第1章微型計算機系統(tǒng)概述

1、授課教師： 張立新微機原理與接口技術微機原理與接口技術 課程目標課程目標 微機原理接口技術是學習和掌握微機硬件微機原理接口技術是學習和掌握微機硬件知識和匯編語言程序設計的入門課程：知識和匯編語言程序設計的入門課程：F微型計算機的基本工作原理微型計算機的基本工作原理F匯編語言程序設計匯編語言程序設計F微型計算機接口技術微型計算機接口技術 目的：建立微型計算機系統(tǒng)的整體概念，目的：建立微型計算機系統(tǒng)的整體概念，形成微機系統(tǒng)軟硬件開發(fā)的初步能力。形成微機系統(tǒng)軟硬件開發(fā)的初步能力。3 本課程是我院一門重點技術基礎課，要求學會計算機硬件方面的最基本知識和利用匯編語言編寫簡單的程序。 課程特點： 1.不同

2、于理論、邏輯性強的課程，新概念較多，且呈交叉形式，要求調(diào)整學習方法，認真記筆記。 2.量大,學時少，以應用為目的，打好基礎，抓住重點，掌握方法。 3.重視實驗環(huán)節(jié)。課程的特點課程具體要求：1、認真記筆記。2、準備2個作業(yè)本（用于課上練習與作業(yè)）、此門課會經(jīng)常有課上練習，課上練習與作業(yè)可以做到一個本上，一起交上來3、有些內(nèi)容要求自學或預習，一定按要求做到認真復習或預習。4、作業(yè)、實驗報告按時交5、實驗提前準備好,予先寫出實驗予習報告,包括編好上機程序。實驗完成后經(jīng)老師檢查認可并在予習報告上簽字。6、認真聽課、復習、做實驗,有部分同學開始感到入門難。千萬別等到期末總突擊。 課程總成績構成：課堂筆記

3、、平時作業(yè)、實驗、考勤、期中考試、上機、期末考試。為什么學習微機原理與接口技術這門課？為什么學習微機原理與接口技術這門課？ 這門課是自動化專業(yè)方向學生很重要的一個這門課是自動化專業(yè)方向學生很重要的一個就業(yè)方向。就業(yè)方向。學習這門課的目標：學習這門課的目標： 1、設計硬件原理圖、設計硬件原理圖 2、設計印刷電路板（即、設計印刷電路板（即PCB板）板） 3、設計軟件控制程序（匯編語言、或、設計軟件控制程序（匯編語言、或C語言）語言） 4、硬件、軟件調(diào)試、硬件、軟件調(diào)試 教學內(nèi)容教學內(nèi)容第一章第一章 微型計算機系統(tǒng)概述微型計算機系統(tǒng)概述第二章第二章 80X86微處理器微處理器第三章第三章 8086指

4、令系統(tǒng)與匯編語言程序設計指令系統(tǒng)與匯編語言程序設計第四章第四章 存儲器存儲器第五章第五章 可編程并行接口可編程并行接口8255A第六章第六章 中斷系統(tǒng)與可編程中斷系統(tǒng)與可編程8259A第七章第七章 可編程定時器可編程定時器/計數(shù)器計數(shù)器8253第八章第八章 串行通訊與可編程串行通訊與可編程8251A 第十章第十章 數(shù)模（數(shù)模（D/A)轉換轉換第十一章模數(shù)（第十一章模數(shù)（A/D)轉換轉換教材楊居義主編，微機原理與接口技術項目教程楊居義主編，微機原理與接口技術項目教程，清華大學出版社，清華大學出版社，202010.110.1課程情況教學：教學：62學時學時實驗：實驗：10學時學時成績：作業(yè)、日常表

5、現(xiàn)成績：作業(yè)、日常表現(xiàn) 10%，實驗，實驗20%，期末考，期末考70%答疑輔導 地點：主樓地點：主樓0719 時間：每周一下午時間：每周一下午第第1 1章章 微型計算機系統(tǒng)概述微型計算機系統(tǒng)概述目的與要求：1、掌握微型計算機系統(tǒng)是由什么組成的？2、掌握微型計算機是由什么組成的。3、掌握微型計算機硬件系統(tǒng)的典型結構圖，并寫出各部分的作用。4、掌握微處理器CPU是由什么組成的。5、掌握存儲器地址線、數(shù)據(jù)線、存儲器容量、內(nèi)存單元內(nèi)容、內(nèi)存單元地址等概念。6、掌握十進制轉換成二進制、十六進制；二進制、十六進制轉換成十進制；二進制轉換成十六進制；十六進制轉換成二進制。（自學）1.1 概 述l電子計算機的

