与其它部件之间传送______信息的公共通道。
输入、输出、运算，输入、输出、控制，程序、数据、运算，数据、地址、控制答案（4）11，CPU与其它部件之间传送数据是通过______实现的。
第二章微型计算机基础知识
教学目标：
1.了解基本的逻辑电路和逻辑代数。 2. 掌握微机中基本部件的符号及性能。 3.掌握总线的基本概念、作用及使用。 4.掌握控制字的概念及用法。 5. 掌握依照控制字读写存储器的过程。 6.掌握微机系统的组成与分类 7.掌握微机的外部结构和基本工作原理
教学重点： 1. 掌握微机中基本部件的符号及性能。 2.掌握总线的基本概念、作用及使用。 3.掌握控制字的概念及用法。 4. 掌握依照控制字读写存储器的过程。 5.掌握微机的外部结构和基本工作原理 教学难点： 1.总线的基本概念、作用及使用 2.掌握控制字的概念及用法。 3.掌握依照控制字读写存储器的过程。
1.功能强 2.可靠性强 3.价格低 4.适应性强
5.周期短、见效快
6.体积小、重量轻、耗电省
7.维护方便
四、微型计算机的性能指标 衡量一台微机性能的优劣，主要由它的 系统结构、硬件组成、系统总线、外部设 备以及软件配置等因素来决定。具体体现 在以下几个主要技术指标上。 1.字长 微机的字长是指微处理器内部一次可以 并行处理二进制代码的位数。它与微处理 器内部寄存器以及CPU内部数据总线宽度 一致，字长越长，所表示的数据精度就越 高。
（2）第二个控制字是： CpEpLmEr =0001 即Er=1，令ROM放出数据。 也就是说，当Er为高电平，R0中的8位 数据就被送到W总线上去。这样的动作 不需等待 时钟脉冲的同步讯号。 （3）第三个控制字是： CpEpLmEr=1000 即Cp=1，这是命令PC加1,所以PC=0001 这是在取数周期完了时，要求PC进一步 ，以便为下一条指令准备条件。
六、存储器的符号
1.只读存储器(ROM) 只存储固定程序的存储器,一旦写入 后,一般不能改变。即不能再写入新的 字节，而只能从中“读”出其所存储的内 容。 (1)通用的写法是m×nROM
微型计算机基础知识
微型计算机基础知识在当今数字化的时代，微型计算机已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从日常的娱乐消遣到重要的工作任务处理，微型计算机都发挥着巨大的作用。
那么，究竟什么是微型计算机？它又是由哪些部分组成的？让我们一起来探索微型计算机的基础知识。
微型计算机，简称微机，是一种体积相对较小、功能强大的计算机系统。
它通常包括硬件和软件两大部分。
先来说说硬件。
硬件是微型计算机的物理组成部分，就像是人的身体器官一样，每个部分都有其独特的功能。
其中最重要的组件包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、主板、显卡、显示器、键盘、鼠标等。
中央处理器（CPU）是微机的“大脑”，负责执行各种计算和控制任务。
它的性能直接影响着计算机的运行速度。
现在市场上常见的 CPU 品牌有英特尔（Intel）和超威半导体（AMD）等，不同型号的 CPU 在核心数量、主频、缓存等方面存在差异，用户可以根据自己的需求选择合适的 CPU。
内存则是计算机在运行程序时临时存储数据的地方，就像是大脑的短期记忆。
内存的容量越大，计算机能够同时处理的任务就越多，运行速度也会相对更快。
如果内存不足，计算机可能会出现卡顿甚至死机的情况。
硬盘是用于长期存储数据的设备，包括操作系统、应用程序、文档、图片、视频等。
硬盘分为机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）。
固态硬盘的读写速度比机械硬盘快很多，可以大大提高计算机的启动速度和文件传输速度。
主板是连接各个硬件组件的“桥梁”，它为不同的硬件提供插槽和接口，确保它们能够协同工作。
显卡负责处理图像和视频相关的任务，如果您需要进行图形设计、玩大型游戏或者观看高清视频，一块性能强劲的显卡是必不可少的。
显示器是计算机的输出设备，用于显示图像和文字。
现在常见的显示器有液晶显示器（LCD）和有机发光二极管显示器（OLED）等，它们在分辨率、色彩表现、刷新率等方面有所不同。
键盘和鼠标是输入设备，用于向计算机输入指令和数据。
除了硬件，软件也是微型计算机不可或缺的部分。
