微型计算机技术及应用_戴梅萼共47页文档
微型计算机技术及应用_戴梅萼_清华大学出版社
第一章微型计算机概述1.1微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？答：①微处理器是微型计算机的核心，是微型计算机的一部分。
它是集成在一块芯片上的CPU，由运算器和控制器组成。
②微型计算机包括微处理器、存储器、I/O接口和系统总线，是微型计算机系统的主体。
③微型计算机系统包括微型计算机、外设及系统软件三部分。
1.2CPU在内部结构上由哪几部分组成？CPU应具备哪些主要功能？答：1.CPU在内部结构上由以下几部分组成：①算术逻辑部件(ALU)；②累加器和通用寄存器组；③程序计数器(指令指针)、指令寄存器和译码器；④时序和控制部件。
2.CPU应具备以下主要功能：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提供整个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求。
1.3累加器和其他通用寄存器相比，有何不同？答：许多指令的执行过程以累加器为中心；输入/输出指令一般也以累加器来完成。
1.4微处理器的控制信号有哪两类？答：一类是通过对指令的译码，由CPU内部产生的。
这些信号由CPU送到存储器、I/O接口电路和其他部件。
另一类是微型机系统的其他部件送到CPU的。
通常用来向CPU发出请求。
如中断请求、总线请求等。
1.5微型计算机采用总线结构有什么优点？答：首先是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。
其次是一个部件只要符合总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统中，使系统功能得到扩充。
1.6数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处？如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用部分总线，那么，要靠什么来区分地址或数据？答：1.数据总线是双向三态；地址总线是单向输出三态。
2.数据和地址复用时，必须有一个地址选通信号来区分该总线上输出的是地址还是数据。
1.7控制总线传输的信号大致有哪几种？答：包括CPU送往存储器和I/O接口的控制信号，如读信号、写信号、中断响应信号、存储器和I/O接口区分信号等。
微型计算机技术及应用习题解答戴梅萼
《微机原理与接口技术》教案之习题答案与戴梅萼编著的《微型计算机技术及应用》一书配套使用2005年10月18日目录微型计算机概述 ..................................... 1 8086微处理器 ...................................... 2 8086的寻址方式和指令系统 ........................ 12 存储器和高速缓存技术 ............................. 12 微型计算机和外设的数据传输 ....................... 14 串并行通信和接口技术 ............................. 20 中断控制器、 DMA 控制器和计数器 /定时器 .......... 30 模/数和数/模转换 ................................. 45 键盘和 LED 显示器 ................................ 49 CRT 技术 ............................................ 54 打印机接口技术 .................................... 55 软盘、硬盘和光盘子系统 ............................ 59 总线 ............................................... 59 主机系统的结构和工作原理 ......................... 61 微型机操作系统 .. (69)章章章章章章章章章章 章 章 章章0123412345678911111 第第第第第第第第第第第第第第第1章微型计算机概述1.1微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？答：① 微处理器是微型计算机的核心，是微型计算机的一部分。
第6章 微机原理 戴梅萼
（2）半双工方式（Half-Duplex Mode） ）半双工方式（
站A 站B
数据既可以从A传向B 也可以从B传向A 数据既可以从A传向B，也可以从B传向A。 因此A 因此A和B既可作为发送器，又可作为接收器， 既可作为发送器，又可作为接收器， 通常称为收发器。 通常称为收发器。 但是在同一时刻，只能进行一种传送，要么A 但是在同一时刻，只能进行一种传送，要么A发 接收，要么B发送A接收。不能同时双向传输。 送B接收，要么B发送A接收。不能同时双向传输。
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（2）异步通信 ）
在异步通信时，每个字符构成一个字符帧， 两个字符之间的传输间隔是任意的。 为区分各个字符，在每个字符前、后都用规 定的数位来作为分隔位，和字符的信息位一 起构成一个字符帧。 标准的异步通信的数据格式（异步串行通信 协议）
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空闲位——传送字符之间的逻辑 电平 ， 传送字符之间的逻辑1电平 空闲位 传送字符之间的逻辑 电平， 异步串行通信协议 表示没有进行传送