6、發(fā)展：l電子管計算機（1946-1956）l晶體管計算機（1957-1964）l中小規(guī)模集成電路計算機（1965-1970）l超大規(guī)模集成電路計算機（1971-今）l電子計算機按其性能分類：l大中型計算機/巨型計算機（Mainframe Computer）l小型計算機（Minicomputer）l微型計算機（微型計算機（Microcomputer）l單片計算機（Single-Chip Microcomputer）l微型計算機的核心：微處理器(中央處理器CPU)lIntel CPU的發(fā)展見下頁表代發(fā)表年份字長(bits)型號線寬(m)晶體管數(shù)(萬個)時鐘頻率(MHz)速度(MIPS)一19711

7、9724840048008500.20.310.05二197488080200.52-40.5三19781982168086/8088802862-32.9134.77-108-20300七2002？64Itanium ？0.08CPU:2.5KCache:30K300030001.2 1.2 微型計算機的組成結構微型計算機的組成結構掌握掌握：l微型計算機的組成微型計算機的組成l微型計算機的工作原理微型計算機的工作原理l存儲器存儲器項目1：認識微型計算機組成結構項目目的與要求 ：了解微型計算機的基本結構。了解微型計算機的基本概念。掌握計算機系統(tǒng)的組成以及計算機硬件、軟件知識。第第1章章 微型計

8、算機系統(tǒng)概述微型計算機系統(tǒng)概述項目實物圖項目實物圖 常用 計算機組成由主機、顯示器、鍵盤、鼠標等，臺式和筆記本電腦外觀圖如圖1-1所示。其中主機內(nèi)部包括了主板、內(nèi)存、硬盤、光驅、顯示卡、聲卡等，如圖1-2所示。圖圖1-1臺式和筆記本電腦外觀圖臺式和筆記本電腦外觀圖主機 主機內(nèi)部包括了主板、內(nèi)存、硬盤、光驅、顯示卡、聲卡等，如圖1-2所示。1-2主板圖解主板圖解一、微型計算機系統(tǒng)的組成微處理器微處理器（CPU)CPU)存儲器I/O接口總線 硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)微微 型型計算機計算機系系 統(tǒng)統(tǒng)微微 型型計算機計算機( (主機主機) )外 設ALU寄存器控制器鍵盤、鼠標顯示器軟驅、硬盤、光驅 打印機、掃

9、描儀系統(tǒng)軟件應用軟件微型計算機系統(tǒng)分三個層次微型計算機系統(tǒng)分三個層次 微處理器微處理器( (Microprocessor) ) 微型計算機微型計算機( (Microcomputer) 微型計算機系統(tǒng)微型計算機系統(tǒng)( (Microcomputer System)微處理器核心級核心級微處理器簡稱微處理器簡稱CPU，是計算機的核心，主要包括是計算機的核心，主要包括：1）算術邏輯單元（ALU）(Arithmetic Logic Unit)2）控制器3）寄存器陣列CPU實現(xiàn)了運算功能和控制功能 圖圖1-3 CPU Intel 酷睿2外觀圖外觀圖 例：Intel 8088/8086、PIII、P4、Cel

10、eron AMD K7（Athlon、Duron）CPU的位數(shù)：4位、8位、16位、32位、64位是指一次能處理的數(shù)據(jù)的位數(shù)ALUI1 OI2累加器AL標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID PLA指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR程序計數(shù)器PC地址寄存器AR地址總線AB數(shù)據(jù)總線DB算術邏輯單元控制總線CB微處理器結構(模型機）取指控制執(zhí)行控制程序計數(shù)器PC:存放正待取出的指令的地址，它具有自動加1的功能。地址寄存器AR:用來存放要取出的指令的地址或操作數(shù)的地址，微型計算機微型計算機硬件系統(tǒng)級硬件系統(tǒng)級1、微型計算機是由什么組成的？ 微型計算機(Microcomputer)，是由微處理器、內(nèi)存儲器、輸