第一章 微型计算机基础知识
第一章微型计算机基础知识第一章微型计算机基础知识第一章微机基础知识1.1计算机中的数和编码1.1.1计算机中的数制计算机最初是作为一种计算工具出现的，所以它最基本的功能是处理和处理对数。
数字由机器中设备的物理状态表示。
具有两种不同稳定状态和相互转换的设备可用于表示1位二进制数。
二进制数具有操作简单、物理实现方便、节省设备等优点。
因此，目前，几乎所有的二进制数都用计算机来表示。
然而，二进制数太长，无法写入，不容易阅读和记忆；此外，目前大多数微机是8位、16位或32位，是4的整数倍，4位二进制数是1位十六进制数；因此，在微型计算机中，二进制数被缩写为十六进制数。
十六进制数使用16个数字，例如0~9和a~F来表示十进制数0~15。
8位二进制数由2位十六进制数表示，16位二进制数由4位十六进制数表示。
这便于书写、阅读和记忆。
然而，十进制数是最常见和最常用的。
因此，我们应该熟练掌握十进制数、二进制数和十六进制数之间的转换。
表1-1列出了它们之间的关系。
表1-1十进制数、二进制数及十六进制数对照表十进制二进制十六进制012345678910111213141500000001001000110100010101100111100010011010101111001101 111011110123456789abcdef为了区别十进制数、二进制数及十六进制数3种数制，可在数的右下角注明数制，或者在数的后面加一字母。
如b(binary)表示二进制数制；d(decimal)或不带字母表示十进制数制；h(hexadecimal)表示十六进制数制。
1.二进制数和十六进制数之间的转换根据表1-1所示的对应关系即可实现它们之间的转换。
二进制整数被转换成十六进制数。
方法是将二进制数从右（最低位）到左分组：每4位为一组。
如果最后一组少于4位，则在其左侧加0以形成一个4位组。
每组由一位十六进制数表示。
例如：1111111000111b→1111111000111b→0001111111000111b=1fc7h要将十六进制数转换为二进制数，只需使用4位二进制数而不是1位十六进制数。
微型计算机基础知识
系统软件： 为解决用户使用计算机而编写的程序。
软件
例如： 操作系统、编译程序、汇编程序、 监控程序、诊断程序。
应用软件： 为解决特定问题而编制的程序 例如： 程序包、数据库、窗口软件。
2.三类编程语言：
机器语言
汇编语言
高级语言Βιβλιοθήκη 最贴近机器硬件的二 进制代码
使用助记符代替二进 制代码
将按权展开式按照十进制规律相加，即得对应十进制数。
(1011.11)2 = 1×23 + 0×22 + 1×21 + 1×20 + 1×2-1 + 1×2-2 = 8 + 0 + 2 + 1 + 0.5 + 0.25 = 11.75
(1011.11)2 = (11.75)10
微型计算机系统知识
3. 八进制数
发展 阶段
小型机阶段 微型机阶段
对大型机的第一次“缩小化”。
代表机型： 苹果公司的APPLE-2,IBM公司
对大型机的第二次的“的I缩BM小-P化C。”
客户机/服务器阶段 互联网阶段
处应理用于能航力空强，的铁计路算联机机订提票供系磁统盘。服 务和文件服务，处理能力强的扮演服 务器，处理能力弱的充当客户机。
人们使用最多的编程语言，较为流 行的有各类C、BASIC等。
微型计算机系统知识
1.2 微型计算机数制及其转换
1.2.1 微型计算机常用数制的特点
1. 十进制数
（1）它的数码K共有十个，为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。数码的 个数称为基数，十进制数的基数是10。
（2）在一个数中，每一位有各自的权 （3）遵从“逢十进一”的原则。 任何一个十进制都可以写成以10为底的幂之和的形式。
第一讲 微型计算机基础知识
微处理器
微型计算机
区别
运算器
控制器
寄存器组 内存储器 输入输出 接口电路 外部设备 总线 软件
通常我们所说的微型计算机是指主板上哪些看得见摸得着的 物理实体：微处理器、内存储器、I/O接口电路以及连接这些 部件的系统总线。 主板简介：
主板中的各种接口：
2、软件：无物理形态的各种程序的集合。 监控程序（Monitor） 操作系统（Operating System） 系统软件 编辑程序：EDIT，EDLINE，WS
