微机系统组成和基本结构
(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。
第二章 微型计算机系统
16
外存：永久性存储器 外存：永久性存储器
存储器与存储系统
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存储器是一种具有保存和存取信息（程序、数据） 存储器是一种具有保存和存取信息（程序、数据） 是一种具有保存和存取信息 的设备/器件，是计算机系统不可或缺的资源。 的设备/器件，是计算机系统不可或缺的资源。 现代微型计算机的存储系统结构： 现代微型计算机的存储系统结构： 高速缓存--主存 外存 主存-高速缓存--主存--外存 为什么采用这种结构？ 为什么采用这种结构？ 指令执行速度依赖于内存读写速度 高速CPU需配置高速内存 高速CPU需配置高速内存 大软件需配置大容量内存 高速度 大容量 17
13
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问：内存与外存是一回事吗？
• 能被计算机系统总线直接相连控制的存储器称为内存； 能被计算机系统总线直接相连控制的存储器称为内存； • 通过I/O接口才能被 接口才能被CPU控制的存储器称为外存。 控制的存储器称为外存。 通过 接口才能被 控制的存储器称为外存
第2章 微型计算机系统
硬件和软件系统
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软件 程序及其配套的 数据、文档等
软件
计算机 系统
硬件 “看得见、摸得着 ”的物理载体
硬件
2
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7
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问：主机包含哪些部件？ CPU又是什么意思？ 又是什么意思？ 主机包含哪些部件？ CPU又是什么意思 答：
微型计算机基础
2.1
微型计算机基础
微型计算机基本结构
微型计算机又称为PC机，由硬件系统和软件系统两大部分组 成。
2.1.1微型计算机的概念结构 如图所示，是微型计算机的典型 组成结构示意图，从图中我们 可以看出，微型计算机由微处理 器CPU①、一定容量的内部存储 器（包括②ROM、RAM）、 ③输入/输出接口电路组成。 各功能部件之间通过④总线有机地 连接在一起，其中微处理器是整个微型计算机的核心部件。
②数据总线(Data Bus) 数据总线是CPU用来传送数据信息的信号线（双向、三 态）。数据总线是双向三态总线，即数据既可以从CPU送到 其它部件，也可以从其它部件传送给CPU，数据总线的位数 和处理器的位数相对应。 ③控制总线(Control Bus) 控制总线是用来传送控制信号的一组总线。这组信号线比较 复杂，由它来实现CPU对外部功能部件（包括存储器和I/O 接口）的控制及接收外部传送给CPU的状态信号，不同的微 处理器采用不同的控制信号。 控制总线的信号线，有的为单向，有的为双向或三态，有的 为非三态，取决于具体的信号线，但作为整体是双向的，以 双向线表示。
4 ）总线 微型计算机大多采用总线结构，因为在微型计算机系统中， 无论是各部件之间的信息传送，还是处理器内部信息的传 送，都是通过总线进行的，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。 问题：什么是总线 所谓总线，是连接多个功能部件或多个装置的一组公 共信号线，用作微机各部分传递信息所共同使用的“高速 信息公路”。 按在系统中的不同位置，总线可以分为内部总线和外 部总线。内部总线是CPU内部各功能部件和寄存器之间 的连线；外部总线是连接系统的总线，即连接CPU、存 储器和I/O接口的总线，又称为系统总线。
第一章 微型计算机系统的基本组成
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4
CMOS
主板
ISA插槽
主板电池 控制芯片 PCI插槽 / 串行 并口插 槽 Socket7 插槽 键盘插座 CACHE 内存插槽
Pentium （奔腾）主板 奔腾）
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外围设备连接口
PS/2 鼠标接口 打印机接口(25 针孔)
键盘接口
COM1 USB 接口 (9 针孔)
COM2 (9 针孔)
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1．系统软件