二、串行接口
1、功能 2、结构
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1、串行通信 、
将数据的各位按时间顺序依次在一条传输线上传输。 将数据的各位按时间顺序依次在一条传输线上传输。 按时间顺序依次在一条传输线上传输
目 RxD 的
01101010
TxD
源
数据的各位依次由源到达目的地 —— 慢 数据线少 —— 当用于远程通信时 费用较低 当用于远程通信时, 远程通信时
起始位（ 位 起始位（ 1位）——每个字符开始传送的 每个字符开始传送的 数据位（ ～ 位 数据位 （ 5～ 8位 ） ——数据位紧跟着起始位 数据位紧跟着起始位 标志，起始位采用逻辑0电平 用于校验是否传 标志，起始位采用逻辑 ）——用于校验是否传 校验位（1位个二进制位组成 可选的） 校验位（～8个二进制位组成，低位先传送 位个二进制位组成， ，可选的 电平 传送。 传送。由5～ 送正确；可选择奇检验、偶校验或不传送校 送正确 ； 可选择奇检验） ——表示该字符传 停止位（ 、 、 位 停止位 （ 1、 1.5、 2位 、 表示该字符传 验位 。停止位采用逻辑 电平，可选择 、 送结束。 电平， 送结束 停止位采用逻辑1电平 可选择1、 1.5或2位 或 位 19
微型计算机技术及应用(戴梅萼4)知识题目解析
微型计算机技术及应用习题答案第一章微型计算机概述1.1微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？答：①微处理器是微型计算机的核心，是微型计算机的一部分。
它是集成在一块芯片上的CPU，由运算器和控制器组成。
②微型计算机包括微处理器、存储器、I/O接口和系统总线，是微型计算机系统的主体。
③微型计算机系统包括微型计算机、外设及系统软件三部分。
1.2CPU在内部结构上由哪几部分组成？CPU应具备哪些主要功能？答：1.CPU在内部结构上由以下几部分组成：①算术逻辑部件(ALU)；②累加器和通用寄存器组；③程序计数器(指令指针)、指令寄存器和译码器；④时序和控制部件。
2.CPU应具备以下主要功能：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提供整个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求。
1.3累加器和其他通用寄存器相比，有何不同？答：许多指令的执行过程以累加器为中心；输入/输出指令一般也以累加器来完成。
1.4微处理器的控制信号有哪两类？答：一类是通过对指令的译码，由CPU内部产生的。
这些信号由CPU送到存储器、I/O 接口电路和其他部件。
另一类是微型机系统的其他部件送到CPU的。
通常用来向CPU发出请求。
如中断请求、总线请求等。
1.5微型计算机采用总线结构有什么优点？答：首先是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。
其次是一个部件只要符合总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统中，使系统功能得到扩充。
1.6数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处？如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用部分总线，那么，要靠什么来区分地址或数据？答：1.数据总线是双向三态；地址总线是单向输出三态。
2.数据和地址复用时，必须有一个地址选通信号来区分该总线上输出的是地址还是数据。
1.7控制总线传输的信号大致有哪几种？答：包括CPU送往存储器和I/O接口的控制信号，如读信号、写信号、中断响应信号、存储器和I/O接口区分信号等。
第一章 微型计算机系统概述(戴梅萼)
1、3 微处理器、微型计算机微型计算机系统
算术逻辑部件 累加器、寄存器 控制部件 内部总线 存储器（ROM、RAM） 输入输出接口 系统总线 外围设备 系统软件 微 处 理 器
微 型 计 算 机
微 型 计 算 机 系 统
1、4 微型计算机的应用
1、科学计算和科学研究
计算机主要应用于解决科学研究和工程技术中所提出 的数学问题（数值计算）。 2、信息处理 （数据处理） 主要是利用计算机的速度快和精度高的特点来对数字 信息进行加工。 3、工业过程控制
用微型计算机实现工业生产控制。
4、计算机辅助系统 计算机辅助系统主要有计算机辅助教（CAI）、计算 机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算 机辅助测试（CAT）、计算机集成制造（CIMS）等系 统。 5、人工智能 人工智能主要就是研究解释和模拟人类智能、智能行 为及其规律的一门学科，包括智能机器人，模拟人的 思维过程，计算机学习等等。其主要任务是建立智能 信息处理理论，进而设计可以展现某些近似于人类智 能行为的计算系统。
1、3、3 微型计算机系统的组成 一个微型计算机系统包括硬件系统和软件系统。硬件和 软件的结合，才能使计算机正常工作运行。
计算机硬件系统是一个为执行程序建立物质基础的物理 装置，称为硬件或裸机。
计算机软件系统指为运行、管理、应用、维护计算机所 编制的所有程序及文档的总和。
依据功能的不同，软件分为系统软件和应用软件两大类。
1、3、1 微处理器
微处理器（CPU）由运算器和控制器组成。
• 必须具备功能： *可以进行算术和逻辑运算 *可保存少量的数据 *能对指令进行译码并执行 *能和存储器及外设交换数据 *能提供系统所需的定时和控制 *可以相应其它部件发来的中断请求
第5章 微机原理 戴梅萼