计算机层次结构示意图
1.1.3 微型计算机的典型结构及工作原理 1、微机硬件系统的连接 存储器 存储器 数据总线DB
总线
CPU 内总线 接口电路 外总线 时钟 外围设备 外围设备 接口电路 并行口 串行口
地址总线AB
控制总线CB
地址总线的宽度反映了CPU的寻址空间的范围。 数据总线的宽度反映了CPU处理数据的能力。 控制总线产生数据传送控制信号。如：读/写信号,访问请求信号。
例：X =+67=+1000011B [X ] =01000011B 1 1 原 X1= - 67=-100001lB [X1]原=11000011B 性质： 0的表示不唯一。 (-0)原=10000000B= (+0)原=00000000B 。 与真值转换方便。 运算时符号位要单独处理。 数值范围： +（2n –1-1）≤[X]原≤-（2n-1-1） 。 如n = 8，原码范围01111111～11111111，数值范围为+127～-127 2.反码： 正数的反码就是它的原码，负数的反码就是它的原码 除符号位外各位取反。 [X］反= 或： [X］反= 0 Xn-2Xn-3Xn-4…X1 X0 (X≥0) 1 Xn-2Xn-3Xn-4…X1 X0 (X≤0)
微型计算机基础知识
一、微型计算机功能部件
微型计算机旳构造和工作原理
1、中央处理器 CPU
微型计算机旳关键部件，由运算器、控制器构成
运算器 运算器进行数据分析、计算和处理
控制器 处理程序指令，并协调各逻辑部件按一定时
序工作。
运算器
（1）算术逻辑单元ALU 运算器旳关键部件，执行算术运算、逻辑运
算、移位、比较等多种数据处理旳有关操作
（三）中文旳编码
国家根据中文旳常用程序定出了一级和二级中文
字符集，并要求了编码，这就是中华人民共和国国标
信息互换用中文编码
二进制数旳运算
（一）二进制加法
二进制加法旳规则为：
①0+0=0
②0+1=1+0=1
③1+1=0进位1
④l＋1＋l=l进位1
（二）二进制减法
二进制减法旳运算规则为：
①0一0＝0
能以便读出和改写信息，但失电后信息将不 复存在。RAM常用作数据存储器，暂存多种现 场数据、运算成果和正在调试旳程序。
注意
所谓旳只读和随机存取都是指在正常工作 情况下而言，也就是在使用这块存储器旳时候， 而不是指制造这块芯片旳时候。
程序存储器：
存储程序指令代码，每个指令周期CPU自 动对程序存储器读操作。
二、微型计算机构造特点
微型计算机由大规模集成电路构成，其应用 系统一般也采用特定功能旳大规模集成电路器件 和组件。
1、微型机旳总线构造
总线(Bus) 微型计算机各功能部件旳连接线，各功能部件之
间旳公共信息通道。 总线宽度：总线上能并行传送旳二进制位数。
内部总线 CPU或单片机芯片内部各逻辑部件之间旳信息传
地址
1KB存储器 地址 存储内容
微型计算机的基础知识
编辑ppt
7
1.1 微型计算机系统概述
（1）位（bit） 二进制数的一位，简写b
（2）字节（Byte） 8位二进制数组成一个字节，简写B
（3)还有千字节（KB)，兆字节（MB），千兆字节（GB）等。
换算关系如下：
1B=8b 1GB=1024MB
例如：X86指令集、MMX（多媒体扩展指令集）、SSE(数 据流单指令扩展指令集）、SSE2、SSE3、SEE4(SSE4.1和 SSE4.2)等。
3、程序：
设计者为解决某一问题而设计的一系列指令集合。
计算机程序可分为：
机器语言程序、汇编语言编程辑p序pt 和高级语言程序。
21
1.3 微型计算机基本工作原理
1.2 计算机硬件基本结构
3、存储器：
存储器分为内存储器(主存）和外存储器（辅存）。内存储器简称内 存或主存，它的存储容量一般较小，与CPU直接相连，存取速度快，主要 用于暂时存放当前执行的程序和相关数据；外存储器称为外存或辅存， 作为内存的辅助存储器，它的存储容量大，但存取速度远比内存慢，主 要用于存放需长期保存的程序和数据。
取指令——分析指令——执行指令
编辑ppt
23
1.3 微型计算机基本工作原理
6、计算机系统
主机 硬件
中央处理器 内存储器 外存储器
运算器 控制器
外设
输入设备
微型计算机系统
系统软件
输出设备
操作系统 服务软件 编译或解释系统
软件
信息管理软件
辅助设计软件
应用软件
文字处理软件
图形软件
各种程序包
如图：一个编完辑整pp的t 计算机系统