11、入/輸出接口、系統(tǒng)總線等組成。微處理器CPU存儲器RAM存儲器ROMAB地址總線DB數(shù)據(jù)總線CB控制總線2、微型計算機硬件系統(tǒng)典型結構I/O接口輸入設備I/O接口輸出設備I/O接口3、微型計算機硬件系統(tǒng)典型結構各部分的作用微處理器CPU：用于運算與控制，是微機算機的核心。存儲器：用于存儲程序與數(shù)據(jù)。輸入輸出I/O接口電路：是微處理器外部連接的橋梁。三種總線（地址總線AB、數(shù)據(jù)總線DB、控制總線CB): 用于信息的傳輸。 微型計算機系統(tǒng)微型計算機系統(tǒng)系統(tǒng)級系統(tǒng)級l以以微型計算機微型計算機為中心，配以相應的為中心，配以相應的外圍設備外圍設備以以及控制微型計算機工作的及控制微型計算機工作的軟件軟件，

12、就構成了完整，就構成了完整的的微型計算機系統(tǒng)微型計算機系統(tǒng)。l微型計算機如果不配有軟件，通常稱為微型計算機如果不配有軟件，通常稱為裸機裸機l軟件分為軟件分為系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件和和應用軟件應用軟件兩大類。兩大類。補充作業(yè)1：1、微型計算機系統(tǒng)是由什么組成的？2、微型計算機是由什么組成的？2、畫出微型計算機硬件系統(tǒng)的典型結構圖，并寫出各部分的作用。3、微處理器是由什么組成的？二、存儲器(也稱內(nèi)存）l用途：以二進制形式存放數(shù)據(jù)和程序。用途：以二進制形式存放數(shù)據(jù)和程序。l內(nèi)存：內(nèi)存：ROM（read only memory) RAM (read acess memory)l特點：隨機存取，速度快，容量小

13、l外存：磁盤、光盤、半導體盤、外存：磁盤、光盤、半導體盤、l特點：順序存取/塊存取，速度慢，容量大(一一)、內(nèi)存單元的地址和內(nèi)容l內(nèi)存包含有很多存儲單元內(nèi)存包含有很多存儲單元(每個內(nèi)存單元一般包含每個內(nèi)存單元一般包含8bit)，為區(qū)分不同的內(nèi)存單元，對計算機中的每個內(nèi)存單元進為區(qū)分不同的內(nèi)存單元，對計算機中的每個內(nèi)存單元進行編號，行編號，內(nèi)存單元的編號就稱為內(nèi)存單元的編號就稱為內(nèi)存單元的地址。內(nèi)存單元的地址。每個每個內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)即為內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)即為內(nèi)存單元內(nèi)容內(nèi)存單元內(nèi)容。1 0 1 1 0 1 1 038F04H內(nèi)存單內(nèi)存單元地址元地址內(nèi)存單內(nèi)存單元內(nèi)容元內(nèi)容.Bit 7 6 5 4

14、 3 2 1 00 1 0 1 1 0 0 0*內(nèi)存單元有時內(nèi)存單元有時又稱為又稱為地址單元地址單元 存儲器 RAM數(shù)據(jù)線8根00單元01單元02單元03單元FF單元地址譯碼器地址內(nèi)容00010203FF控制CPU來的控制信號（二）、存儲器組成存儲器是由存儲體、地址譯碼器和控制電路組成。地址線8根A0A1A2A3A4A5A6A7D0D3D1D2D4D5D6D7存儲器的容量：為內(nèi)存單元的個數(shù)*每內(nèi)存單元存儲數(shù)據(jù)位數(shù)。存儲器的容量= 28 * 8 位內(nèi)存單元的個數(shù)= 2n ;每內(nèi)存單元存儲數(shù)據(jù)位數(shù)=m 存儲器 RAM數(shù)據(jù)線00單元01單元02單元03單元FF單元地址譯碼器地址內(nèi)容00010203F