复习 8088/8086的输入输出指令
输入指令
IN AL,i8/DX IN AX,i8/DX ;字节输入 ;字输入
功能演示
输出指令
OUT i8/DX,AL OUT i8/DX ;字节输出 ;字输出
功能演示
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第5章 微型计算机和外设的数据传输
5.4 接口的功能以及在系统中的连接 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 接口的功能 接口与系统的连接 接口电路芯片的分类 接口电路的可编程性
第5章 微型计算机和外设的数据传输
I/O端口单独编址 优点：
I/O端口的地址空间独立 控制和地址译码电路相对简单 专门的I/O指令使程序清晰易读
FFFFF 内存 空间
缺点：
I/O指令没有存储器指令丰富
FFFF 0
I/O 空间
8086采用I/O端口单独编址
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第5章 微型计算机和外设的数据传输
5.1 为什么要用I/O接口 5.2 CPU和I/O设备之间的信号
5.3 接口部件的I/O端口
5.4 接口的功能以及在系统中的连接
5.5 CPU和外设之间的数据传送方式
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第5章 微型计算机和外设的数据传输
5.1 为什么要用I/O接口
5.1.1
为什么要用I/O接口
5.1.2
什么是I/O接口
5.1.3
2、 大规模集成电路芯片
3、 可编程芯片
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第5章 微型计算机和外设的数据传输
5.1.2 什么是I/O接口
什么是I/O接口（电路）？ I/O接口是位于CPU（或系统总线）与外设 间，用来进行速度和工作方式的匹配，并协 助完成数据传送和控制任务的逻辑电路。 PC机系统板的可编程接口芯片、I/O总线槽 的电路板（适配器）都是接口电路
微型计算机技术及应用共51页word资料
第一章微型计算机概述1.1微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？答：①微处理器是微型计算机的核心，是微型计算机的一部分。
它是集成在一块芯片上的CPU，由运算器和控制器组成。
②微型计算机包括微处理器、存储器、I/O接口和系统总线，是微型计算机系统的主体。
③微型计算机系统包括微型计算机、外设及系统软件三部分。
1.2CPU在内部结构上由哪几部分组成？CPU应具备哪些主要功能？答：1.CPU在内部结构上由以下几部分组成：①算术逻辑部件(ALU)；②累加器和通用寄存器组；③程序计数器(指令指针)、指令寄存器和译码器；④时序和控制部件。
2.CPU应具备以下主要功能：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提供整个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求。
1.3累加器和其他通用寄存器相比，有何不同？答：许多指令的执行过程以累加器为中心；输入/输出指令一般也以累加器来完成。
1.4微处理器的控制信号有哪两类？答：一类是通过对指令的译码，由CPU内部产生的。
这些信号由CPU送到存储器、I/O接口电路和其他部件。
另一类是微型机系统的其他部件送到CPU的。
通常用来向CPU发出请求。
如中断请求、总线请求等。
1.5微型计算机采用总线结构有什么优点？答：首先是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。
其次是一个部件只要符合总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统中，使系统功能得到扩充。
1.6数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处？如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用部分总线，那么，要靠什么来区分地址或数据？答：1.数据总线是双向三态；地址总线是单向输出三态。
2.数据和地址复用时，必须有一个地址选通信号来区分该总线上输出的是地址还是数据。
1.7控制总线传输的信号大致有哪几种？答：包括CPU送往存储器和I/O接口的控制信号，如读信号、写信号、中断响应信号、存储器和I/O接口区分信号等。
微型计算机技术及应用习题解答++戴梅萼
《微机原理与接口技术》教案之习题答案与戴梅萼编著的《微型计算机技术及应用》一书配套使用喻其山2005年10月18日目录第1 章微型计算机概述 (3)第2 章8086微处理器 (3)第3 章8086的寻址方式和指令系统 (9)第4 章存储器和高速缓存技术 (10)第5 章微型计算机和外设的数据传输 (11)第6 章串并行通信和接口技术 (14)第7 章中断控制器、DMA控制器和计数器/定时器 (21)第8 章模/数和数/模转换 (30)第9 章键盘和LED显示器 (32)第10 章CRT技术 (35)第11 章打印机接口技术 (36)第12 章软盘、硬盘和光盘子系统 (38)第13 章总线 (39)第14 章主机系统的结构和工作原理 (40)第15 章微型机操作系统 (45)第 1 章微型计算机概述1.1微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？答：①微处理器是微型计算机的核心，是微型计算机的一部分。
它是集成在一块芯片上的CPU，由运算器和控制器组成。