微型计算机硬件基础知识
微型计算机硬件系统
微处理器(CPU) 内存储器 总线 输入/输出接口 外存储器(硬盘、光盘、U盘等) 外部 设备 输入设备(键盘、鼠标、扫描仪、数码相机等 输出设备(显示器、打印机、绘图仪等) 其他(网卡、声卡、调制解调器、视频卡等)
主机
硬件 系统
计算机外观结构
主机前面板和主机箱后部
微处理器（CPU）
作业
上网查阅或进行市场调查，写一篇有
关微机硬件行情的论文。
控制总线(CB) 用来传送控制信号，以协调各部件的操作。
微型计算机的总线结构图
数据总线
地址总线 控制总线 输入接口 微处理 器 CPU 主存储器 RAM ROM 输出接口
输入设备
输出设备
总线工作示意图
主板
又称系统主板，用于连接计算机的多个部件。
CPU的插座及插槽 内存插槽 总线扩展槽 各种接口 BIOS芯片 CMOS芯片 DIP开关
移动存储设备
优盘
是一种可读写的半导体存储 器(闪速存储器)
性能指标：可擦写次数100万次以
上，可保存10年，存取速度比软
盘快15倍，容量在
1GB、2GB、4GB、8GB、
16GB、32GB、64GB
USB硬盘
是一种即插即用型移动式硬盘(抗 震性强)。
性能指标：容量10GB~2TB。
使用方法与优盘类似。
键盘中的每个按键通过电路与计算机内部的扫描码
一一对应，再由扫描码转换成ASCII码。
Print Screen
Print Screen：将桌面图片复制到系统剪切板 Alt+ Print Screen：将当前窗口图片复制到系统剪切板
鼠标
微型计算机原理及应用知识点总结
微型计算机原理及应⽤知识点总结第⼀章计算机基础知识⼀、微机系统的基本组成1.微型计算机系统由硬件和软件两个部分组成。
(1)硬件:①冯●诺依曼计算机体系结构的五个组成部分：运算器，控制器，存储器，输⼊设备，输⼊设备。
其特点是以运算器为中⼼。
②现代主流的微机是由冯●诺依曼型改进的，以存储器为中⼼。
③冯●诺依曼计算机基本特点：核⼼思想：存储程序；基本部件：五⼤部件；信息存储⽅式：⼆进制；命令⽅式：操作码（功能）+地址码（地址），统称机器指令；⼯作⽅式：按地址顺序⾃动执⾏指令。
(2)软件:系统软件：操作系统、数据库、编译软件应⽤软件：⽂字处理、信息管理（MIS）、控制软件⼆、微型计算机的系统结构⼤部分微机系统总线可分为3类：数据总线DB(Data Bus)，地址总线AB(Address Bus)，控制总线CB(Control Bus)。
总线特点：连接或扩展⾮常灵活，有更⼤的灵活性和更好的可扩展性。
三、⼯作过程微机的⼯作过程就是程序的执⾏过程,即不断地从存储器中取出指令,然后执⾏指令的过程。
★例：让计算机实现以下任务：计算计算7+10=？程序：mov al,7Add al,10hlt指令的机器码：10110000（OP）0000011100000100（OP）0000101011110100（OP）基本概念：1.微处理器、微型计算机、微型计算机系统2.常⽤的名词术语和⼆进制编码（1）位、字节、字及字长（2）数字编码（3）字符编码（4）汉字编码3.指令、程序和指令系统习题：1.1，1.2，1.3，1.4，1.5第⼆章8086／8088微处理器⼀、8086／8088微处理器8086微处理器的内部结构：从功能上讲，由两个独⽴逻辑单元组成，即执⾏单元EU和总线接⼝单元BIU。
执⾏单元EU包括：4个通⽤寄存器（AX，BX，CX，DX，每个都是16位，⼜可拆位，拆成2个8位）、4个16位指针与变址寄存器（BP，SP，SI，DI）、16位标志寄存器FLAG（6个状态标志和3个控制标志）、16位算术逻辑单元(ALU)、数据暂存寄存器；EU功能：从BIU取指令并执⾏指令；计算偏移量。
1微型计算机基础知识
输入设备
存储器
运算器
输出设备
控制器 计算机基本组成框图
① 输入设备：人机器，键盘、鼠标等； ② 输出设备：机器人，显示器、打印机等； ③ 存储器：存放数据、程序代码的设备。
(1) 分类：内存、外存(磁盘、光盘)； (2) 单位：1存储单元大小=1字节(Byte)＝8位(Bit) (3) 寻址：1个单元 地址编号 (4) 容量：“字节数×位数”或“**K”字节
大规模集成电路计算机(第四代)：微 型计算机；巨型计算机；计算机网络 与分布式处理；软件工程；数据库技 术；人工智能；应用深入到人类生活 的各个领域；
