微型计算机概述(18)

键盘接口、打印机接口等。
232接口：串行数据接口。
USB接口：通用串行接口可编。辑版
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四、系统总线
（1）总线：传递信息的一组公用导线。
（2）系统总线：从处理器引出的若干信号线，CPU通 过它们与存储器或I/O设备进行信息交换。系统总线分 为：
A 地址总线：传递地址信息的总线，即AB。CPU在地 址总线上输出将要访问的内存单元或I/O端口的地址， 该总线为单向总线。
输入设备
鼠标 扫描仪、数码相机
显示器
输出设备 打印机
绘图仪
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（2）I/O接口：连接外设备和系统总线，完成信号转换、 数据缓冲、与CPU进行信号联络等工作。
显示器卡：完成显示器与总线的连接。
声卡：完成声音的输入/输出。
网卡：完成网络数据的转换。
扫描卡：连接扫描仪到计算机。
调制解调器卡：模拟信号与数字信号相互转换。
通用寄存器用于暂存参加运算的一个操作数，例如 数据寄存器可以用来存放8位或16位的二进制操作 数。这些操作数可以是参加操作的数据，操作的中 间结果，也可以是操作数的地址，大部分算术和逻 辑运算指令都可以使用这些数据寄存器。 专用寄存器通常有指令指针IP或程序计数器PC和堆
栈指针SP等 .
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1.3.1 微型计算机的硬件 AB
CPU
存储器
I/O接口
Biblioteka Baidu外 设
DB CB
（微型计算机组成框图）
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一、 微处理器的组成
微处理器（CPU）是大规模集成电路技术做成的芯片，芯片内 集成有控制器、运算器和寄存器等相关部件，完成对计算机系 统内各部件进行统一协调和控制。
A 运算器：计算机中加工和处理数据的功能部件。
c 通过总线插槽来与接口板连接。
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1.3.2 微型计算机的软件
一、系统软件 （1）操作系统 （2）语言处理程序 （3）服务程序
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（1）操作系统 –操作系统是由许多控制程序所组成 的大型程序系统
–合理地组织整个计算机的工作流程， 管理和调度各种软、硬件资源和软 件，检查程序和机器的故障
功能：（1）对数据进行加工处理，主要包括算术和逻辑运算，
如加、减、乘、与、或、非运算等。
（2）暂时存放参与运算的数据和中间结果。
ALU
数据 寄存 器1#
数据 寄存 器2#
存 储 器
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外 设
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B 控制器
控制和指挥计算机内各功能部件协同动作，完成计算机程序功能。
由程序计数器（IP）、指令寄存器（IR）、指令译码器（ID）和 时序信号发生器组成。
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B 数据总线：传递数据信息的总线，即DB。 在CPU进行读操作时，内存或外设的数据通过数据总线 送往CPU;在CPU进行写操作时，CPU数据通过数据总 线送往内存或外设，数据总线是双向总线。
C 控制总线：传递控制信息的总线，即CB。 控制总线的方向：一部分是从CPU输出：通过对指令的 译码，由CPU内部产生，由CPU送到存储器、输入/输 出接口电路和其它部件。如时钟信号、控制信号等。另 一部分是由系统中的部件产生，送往CPU，如：中断请 求信号、总线请求信号、状态信号。
汇编与接口技术
信息学院：郭金玲
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第一章 微型计算机概述
• 微型计算机的概念 • 微处理器的产生和发展 • 计算机系统的软硬件组成 • 接口基础 • CPU与外设传输控制方式 • 系统总线
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1.1 1.2 微型计算机概念、产生、发展
微型计算机的发展
1971年，美国Intel公司研究并制造了I4004 微处理器芯片。该芯片能同时处理4位二进制 数，集成了2300个晶体管，每秒可进行6万次 运算，成本约为200美元。它是世界上第一个 微处理器芯片，以它为核心组成的MCS-4计算 机，标志了世界第一台微型计算机的诞生。
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• 微机概念：以微处理器为核心，配以由 大规模集成电路制作的存储器、输入/输 出接口电路及系统总线所组成的计算机。
• 划分阶段的标志：以微处理器的字长和 功能。
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第一代 4位和低档8位机 （1971-1973）
Intel 4004 第二代
中高档8位机 （1974-1978）
8080/8085、Z80、MC6800
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控制总线的部件（总线主控设备）：
CPU和DMA 控制器。 被总线控制的部件（总线控制设备）：
存储器和I/O设备。 总线的使用特点：
a 在某一时刻，只能由一个总线主控设备来控制总线， 其它总线主控设备此时必须放弃对总线的控制。
b 在连接系统的各个设备中，在某一时刻只能有一发 送者发送信号，但可以有多个设备从总线上同时获得 信号。
二、存储器 功能：存放程序和数据。
RAM
存储器
内存（主存） ROM
外存（辅存） 软盘 硬盘
可编光辑版盘
SRAM DRAM ROM EPROM E2PROM
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三、I/O设备和I/O接口
（1）I/O设备：微机配备的输入/输出设备（外设）。
标准输入/输出设备（控制台）：键盘和显示器（CRT）。
键盘
I/O设备
（1）程序计数器（IP）：程序指令所在单元地址。
（2）指令寄存器（IR）：保存当前正在执行的一条指令。
（3）指令译码器（ID）：将指令的操作码翻译成机器能识别的 命令信号。
（4）时序信号发生器：根据指令译码器（ID）产生的命令信号 产生具体的控制信号。
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C 寄存器陈列
包括一组通用寄存器组和专用寄存器。
– 是用户和裸机间的接口
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（2）语言处理程序
a.汇编程序 把用汇编语言编写的源程序翻译成机器语言表 示的目标程序。 b.编译程序 把用高级语言编写的源程序翻译成为机器语言 的目标程序。编译程序也需经服务程序的加工 才能得到可执行的程序文件。
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(3)服务程序
用汇编程序和程序设计语言编好程序后，需 要对程序进行编辑、连接、调试并将程序装 配到计算机中去执行，在此过程中，还需要 一些其他的辅助程序，这类辅助程序称为服 务程序。 微机中常用的服务程序有：文本编辑程序、 连接程序、调试程序和排错程序等。
第三代 16位机
（1978-1984）
Intel 8086、Z8000、MC6800
第四代
特点： 1、速度越来越快。
32位机
（1985-1992）
80386、80486
第五代
2、容量越来越大。 3、功能越来越强。
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64位机
Intel Pentium
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（1993后）
1、3 计算机系统的组成
• 1.3.1 微型计算机的硬件 • 1.3.2微型计算机的软件