②微型计算机包括微处理器、存储器、I/O接口和系统总线，是微型计算机系统的主体。
③微型计算机系统包括微型计算机、外设及系统软件三部分。
1.2CPU在内部结构上由哪几部分组成？CPU应具备哪些主要功能？答：1.CPU在内部结构上由以下几部分组成：①算术逻辑部件(ALU)；②累加器和通用寄存器组；③程序计数器(指令指针)、指令寄存器和译码器；④时序和控制部件。
2.CPU应具备以下主要功能：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提供整个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求。
1.3累加器和其他通用寄存器相比，有何不同？答：许多指令的执行过程以累加器为中心；输入/输出指令一般也以累加器来完成。
1.4微处理器的控制信号有哪两类？答：一类是通过对指令的译码，由CPU内部产生的。
微型计算机技术及应用习题解答戴梅萼
《微机原理与接口技术》教案之习题答案与戴梅萼编著的《微型计算机技术及应用》一书配套使用2005年10月18日目录微型计算机概述 ..................................... 1 8086微处理器 ...................................... 2 8086的寻址方式和指令系统 ........................ 12 存储器和高速缓存技术 ............................. 12 微型计算机和外设的数据传输 ....................... 14 串并行通信和接口技术 ............................. 20 中断控制器、 DMA 控制器和计数器 /定时器 .......... 30 模/数和数/模转换 ................................. 45 键盘和 LED 显示器 ................................ 49 CRT 技术 ............................................ 54 打印机接口技术 .................................... 55 软盘、硬盘和光盘子系统 ............................ 59 总线 ............................................... 59 主机系统的结构和工作原理 ......................... 61 微型机操作系统 .. (69)章章章章章章章章章章 章 章 章章0123412345678911111 第第第第第第第第第第第第第第第1章微型计算机概述1.1微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？答：① 微处理器是微型计算机的核心，是微型计算机的一部分。
微型计算机技术及应用
⑧ CLK) 时钟，输入
⑨ RESET(reset)
复位信号，输入
⑩ READY(ready) “准备好”信号，输入
⑾ TEST＃(test) 测试信号，输入
⑿ MN/MX＃ 最小第和14最页/共大97页模式控制信号，输入
最小模式
最小模式信号
① INTA＃ 中断响应信号，输出
② ALE 地址锁存允许信号，输出
• 8086允许有65535(64K)个8位的I/O端口 对I/O端口，可用两种方式进行编址： • 和存储器统一编址 • I/O独立编址
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1. 32 先进的体系结构 位微处理器Pentium的先进技 术 2 ． C I S C 和 R I S C 相 结 合 的 技 术
3. 超标量流水线技术 4. 先进的分支预测技术
Pentium的主要信号
1. 地址线及控制信号
• l A31～A3 地址线。
• l AP
地址的偶校验码位。
• l ADS# • l A20M#
地址状态输出信号。 A20以上的地址线屏蔽信号。
• l APCHK# 地址校验出错信号。
•
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Pentium的主要信号
2. 数据线及控制信号
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M/IO、RD、WR信号的关系
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图2.5 8284A和8086的连接
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最大模式（ QS1、QS0 指令队列状态信号）
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S2#、S1#、S0# 总线周期状态信号
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最大模式下的典型配置
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总线控制器8288的连接
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微型计算机技术及应用第3版第1章课件PPT学习
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• 内存和外存的区别