系统软件是管理、监控、维护计算机 系统软件是管理、 监控 、 资源（包括硬件与软件）的软件。包括： 资源（包括硬件与软件）的软件。包括： ⑴ 操作系统 ⑵ 程序设计语言 ⑶ 各种程序设计语言的处理程序 ⑷ 工具软件
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2．应用软件 ．
应用软件是用户为了解决实际问题 而编制的各种程序。如各种工程计算、 而编制的各种程序。如各种工程计算、模 拟过程、辅助设计和管理程序、文字处理 拟过程、辅助设计和管理程序、 和各种图形处理软件等等。 和各种图形处理软件等等。
光盘驱动器
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DVD外形 外形
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6 输入设备 键盘
功能键 主键盘和 打字键 控制键 小数字键 编辑键 状态显示灯
104键盘 键盘
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键 Shift
名
功
能
又称上档键， 又称上档键，利用此键来输入上档字符 大写字母锁定键， 大写字母锁定键，利用此键来输入大写字母 位于键盘最下面的一个最长的键，按下空格键， 位于键盘最下面的一个最长的键，按下空格键，将输入一个空 格字符 按下此键可使光标回退一格， 按下此键可使光标回退一格，删除光标左边的一个字符 回车键。按下此键，表示前面的输入结束 回车键。按下此键， 制表定位键 转换键， 转换键，此键通常和其他键组成特殊功能键 控制键， 控制键，通常和其他键组合在一起使用 系统的热启动， 使用的方法是： 按住Ctrl和 Alt键不放 ， 再击 键不放， 系统的热启动 ， 使用的方法是 ： 按住 和 键不放 打Del键 键 返回本节
第一章 微型计算机及其体系结构
控制总线决定了系统总线的特点，例如功能、适应性等
1.2.2 微型计算机的软件系统
操作系统 汇编程序 文本编辑程序 调试程序
MS-DOS MASM和LINK DEBUG.EXE
为什么采用汇编语言？
1.3 微型计算机的工作过程
8088的内部结构
AH AL
BH BL
通用 寄存器
CH CL DH DL
由于微型计算机具有如下特点
体积小、价格低 工作可靠、使用方便、通用性强……
所以，可以分为两个主要应用方向
1.1.1 微型计算机的应用
用于数值计算、数据处理及信息管理方向
通用微机，例如：PC微机 功能越强越好、使用越方便越好
用于过程控制及嵌入应用方向
专用微机，例如：工控机、单片机、数字信号 处理器
• Pentium III（奔腾3） — 32位微处理器 - 增加了70条SSE (Streaming SIMD Extensions)指令 SSE:单指令多数据流式扩展技术 （128位整数，浮点 - 首次内置序列号
1.1.1 微型计算机的发展（续）
第6代之后：
• Pentium 4 — 32位微处理器(非P6第六代X86 系列CPU核心结构) - 超级管道技术 - 增加了144条SSE2指令 - 简单ALU运行在2倍的处理器核心频率下
1.4.7 PentiumIII 中心结构
1.4.8 PentiumIV 中心结构
Intel公司于2000年11月推出了Pentium4微处理 器，至今主频已达到2GHz。Intel公司的Pentium4 采用NetBurst体系结构架构，也带来了体系结构总 线与支持芯片组的改变。虽然Pentium 4依然支持 AGTL+总线协议，但它与同样支持该协议的 Pentium Ⅲ最大不同是，它能够支持400MHz的体系 结构总线，这就意味着Pentium 4可提供高达 3．2GB／s的体系结构带宽，目前能够支持 Pentium 4新总线的只有i850等少数几种芯片组， i850有着非常出色的特性。
第2章微型计算机系统的组成及工作原理
2.5.6 ISA总线的定义与应用
2. ISA总线的信号线定义 ——98芯插槽，包括地址线、数据线、控制线、时钟和电源线 (1)地址线：SA019和LA1723 (2)数据线：SD015 (3)控制线：AEN、BALE、 IOR 和 IOW、 SMEMR和 SMEMW
MEMR 和 MEMW、 MEM CS16 和 I/O CS16 、SBHE
2.1.2 微机系统的软件配置
系统软件、工具软件、应用软件、用户应用程序
.3 微机系统中的信息流与信息链