第五代计算机：光子计算机、DNA分 子计算机、人工智能等。
§1.1 计算机发展简史
计算机的特点： 自动运算； 运算速度快； 运算精度高； 具有记忆和逻辑判断能力； 通用性强。
§1.4 数制及码制
2、数制之间的转换 (1) 二进制转换为十进制 将二进制按权展开相加。 例：将二进制数10110.111转换为十进制
§1.4 数制及码制
(2)十进制数转换为二进制数 对十进制的整数部分采用“除2取余法”； 对十进制的小数部分采用“乘2取整法”。 例：将十进制数67.625转换为二进制
87C196KB 87C196KC
§1.2 单片机发展概况
3、单片机的特点
① 体积小、功能全面； ② 可靠性高：总线在片内抗干扰；体积小易于进行电
磁屏蔽处理。 ③ 使用方便：硬件设计简单；开发工具及资料很全。 ④ 性价比高：印制板小、接插件少、调试简单。 ⑤ 易于产品化：适用于工业环境、开发周期短。
§1.1 计算机发展简史
电子计算机的分类: 按处理对象分：电子模拟计算机；电子
数字计算机；混合计算机 按性能规模分：巨型机；大型机；中型
第一章 微型计算机基础知识
3、控制器（Control unit ）
它是计算机的控制中心，根据程序中的命令发出各 种控制信号，协调计算机内部以及主机与外设工作的各 种关系。 有两个主要功能： 一个是控制程序的运行； 另一个是对不同的外部事件做出相应响应的能力。 （这些外部事件是指：复位、停机、中断请求、总线请 求、总线周期延长等）
A0 A1 A2 A6 A7 RD 控制 WR D0 D1 D6 D7 存储器
1.1.2 中央处理器、微处理器和微控制器 在计算机中，通常把运算器和控制器以及数量不等 的寄存器作成一个独立部件，用一片VLSI实现，称为中 央处理器，缩写为CPU ( Central Processing Unit )，如 图1.2所示。
1.1.3 微型计算机系统的组成 微型计算机系统由硬件和软件两部分组成。 1．硬件部分 硬件部分包括主机和外部设备。 (1)主机包括CPU、内存储器、I／O接口、总线和 电源。 (2)外部设备包括输入设备和输出设备。 2．软件部分 软件部分包括系统软件和应用软件。 (1)系统软件 系统软件包括操作系统、程序设计语言的编译程 序和其他程序 (2)应用软件（或称用户软件）
5、总线（BUS）
现代的计算机系统广泛采用总线(Bus)结构。总线 是计算机各部件间传送信息的公共通路。 各部件分时复用总线，以保证数据、地址、指令和 控制信息在各部件之间 的传送。 有了总线结构以后， CPU 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。 一个部件只要满 足总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统 中去。
指令部件的构成如图1.4所示。
1.2.2 CPU内的寄存器 各种CPU内都包含数量不等的寄存器，它们可用于 暂存数据，做存储器I／O地址指针、计数器以及存放程 序运行的各种状态，如程序状态字寄存器(PSW： Program Status Word)或简称状态寄存器(SR)或标志 寄存器(FR)等。 由于CPU内部的寄存器的存取速度远比存储器快， 所以，寄存器用于暂时存储程序重复使用的数据、变量 和中间结果，可以大大提高程序的运行速度。 而寄存器数量的多少也是衡量CPU功能强弱的重要 指标之一。
第一章微型计算机基础知识
第一章微型计算机基础知识第一章微型计算机基础知识§1-11-1.1微型计算机微型计算机的组成微型计算机是大规模集成电路发展的产物，自1971年微型计算机问世以来，经过近30年的发展，它的应用范围之广，已达到了惊人的地步。
计算机除在科学计算领域中大显身手外，还在大到航天技术、人造地球卫星，小到家用电器等控制领域中大显神威，可以讲，计算机在现代社会中已是无孔不入。
而在不同领域和不同场合使用的计算机，其组成的形式和外观差异是很大的，如人们通常所见的微型计算机，由主机箱、键盘和显示器等组成，有的还配有打印机等。
也有一些计算机系统的组成与上述组成差别较大，如微电脑控制的家用洗衣机上的计算机，与洗衣机组成一体，没有通常所见的主机箱、键盘和显示器等，但在洗衣机上有塑料薄膜按键用于操作和选择工作状态，用发光二极管的亮灭来指示洗衣机的工作状态，这也是一种形式的计算机系统。