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3）I/O接口
• 接口（interface） ：是微处理器CPU与“外部的连接电路，是CPU与外界进行信息交换的中转站。 • 端口 端口地址
端口是接口电路中的寄存器，地址是指端口地址，一个端口可以是一个或一组寄存器。
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4）总线
CPU总线包含三种不同功能的总线： 1. 数据总线DB(data bus)：传输数据 2. 地址总线AB(address bus)：传送地址信息 3. 控制总线CB(control bus) ：传输控制信号
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1.3.3 微型计算机系统
以微型计算机为主体，配上系统软件和外设之后，就成了微型计算机系统。
IR和指令译码器ID；
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3、 CPU外频 CPU主频
• 1、CPU外频 CPU外频也就是常见特性表中所列的CPU总线频率，是由
主板为CPU提供的基准时钟频率。 • 2、CPU主频
CPU主频也叫工作频率，是CPU内核电路的实际运行频率。 主频 是CPU的主要技术特征 ，是CPU内核运行时的时钟频率， 它的高低直接影响CPU的运算速度。
微型计算机技术及应用习题解答戴梅萼
《微机原理与接口技术》教案之习题答案与戴梅萼编着的《微型计算机技术及应用》一书配套使用喻其山2005年10月18日目录第 1 章微型计算机概述 (3)第 2 章8086微处理器 (4)第 3 章8086的寻址方式和指令系统 (14)第 4 章存储器和高速缓存技术 (14)第 5 章微型计算机和外设的数据传输 (16)第 6 章串并行通信和接口技术 (21)第7 章中断控制器、DMA控制器和计数器/定时器 (31)第8 章模/数和数/模转换 (47)第9 章键盘和LED显示器 (51)第10 章CRT技术 (56)第11 章打印机接口技术 (57)第12 章软盘、硬盘和光盘子系统 (61)第13 章总线 (61)第14 章主机系统的结构和工作原理 (63)第15 章微型机操作系统 (71)第 1 章微型计算机概述1.1微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？答：①微处理器是微型计算机的核心，是微型计算机的一部分。
它是集成在一块芯片上的CPU，由运算器和控制器组成。
②微型计算机包括微处理器、存储器、I/O接口和系统总线，是微型计算机系统的主体。
③微型计算机系统包括微型计算机、外设及系统软件三部分。
1.2CPU在内部结构上由哪几部分组成？CPU应具备哪些主要功能？答：1.CPU在内部结构上由以下几部分组成：①算术逻辑部件(ALU)；②累加器和通用寄存器组；③程序计数器(指令指针)、指令寄存器和译码器；④时序和控制部件。
2.CPU应具备以下主要功能：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提供整个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求。
1.3累加器和其他通用寄存器相比，有何不同？答：许多指令的执行过程以累加器为中心；输入/输出指令一般也以累加器来完成。
1.4微处理器的控制信号有哪两类？答：一类是通过对指令的译码，由CPU内部产生的。
微型计算机技术及应用第3版第1章
数制 字节 计算机的字长
在计算机内部，一切信息的存取，处理和传 送均采用二进制形式。
“0” “1” 字节： 指的是8位二进制信息。 字长： 是计算机字所含的二进制位数。计算
机字是可以作为一个整体被一传送或运算 的最多的二进制位数。
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1.3 微处理器、微型计算机和 微型计算机系统
1.3.1 微处理器 1.3.2 微型计算机 1.3.3 微型计算机系统
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1.4 微型计算机的应用
1、科学计算数据处理及信息管理 2、工业控制及智能化仪器仪表 3、计算机辅助设计和辅助制造CAD/CAM 4、计算机辅助教育和教学培训 5、家庭娱乐和家政事务管理
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1.3.3 微型计算机系统
以微型计算机为主体，配上系统软件 和外设之后，就成了微型计算机系统。
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2 运算速度 3 内部存储容量 4 指令系统 5外部设备配置 6 总线的性能
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微处理器、微型计算机和微型计 算机系统三者的关系
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1.3.1 微处理器
1、CPU功能：
· 可以进行算术和逻辑运算 · 可保存较少量数据 · 能对指令进行译码并执行规定的动作； · 能和存储器、外设交换数据 · 提供整个系统所需要的定时和控制 · 可以响应其他部件发来的中断请求
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2、CPU在内部结构上包含下面这些部分： · 算术逻辑部件； · 累加器和通用寄存器组； · 程序计数器PC(指令指针)、指令寄存器