1. 微机系统中信息流与信息链的构成 信息流：存储器中的数据、程序代码；接口寄存器中的I/O数据、 状态、I/O命令 信息链：信息流在系统中流动的路径； 包括物理(硬件)环节和逻辑(软件)环节 2. 微机系统中信息流与信息链 ——早期微机系统/现代微机系统中的信息链 3. 研究信息流与信息链的意义 ——通过信息流从整体上认识微机体系结构和组成微机系统的各 部件之间的关系
2.5.7 现代微机总线技术的新特点
3. 总线桥 (1) 总线桥 ——总线转换器和控制器，是两种不同总线间的总线接口 内部包含兼容协议及总线信号和数据缓冲电路；把一条总线映 射到另一条总线上 北桥：连接CPU总线和PCI总线的桥 南桥：连接PCI总线和本地总线(如ISA)的桥 (2) PCI总线芯片组 ——实现总线桥功能的一组大规模集成专用电路 保持主板结构不变前提下，改变这些芯片组的设计，即可适应 不同微处理器的要求 4. 多级总线结构中接口与总线的连接
2.4 I/O设备与I/O设备接口
2.4.1 I/O设备及其接口的作用
1. I/O设备的作用 2. I/O设备接口的作用——连接与转换
2.4.2 I/O设备的类型及设备的逻辑概念
简述微机的基本结构及主要部件的功能
简述微机的基本结构及主要部件的功能微机是一种小型计算机，也被称为个人计算机（PC）。
它由众多主要部件组成，每个部件都扮演着至关重要的角色，以确保计算机的正常运行。
本文将逐步介绍微机的基本结构及主要部件的功能，并深入探讨每个部件的作用。
一、微机的基本结构微机的基本结构包括中央处理器（CPU）、内存、输入设备、输出设备和存储设备。
（一）中央处理器（CPU）中央处理器是微机的核心部件，负责执行计算机的所有计算和控制任务。
它由控制单元（CU）和算术逻辑单元（ALU）组成。
控制单元负责指令的解码和执行，而算术逻辑单元负责处理数字和逻辑运算。
CPU是微机中最关键的组件，其性能直接影响到计算机的运行速度和处理能力。
（二）内存内存是计算机中用于存储数据和程序的地方。
它分为主存储器（RAM）和辅助存储器（硬盘、闪存等）。
主存储器是CPU能够直接访问的存储器，存储器种类包括静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）。
RAM是临时存储器，用于暂时存储正在运行的程序和数据。
而辅助存储器则用于保存永久信息，如操作系统、应用程序和文件等。
（三）输入设备输入设备用于将外部信息输入到计算机中，使计算机能够接受用户的指令和数据。
常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪和摄像头等。
键盘用于输入文本和命令，鼠标用于控制光标和进行选择，扫描仪和摄像头用于将纸质文件、照片或视频转换为电子文件。
（四）输出设备输出设备用于将计算机处理的信息呈现给用户。
常见的输出设备包括显示器、打印机和音频设备等。
显示器用于显示图像和文本，打印机用于把计算机中的数据打印到纸上，音频设备用于播放声音。
（五）存储设备存储设备用于长期保留和保存计算机程序、数据和文件。
常见的存储设备包括硬盘驱动器、光盘驱动器和闪存驱动器等。
硬盘驱动器是计算机的主要存储设备，用于保存操作系统、应用程序和数据文件。
光盘驱动器通过读取CD或DVD上的光学数据来存取信息。
闪存驱动器使用闪存技术，是一种可擦写且非易失性的存储设备，适用于移动设备和数据传输。
微型计算机硬件组成.ppt
计算机文化基础
5
常见微机系统
平板电脑 移动计算机
计算机、电视、影 音三模式
家庭网络计算机
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微机基本结构 显示器、键盘和主机
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2.1.2 微型计算机的分类
1 按组成结构分类 单片机 组成部分集成在一个超大规模芯片上，广泛 用于控制、仪器仪表、通信、家用电器等领域。 单板机 各组成部分装配在一块印刷电路板上，常用 于过程控制或作为仪器仪表的控制部件 。 多板机 各组成部分装配在多块印刷电路板上，如台 式、便携式PC 机。
2
计算机系统的组成
运算器
CPU
寄存器 控制器
硬件
主机
内存
随机存储器(RAM) 只读存储器(ROM) 高速缓冲存储器
计
输入设备：键盘、鼠标、扫描仪
算 机
外部设备
输出设备：显示器、打印机 外 存：软、硬盘、光盘、闪存
系
网络设备：网卡、调制解调器等
统
操作系统：Windows、Unix、Linux
系统软件 语言处理程序：C、Pascal、VB等
使用单片机芯片构成的仿真系统。
有镜像功能的单板机
2019/12/17
计算机文化基础