15、F控制CPU來的控制信號存儲器的容量：為內(nèi)存單元的個數(shù)*每內(nèi)存單元存儲數(shù)據(jù)位數(shù)。存儲器的容量= 2n * m 位內(nèi)存單元的個數(shù)= 2n ;每內(nèi)存單元存儲數(shù)據(jù)位數(shù)=m 地址線m根n根 n：存儲器地址線根數(shù)m：存儲器數(shù)據(jù)線根數(shù)問題：1、某存儲器有16根地址線、8根數(shù)據(jù)線，它的容量是多少？2、某存儲器有20根地址線，試問能尋址多少存儲單元？3、6264RAM芯片容量為8K*8位，問它有多少根地址線？多少根數(shù)據(jù)線？4、27128EPROM芯片容量為16K*8位，問它有多少根地址線？多少根數(shù)據(jù)線？備注：備注：1K=210=1024（三）、存儲器的讀/寫操作過程 存儲器 RAMABDB00H單元01H單元

16、02H單元03H單元FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPU來的控制信號存儲器讀操作過程8根線地址線 8根線數(shù)據(jù)線 0000010004H10000100要求：把存儲器04H單元的內(nèi)容84H讀出至數(shù)據(jù)總線 MOV AL,04H存儲器的讀操作過程 存儲器 RAMABDB00H單元01H單元02H單元03H單元FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPU來的控制信號存儲器讀操作過程8根線地址線 8根線數(shù)據(jù)線 0000010004H10000100存儲器的讀操作過程 存儲器 RAMABDB00H單元01H單元02H單元03H單元FFH單元地址譯碼器

17、地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPU來讀控制信號存儲器讀操作過程8根線地址線 8根線數(shù)據(jù)線 0000010004H10000100存儲器的讀操作過程 存儲器 RAMABDB00H單元01H單元02H單元03H單元FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPU來讀控制信號存儲器讀操作過程8根線地址線 8根線數(shù)據(jù)線 0000010004H1000010010000100存儲器的寫操作過程 存儲器 RAMABDB00H單元01H單元FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01HFFH控制CPU來的控制信號存儲器寫操作過程8根線地址線 8根線數(shù)據(jù)線 0001000010H1

18、0H單元要求：把數(shù)據(jù)寄存器中的內(nèi)容26H寫入存儲器10H單元中。 MOV 10H,AL存儲器的寫操作過程 存儲器 RAMABDB00H單元01H單元FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01HFFH控制CPU來的控制信號存儲器寫操作過程8根線地址線 8根線數(shù)據(jù)線 0001000010H10H單元要求：把數(shù)據(jù)寄存器中的內(nèi)容26H寫入存儲器10H單元中。存儲器的寫操作過程 存儲器 RAMABDB00H單元01H單元FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01HFFH控制CPU來的控制信號存儲器寫操作過程8根線地址線 8根線數(shù)據(jù)線 0001000010H10H單元要求：把數(shù)據(jù)寄存器中的內(nèi)容26H寫入存儲器10

19、H單元中。26H存儲器的寫操作過程 存儲器 RAMABDB00H單元01H單元FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01HFFH控制CPU來寫控制信號存儲器寫操作過程8根線地址線 8根線數(shù)據(jù)線 0001000010H00100110要求：把數(shù)據(jù)寄存器中的內(nèi)容26H寫入存儲器10H單元中。26H三、 微機（模型機）工作過程如何用微機實現(xiàn)7+10？微機（模型機）工作過程如何用微機實現(xiàn)7+10？指令表微機（模型機）工作過程如何用微機實現(xiàn)7+10？助記符機器碼（操作碼）MOV AL,7B0H07HADD AL,1004H0AHHLTF4H10110000B00000111B00000100B0000101

20、0B11110100B（十六進制）機器碼（操作碼）（二進制）十六進制書寫方便二進制為計算機內(nèi)實際存在方式微機（模型機）工作過程如何用微機實現(xiàn)7+10？存儲器 RAMABDB10110000000001110000010000001010FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPU來的控制信號8根線地址線 8根線數(shù)據(jù)線 04H11110100把程序放入存儲器中微處理器CPU存儲器RAM存儲器ROM輸入/輸出接口AB地址總線DB數(shù)據(jù)總線CB控制總線輸入設備輸出設備微型計算機硬件系統(tǒng)典型結構圖微處理器CPU存儲器RAMAB地址總線DB數(shù)據(jù)總線CB控制總線微處理器與存儲器連線簡