但是，不管计算机系统的形式和外观如何变化，计算机的基本组成结构还是有一定的模式，可以分为五大部分，如图1-1所示，其中最关键的一大部分就是运算器和控制器，它们组成中央处理单元CPU，从广义的角度来讲，只要具有中央处理单元CPU，其他部分不论如何组合，都可认为这就构成了计算机。
1．运算器运算器是计算机对各种代码信息进行处理的主要部件，这好比是人的大脑。
运算器对各种二进制数据进行运算、逻辑判别最后得出结果。
运算器由算术逻辑单元、寄存器、加法器以及一些控制电路等组成。
1-1 总线BUS 输入设备输出设备运算器存储器输入指令输出指令操作指令存取指令控制器图1-1 微型计算机的组成第一章微型计算机基础知识2．控制器控制器是计算机的总指挥部，由控制器发出控制指令，实现计算机各部分之间的有机联系，使计算机各部分能协调一致地工作。
控制器如同马路上的交通警察，控制器由时序电路和一些逻辑电路构成。
3．存储器计算机的存储器分为内存储器和外存储器二部分。
存储器是用于存放计算机程序、计算机参数设置、原始数据、中间结果或最终结果的部件。
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(2) 微型计算机
微型计算机简称μC或MC，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(又称主 机或微电脑)。当把微处理器、存储器和输 入／输出接口电路统一组装在一块或多块电 路板上或集成在单片芯片上，则分别称之为 单板机、多板机或单片微型计算机。
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• 新型计算机的研究： 神经网络计算机：从内部结构模拟人脑神经 系统。 生物计算机：使用蛋白分子为材料的生物芯 片。 光子计算机：用光子代替电子，用光连接代 替金属导线连接，运算速度快千倍。
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1-2 微型计算机系统的组成
1、组成部分
微 型 计算机 (主机)
中央处 理 器 CPU 存储器 I/O接口 总线
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5、计算机的应用 • 数值计算 • 信息处理：数据库，管理信息系统，办公自 动化系统 • 控制、自动化：过程控制，生产自动化 • 辅助分析、设计：CAD，CAM，CAI • 仿真计算 • 网络应用 • 人工智能：模式识别、神经网络、专家系统、 机器人等
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6、计算机发展方向 • 当前模式的电子计算机发展趋势是朝微型 化和巨型化两方面发展。 • 功能发展 多媒体计算机：更好地支持多媒体技术，音 频、视频数据压缩、解压缩技术，多媒体数 据的通信。 计算机智能化：具有推理、联想、学习等思 维功能和模式识别功能。 网络计算机：全面支持网络功能。
运算和控制功能，是整个微型计算机的核心，也称微 处理器。 • 微处理器的主要功能部件有 （1）运算器，也称算术逻辑部件（ALU）：用来进行 算术和逻辑运算。 （2）控制器：整个系统的指挥控制部件从内存中取出 指令、翻译指令并调动运算器及其它部件完成相应操 作。 （3）寄存器：包括程序计数器、指令寄存器、累加器、 地址寄存器、数据寄存器、通用寄存器等。
学习方法很重要
复习并掌握先修课的有关内容 课堂：听讲与理解、适当笔记 课后：认真复习、完成作业 实验：充分准备、勇于实践 学习 方法
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第一章微型计算机基础知识
1-1 概述 1、电子数字计算机概念 • 目前通常所说的计算机是指电子数字计算机 。 • 电子技术工艺、数字化信息处理方式、高度复 杂的可编程逻辑电子电路。信息以二进制形式 （逻辑电平形式）表示；自动地进行信息处理。 2、计算机分类 • 按信息处理方式：数字计算机和模拟计算机。 模拟计算机由于受元器件质量影响，其计算 精度较低，目前已很少生产。
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3、计算机发展简史