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微型计算机的发展方向
① 高速化 处理器主频
② 超小型化 典型的标志是笔记本电脑和PDA的流行。
③ 多媒体化 全新的多媒体处理芯片、多媒体和超媒体系 统的开发和标准化、虚拟现实技术和发展多媒体通信等。
④ 网络化 网络计算机、具有联网功能的PDA以及各种类 型的个人计算机等正在飞速发展。
主板板载了四条DDR2内存插槽，支持 最高8GB DDR2-800内存容量和双通道 技术。另外，内存插槽的周围布满了不 少铝壳固态电容，内存的工作稳定性完 全得以保障。
微型计算机系统(简称微机系统)与传统的计算机系统一样,也是由硬件系统和软件系统两大
微型计算机系统(简称微机系统)与传统的计算机系统一样，也是由硬件系统和软件系统两大部分组成。
计算机硬件系统由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件构成。
软件系统由系统软件和应用软件两大部分组成。
系统软件包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、网络通信管理程序等部分。
应用软件包括的面非常广，它包括用户利用系统软件提供的系统功能、工具软件和其它实用软件开发的各种应用软件。
当前使用比较多的操作系统有UNIX、Linux，MS-DOS 和Windows操作系统。
内存又称为主存，分为随机存储RAM和只读存储器ROM两种，速度比外存快由于CPU比内存速度快，目前，在计算机中还普遍采用了一种比主存储器存取速度更快的超高速缓冲存储器，即Cache，置于CPU 与主存之间，以满足CPU 对内存高速访问的要求。
有了CaChe 以后，CPU 每次读操作都先查找CaChe，如果找到，可以直接从Cache中高速读出；如果不在CaChe中再由主存中读出在微型计算机中，常用的外存有磁盘、光盘和磁带，磁盘又可以分为硬盘和软盘。
基数是指该进制中允许选用的基本数码的个数。
每一种进制都有固定数目的计数符号。
十进制：基数为10，10个记数符号，0、1、2、……9。
每一个数码符号根据它在这个数中所在的位置(数位)，按“逢十进一”来决定其实际数值。
二进制：基数为2，2 个记数符号，0 和1。
每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢二进一”来决定其实际数值。
八进制：基数为8，8个记数符号，0、1、2、……7。
每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢八进一”来决定其实际的数值。
十六进制：基数为16，16个记数符号，0-9，A，B，C，D，E，F。
其中A～F对应十进制的10～15。
每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢十六进一”决定其实际的数值。
字节简写为B，人们采用8位为1个字节。
1个字节由8个二进制数位组成。
字节是计算机中用来表示存储空间大小的基本容量单位。
微型计算机的基本组成
一、微型计算机的基本组成：两大部分，硬件和软件。
1、中央处理器（CPU）：它由运算器、控制器和寄存器3大部分组成。
2、存储器：主要是存储代码和运算数据的。
3、接口：是连接主机和外设的桥梁。
4、输入/输出（I/O）设备：能把外部信息传送到计算机的设备叫输入设备。
将计算机处理完的结果转换成人和设备都能识别的和接收的信息的设备叫输出设备。
5、总线：连接各硬件部分的线路。
一组是用来传递数据信息的叫数据总线简称DB；第二组是用来传递地址信息的简称AB；第三组是专门用来传递控制信息简称CB。
二、微机常用术语：1、位（Bit）：位是指计算机中使用的二进制数的一位，它是存储信息中的最小单位。
只有“0”和“1”两种状态。
2、字节（Byte）:计算机存储数据时，通常把8位二进制数作为一个存储单元，一个存储单元也叫一个字节。
字节的长度固定，它是存储器存取信息的最小单位。
3、字（Word）：字是计算机中处理和传送信息的最基本单位。
它通常与寄存器、运算器、传输线的宽度一致。
4、字长：一个字所包含二进制数的长度称为字长。
实际上字长所表示的是CPU并行处理的最大位数。
如16位机字长为16位，占2个字节。
32位机的字长为32位，占4个字节。
5、存储容量：存储单元以字节为单位。
存储容量是指CPU构成的系统所能访问的存储单元数。
6、指令：计算机能识别和执行的基本操作命令。
有两种方式：机器码和助记符。
7、指令系统：计算机所能执行的全部指令的集合，称为该计算机的指令系统。
8、程序：为完成某一任务所作的指令（或语句）的有序集合称为程序。