21、圖微處理器CPU 存儲器地址總線AB數(shù)據(jù)總線DB控制總線CB微處理器與存儲器連線簡圖微處理器CPU 存儲器A0A7D0D7WRRD數(shù)據(jù)線地址線控制線微處理器與存儲器連線簡圖 ALUI1 OI2累加器AL標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR微處理器CPU與存儲器的簡易連線圖程序計數(shù)器PC地址寄存器ARABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA存儲器程序的執(zhí)行過程 取指 譯碼 執(zhí)行 ALUI

22、1 OI2累加器AL標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR把程序的第一條指令的地址00H賦給PC程序計數(shù)器PC=00H地址寄存器ARABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA存儲器 ALUI1 OI2累加器AL標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR取第一條指令操作圖程序計數(shù)器PC=00H地址寄存器AR=00HABDB算術邏輯單元101100000000011100

23、0001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA+1存儲器 ALUI1 OI2累加器AL標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR取第一條指令操作圖程序計數(shù)器PC=01H地址寄存器AR=00HABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA存儲器 ALUI1 OI2累加器AL標志寄

24、存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR取第一條指令操作圖程序計數(shù)器PC=01H地址寄存器AR=00HAB=00HDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA存儲器 ALUI1 OI2累加器AL標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR取第一條指令操作圖程序計數(shù)器PC=01H地址寄存器AR=00HAB=00HDB算術邏輯單元10110000000001110000010000001

25、01011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA存儲器 ALUI1 OI2累加器AL標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR取第一條指令操作圖程序計數(shù)器PC=01H地址寄存器AR=00HAB=00HDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的讀控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA存儲器 ALUI1 OI2累加器AL標志寄存器F寄存器BL

26、指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR=B0H取第一條指令操作圖程序計數(shù)器PC=01H地址寄存器AR=00HAB=00HDB=B0H算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPU8根8根04H控制信號控制邏輯PLA存儲器CPU來的讀控制信號 ALUI1 OI2累加器AL標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR=B0H取第一條指令操作圖程序計數(shù)器PC=01H地址寄存器AR=00HABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000

27、101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA存儲器 ALUI1 OI2累加器AL標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR執(zhí)行第一條指令程序計數(shù)器PC=01H地址寄存器ARABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA存儲器 ALUI1 OI2累加器AL標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄

28、存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR程序計數(shù)器PC=01H地址寄存器AR=01HABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA+1執(zhí)行第一條指令存儲器 ALUI1 OI2累加器AL標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR程序計數(shù)器PC=02H地址寄存器AR=01HABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H

29、03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA執(zhí)行第一條指令存儲器 ALUI1 OI2累加器AL標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR程序計數(shù)器PC=02H地址寄存器AR=01HAB=01HDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA執(zhí)行第一條指令存儲器 ALUI1 OI2累加器AL標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR程序計數(shù)器PC=02

30、H地址寄存器AR=01HAB=01HDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA執(zhí)行第一條指令存儲器 ALUI1 OI2累加器AL標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR程序計數(shù)器PC=02H地址寄存器AR=01HAB=01HDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來

31、的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA執(zhí)行第一條指令存儲器 ALUI1 OI2累加器AL標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR=07H程序計數(shù)器PC=02H地址寄存器AR=01HAB=01HDB=07H算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA執(zhí)行第一條指令存儲器 ALUI1 OI2累加器AL=07H標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR=07H程序計數(shù)器PC=0

32、2H地址寄存器AR=01HABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA執(zhí)行第一條指令存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR取第二條指令程序計數(shù)器PC=02H地址寄存器AR=01HABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8

33、根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=07H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR取第二條指令操作圖程序計數(shù)器PC=02H地址寄存器AR=02HABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA+1累加器AL=07H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR取第二條指令操作圖程序計數(shù)器PC=03H地址寄存器AR=02

34、HAB=02HDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=07H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR取第二條指令操作圖程序計數(shù)器PC=03H地址寄存器AR=02HAB=02HDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號

35、8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=07H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR取第二條指令操作圖程序計數(shù)器PC=03H地址寄存器AR=02HAB=02HDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的讀控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=07H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR=04H取第二條指令操作圖程序計數(shù)器PC=03H地址

36、寄存器AR=02HAB=02HDB=04H算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的讀控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=07H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR=04H取第二條指令操作圖程序計數(shù)器PC=03H地址寄存器AR=02HABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控