1）机械计算机的诞生 1614 年:苏格兰人John Napier发明了一种可以进行 四则运算和方根运算的精巧装置。 …… 1890年:Herman Hollerith 设计了用于美国人口普查 的机器。结果仅用6周就得出了准确的人口统计数 据(如果用人工方法，大概要花10年时间)。 2）电子计算机时代 1906 年:美国人Lee De Forest 发明电子管，为电子 计算机的发展奠定了基础。 …… 1946 年:第一台真正意义上的数字电子计算机诞生 （ENIAC）。
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根据使用电子器件不同，电子计算机经历了四个阶段： 电子管计算机 用机器语言、汇编语言编写程序 (1946—1956) 用于军事和国防尖端技术 晶体管计算机 (1957—1964)
开始使用高级语言 开始用于工程技术、数据处理和 其它科学领域
集成电路计算机 采用微程序、流水线等技术，提高 运行速度 (1965—1970) 出现操作系统、诊断程序等软件 超大规模集成 电路计算机 (1971—至今)
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• 按用途：通用计算机和专用计算机。
专用计算机针对某用途专门设计。 • 按制造材料：机械计算机、电子计算机、光 学计算机、生物计算机、量子计算机。 • 按规模、速度（ 没有一个统一的标准， 1989 年 IEEE(电气与电子工程师协会)提出一种分类）
巨型计算机或超级计算机(Supercomputer) 小巨型计算机(Minisupercomputer) 企业级服务器(Mainframe) 小型计算机(Minicomputer） 工作站(Work Station) 个人计算机(Personal Computer)
采用半导体存储器 采用图形界面操作系统 器件速度更快, 软件、外设更加丰富
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自从1981年IBM公司进入微型计算机领域推出了 IBM－PC以后，计算机的发展开创了一个新的时代—— 微型计算机时代。微型计算机的迅速、大规模的应用与 普及，使计算机真正广泛地应用于工业、农业、科学技 术技术以及社会生活与日常生活的各个方面。以前的大 型机、中型机、小型机的界线巳经日益模糊与消失。随 着微型计算机应用的普及与发展，芯片与微型机的功能 与性能迅速提高，其功能已经远远超过了20世纪80 年代 以前的中型机、小型机，甚至超过了大型机。
微型计算机系统 微型计算机 微处理器
运算器 控制器 寄存器
RAM
ROM
I/O端口
I/O端口
电源系统
软件系统
I/O设备
I/O设备
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(1) 微处理器
微处理器简称μP或MP(Microprocessor)是指由一片或几 片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的中央处 理器部件，又称为微处理机。它本身并不等于微型计算机， 而只是其中央处理器。有时为区别大、中、小型中央处理器 CPU(Central Processing Unit)与微处理器，而称后者为 MPU(Microprocessing Unit)。通常在微型计算机中直接用 CPU表示微处理器。
(3) 微型计算机系统
微型计算机系统(Microcomputer system) 简称μCS或MCS，是指以微型计算机为中心, 以相所构成的系统。
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2、中央处理器
• 中央处理器CPU（Central Processing Unit）具有
键盘、鼠标 显示器 软驱、硬盘、光驱 打印机、扫描仪
运算器 ALU 寄存器 控制器
硬件
微 型 计算机 系 统 软件
外设
系统软件：DOS、Windows 应用软件： Word、Excel、Visual C++
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微型计算机系统从小到大可分为微处理器、 微型计算机、微型计算机系统三个层次结构， 如图所示。