9、运算速度：计算机完成一个具体任务所用的时间就是完成该任务的时间指标，计算机的速度越高，所用的时间越短。
三、8086/8088微处理器的结构：按功能可分成两大部分：执行单元（EU）和总线接口单元（BIU）。
1、执行单元（EU）：由8个通道寄存器，、1个标志寄存器、算术逻辑运算单元ALU及EU控制单元组成。
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
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
微机硬件系统概述
❖ 在现代计算机系统中，总线往往是计算机数据交换的中心，总线的结构、技术 和性能等都直接影响着计算机系统的性能和效率。
❖ 按层次结构可把总线分为CPU总线、存储总线、系统总线（扩展总线、局部总 线）和外部总线。
微机组装与维护技术
1.1 微机硬件系统基本结构
❖冯·诺依曼体系结构中将计算机硬件系统分为运算器、控制 器、存储器、输入设备和输出设备五大部分。
❖微机硬件系统也采用这一体系结构。 ❖为了把微机各组成部件连接成一个整体，通常采用总线结
构，通过总线使得各部件之间能够传输各种信息。 ❖输入设备和输出设备通过接口连接到总线。 ❖总线及其控制电路与接口插槽等构成了主板。
微机组装与维护技术
Gvcgf b h
主板实物图
Floppy
微机组装与维护技术
总线结构图
CPU
总线
存储器
输入/输出设备 外设
微机组装与维护技术
3. 存储器
❖ 存储器就是计算机的存储部件，用来存放信息，主要功能是保存大量的程序和 数据信息，并能在计算机运行中高速地完成指令和数据的存取。
❖ 存储器由多个存储单元组成，每个存储单元对应一个编号，称为存储单元地址。 ❖ 可以根据存储单元地址存/取其中的信息，存取信息称为访问存储单元，即对存
在主板上的总线相连接，以实现相互间通信。 ❖ 存储器又可分成主存储器（内存储器）和辅助存储器（外存储器）。 ❖ CPU、主板与内存储器一起构成主机。 ❖ 外设包括外存储器、输入设备和输出设备。 ❖ 主机和外设一起形成一台完整的微机硬件系统。
微机组装与维护技术
第一章微型计算机控制系统概述
DSP 处理器的长处
向量运算、
指针线性寻址等
微机控制技术
1.2.4 嵌入式系统
4、嵌入式片上系统 ( System On Chip ) • 随着 EDI 的推广和 VLSI 设计的普及化，及半
导体工艺的迅速发展，在一个硅片上实现一个 更为复杂的系统的时代已来临，这就是
System On Chip ( SOC )。
• TI 公司亦将其 TMS320C2XXX 系列 DSP 作为 MCU 进行推广。
微机控制技术
1.2.4 嵌入式系统
3、嵌入式 DSP 处理器
( Embedded Digital Signal Processor, EDSP )
（１）ＤＳＰ处理器的特点 DSP 处理器对系统结构和指令进行了特殊设计: 使其适合于执行 DSP 算法，编译效率较高，指令执行速度也 较高。
• 具有软件代码少、高度自动化、响应速度快等特点， 特别适合于要求实时和多任务的体系。
微机控制技术
嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器特点:
（1）对实时多任务有很强的支持能力。能完成多任务并且有较 短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时内核的执行时间 减少到最低限度。
（2）具有很强的存储区保护功能。 由于嵌入式系统的软件结构已模块化，而为了避免在软件 模块之间出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储区保 护功能，同时也有利于软件诊断。
理器。 如：Intel 的 MCS-296
Infineon ( Siemens ) 的 TriCore。
1.2.4 嵌入式系统
（３）推动嵌入式 DSP 处理器发展的因素：
嵌入式系统的智能化。
如：各种带有智能逻辑的消费类产品
生物信息识别终端
第二章_微型计算机基础
CPU的位数是指能同时处理的二进制数据的位数， 有4位、8位、16位、32位、64位之分，位数越多 处理能力越强。
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主机硬件系统之二：存储器
存储器是存放程序和数据的记忆装置，分为内存 和外存。
内存：ROM、RAM，用来存放当前正在执行的 程序和正在处理的数据。
8086的流水线操作