37、制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=07H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR執(zhí)行第二條指令程序計數(shù)器PC=03H地址寄存器AR=02HABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=07H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR執(zhí)行第二條指令操作圖程序計數(shù)器PC=03

38、H地址寄存器AR=03HABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA+1累加器AL=07H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR執(zhí)行第二條指令操作圖程序計數(shù)器PC=04H地址寄存器AR=03HAB=03HDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CP

39、UCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=07H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR執(zhí)行第二條指令操作圖程序計數(shù)器PC=04H地址寄存器AR=03HAB=03HDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=07H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR執(zhí)行第二條指令操作圖程序計數(shù)器P

40、C=04H地址寄存器AR=03HAB=03HDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來讀控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=07H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR=0AH執(zhí)行第二條指令操作圖程序計數(shù)器PC=04H地址寄存器AR=03HAB=03HDB=0AH算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01

41、H02H03HFFH控制CPUCPU來讀控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=07H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR=0AH執(zhí)行第二條指令操作圖程序計數(shù)器PC=04H地址寄存器AR=03HABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=07H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR=0

42、AH執(zhí)行第二條指令操作圖程序計數(shù)器PC=04H地址寄存器AR=03HABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=07H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR=0AH執(zhí)行第二條指令操作圖程序計數(shù)器PC=04H地址寄存器AR=03HABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)

43、容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=11H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR取第三條指令程序計數(shù)器PC=04H地址寄存器AR=03HABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=11H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR取第三條

44、指令操作圖程序計數(shù)器PC=04H地址寄存器AR=04HABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA+1累加器AL=11H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR取第三條指令操作圖程序計數(shù)器PC=05H地址寄存器AR=04HAB=04HDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01

45、H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=11H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR取第三條指令操作圖程序計數(shù)器PC=05H地址寄存器AR=04HAB=04HDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=11H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR取第三

46、條指令操作圖程序計數(shù)器PC=05H地址寄存器AR=04HAB=04HDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的讀控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=11H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR=F4H取第三條指令操作圖程序計數(shù)器PC=05H地址寄存器AR=04HAB=04HDB=F4H 算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地

47、址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的讀控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=11H存儲器 ALUI1 OI2標志寄存器F寄存器BL指令譯碼器ID指令寄存器IR數(shù)據(jù)寄存器DR=F4H取第三條指令操作圖程序計數(shù)器PC=05H地址寄存器AR=04HABDB算術邏輯單元1011000000000111000001000000101011110100 FFH單元地址譯碼器地址內(nèi)容00H01H02H03HFFH控制CPUCPU來的控制信號8根8根04H控制信號控制邏輯PLA累加器AL=07H存儲器作業(yè)作業(yè) ：讀懂模型機實現(xiàn)：讀懂模型機實現(xiàn) 7+10的工作過程

48、的工作過程 ？要求學生在課堂上講述此要求學生在課堂上講述此過程過程 四四 微機系統(tǒng)的性能指標微機系統(tǒng)的性能指標（1）微處理器的性能（字長和運算速度） （2）存儲器的性能（速度、容量）（3）I/O設備的性能（各種設備）第第1章章 微型計算機系統(tǒng)概述微型計算機系統(tǒng)概述（1）微處理器的性能（字長和運算速度） . 字長字長 字長即CPU中運算器一次能處理的最大數(shù)據(jù)位數(shù)，它是反映微機系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力的重要技術指標。常見的字長有8位、16位、32位、64位等。字長越長，說明系統(tǒng)的運算精度越高，數(shù)據(jù)處理能力越強。 與字長相對應的總線寬度，特別是數(shù)據(jù)總線的寬度同樣也能反映系統(tǒng)性能。數(shù)據(jù)總線的寬度只有與CPU的

49、字長相當，才能有效發(fā)揮出CPU數(shù)據(jù)處理能力。 第第1章章 微型計算機系統(tǒng)概述微型計算機系統(tǒng)概述.運算速度運算速度 （即計算機主頻） 運算速度的高低是衡量計算機系統(tǒng)的一個重要性能指標。提高主頻對于提高CPU運算速度是至關重要的。主頻頻率越高CPU的運算速度越快。 主頻的單位是GHz。 反映微機系統(tǒng)運算速度的另一個單位是MIPS，即每秒能執(zhí)行百萬條指令數(shù)。可以看出，數(shù)值越大，計算機的速度越快。 第第1章章 微型計算機系統(tǒng)概述微型計算機系統(tǒng)概述（2）存儲器的性能）存儲器的性能（速度、容量） 存儲器是計算機系統(tǒng)中的記憶設備，用來存放程序和數(shù)據(jù)。隨著計算機的發(fā)展，存儲器在系統(tǒng)中的地位越來越重要。 存儲器