8086CPU流水线的实现 BIU不断地从存储器取指令送入指令队列IPQ，EU不 地从IPQ取出指令执行 EU和BIU构成了一个简单的2段流水线 指令预取队列IPQ是实现流水线操作的关键（类似于 工厂流水线的传送带）
新型CPU将一条指令划分成更多的阶段，以便可以同时执 行更多的指令 例如，PIII为14个段，P4为20个段（超标量流水线）
CPU送到AB上的20位的地址称为物理地址。
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物理地址：数据交换时CPU使用的实际地址
物理地址
存储器的操作完全基 于物理地址。 ➢问题： 8086的内部总线和内 部寄存器均为16位， 如何生成20位地址？ ➢解决：存储器分段
. . 60000H F0H 60001H 12H 60002H 1BH 60003H 08H 60004H . . .
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存储器相关概念3：内存储器的分类
读写存储器（RAM）
可读可写 易失性，临时存放程序和数据 RAM又分静态RAM和动态RAM，即SRAM、DRAM
只读存储器（ROM）
工作时只能读 非易失性，永久或半永久性存放信息
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主机硬件系统之三：输入输出接口
I/O接口是指主机与外设的交接部分，位于系统 总线和外设之间，是主机和外设联系的桥梁。
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三个基本概念
微处理器
也叫CPU或中央处理器
微型计算机
CPU+内存+I/O接口+系统总线
微型计算机系统
微型计算机+外围设备等+软件系统
完整的计算机系统应由计算机硬件和计算机软件组 成，缺一不可
2020/3/3
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微机系统组成示意图
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计算机的五大组成部件
总线接口部件：指令流字节队列缓冲器、存储器 地址形成部件等。
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存储器
内存储器：
随机读写存储器(RAM) 只读存储器(ROM)
外存储器
软磁盘 硬磁盘 光盘
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存储层次结构图Leabharlann 2020/3/37
输入输出接口
I/O接口连接到I/O设备
CPU数据输入、输出是并行的，外部设备可能要 求串行数据，需要信号转换。
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输入设备 运算器 控制器 存储器 输出设备
将运算器和控制器做在一个芯片上，称CPU
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CPU
在主机箱内有一块面积较大的印刷电路板叫主板
，它上面有一块面积比名片还小的集成电路芯片
，这就是微机的微处理器—CPU，芯片上标有生产
厂家和型号。
所以人们习惯以CPU编号来表示微机的等级。比如 PC-586 (Pentium586) 、PⅡ、 PIII、 PIV 等
外部I/O设备的结构不同 有数字式、模拟式等 有CMOS电路、TTL电路
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总线
计算机传送信息的一组信号线
单向总线：只能向一个方向传送信息的总线 地址总线
双向总线：能向两个方向传送信息的总线 数据总线 控制总线
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微型计算机结构图
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主要生产厂家有 INTEL、AMD、Cyrix。
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CPU的组成
运算器：主要进行算术和逻辑运算，主要包括算 术逻辑部件ＡＬＵ等部件
控制器：发布各种操作命令、控制信号等,主要包 括，指令寄存器、指令译码及机器周期编码器、 定时及操作控制部件
寄存器组：通用寄存器组、程序计数器及状态标 志寄存器、指示器和变址寄存器、段寄存器组等