50、有3個主要的性能指標：速度、容量和每位價格（簡稱位價）。一般來說，速度越高，位價就越高；容量越大，位價就越低，而其容量越大，速度必越低。 （3）I/O設備的性能設備的性能 如今，I/O設備多種多樣，不同的設備有不同的評價指標。對于常用的外設，其性能指標有速度、分辨率和顏色深度等。第第1章章 微型計算機系統(tǒng)概述微型計算機系統(tǒng)概述1.3 計算機中的數(shù)制（主要自學）計算機中的數(shù)制（主要自學）l了解了解l 特點；l 表示方法；l 相互間的轉換。一、常用記數(shù)制一、常用記數(shù)制 l十進制十進制符合人們的習慣符合人們的習慣l二進制二進制便于物理實現(xiàn)便于物理實現(xiàn)l十六進制十六進制便于識別、書寫便于識別、書寫l八

51、進制八進制1. 十進制十進制特點：以十為底，逢十進一；特點：以十為底，逢十進一； 共共有有 “0、1、2、3、4、5、6、7、8、9” 十十 個數(shù)字符號個數(shù)字符號。表示：表示：表示方法：（5927）10或5927D D權表示法：（59275927）1010 = 5 = 5 10103 3+9+9 10102 2+2+2 10101 1+7+7 10100 02. 二進制二進制特點：以特點：以2為底，逢為底，逢2進位；進位； 只有只有0和和1兩個符號。兩個符號。運算規(guī)則有：運算規(guī)則有：0 + 0 = 0 0 0 = 0 0 + 1 = 1 0 1 = 0 1 + 0 = 1 1 0 = 0 1

52、+ 1 = 10 1 1 = 1表示方法：表示方法：11011B權表示法：權表示法：11011B = (1 24+1 23+0 22+1 21+1 20)103. 十六進制十六進制特點：以特點：以16為底，逢為底，逢16進位；進位； 有0-9及A-F共16個數(shù)字符號。表示方法：表示方法：5A0D7H權表示法：權表示法：5A0D7H= (5 164+10 163+0 162+13 161+7 160)10進位計數(shù)制的一般表示進位計數(shù)制的一般表示一般地，對任意一個一般地，對任意一個K進制數(shù)進制數(shù)S都可表示為都可表示為120n 120111() nnknmmniiimSSKSKSKSKSKSK其中：

53、 Si - S的第i位數(shù)碼，可以是K個符號中任何一個； n,m 整數(shù)和小數(shù)的位數(shù)； K - 基數(shù)； Ki - K進制數(shù)的權如何區(qū)分不同進位記數(shù)制的數(shù)字如何區(qū)分不同進位記數(shù)制的數(shù)字在數(shù)字后面加一個字母進行區(qū)分：在數(shù)字后面加一個字母進行區(qū)分：l二進制：數(shù)字后面加B, 如1001Bl八進制：數(shù)字后面加O, 如1001Ol十進制：一般不加, 如1001l十六進制：數(shù)字后面加H , 如1001Hl在明顯可以區(qū)分其記數(shù)制的情況下，可以省略在明顯可以區(qū)分其記數(shù)制的情況下，可以省略數(shù)字后面的字母數(shù)字后面的字母二、各種數(shù)制間的轉換二、各種數(shù)制間的轉換1. 非十進制數(shù)到十進制數(shù)的轉換非十進制數(shù)到十進制數(shù)的轉換 按相應按相應進位計數(shù)制的權表達式展開，進位計數(shù)制的權表達式展開，再按十進制求和。再按十進制求和。 例：例：10110010B10110010B = (?)= (?)1010 13FAH13FAH = (?)= (?)1010 【例例1-3】把（把（101.01）2、（、（257）8、（、（32CF.4）16轉轉換為十進制數(shù)。換為十進制數(shù)。1、101.01B=122+021+120+02-1+12-2 =（5.25）10=5.25