微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總線(xiàn)結(jié)構(gòu)

微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總線(xiàn)結(jié)構(gòu)第一頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二2總線(xiàn)通常有以下三種：內(nèi)部總線(xiàn)：指微處理器內(nèi)部各部件之間傳送信息的通路，用來(lái)連接CPU內(nèi)部的各邏輯部件。

系統(tǒng)總線(xiàn)：又稱(chēng)外部總線(xiàn)。用于連接微型計(jì)算機(jī)內(nèi)的CPU、存貯器及I/O接口電路。

通信總線(xiàn)：用于各微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間或微型計(jì)機(jī)系統(tǒng)與其它系統(tǒng)之間的通信。通常所說(shuō)的總線(xiàn)是指系統(tǒng)總線(xiàn)。

總線(xiàn)(BUS)是指連接計(jì)算機(jī)各部件或計(jì)算機(jī)之間的一束公共信息線(xiàn)，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中傳送信息的公共途徑。第二頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二3鼠標(biāo)器鍵盤(pán)顯示器調(diào)制解調(diào)器打印機(jī)顯示卡并口串口鍵盤(pán)接口軟驅(qū)光驅(qū)主板(CPU、芯片組、BIOS、RAM等)硬驅(qū)接口光驅(qū)接口

軟驅(qū)接口硬盤(pán)電源主機(jī)箱總線(xiàn)插槽PC機(jī)的硬件組成框圖第三頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二4

微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)就是以系統(tǒng)總線(xiàn)為連接的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱(chēng)總線(xiàn)結(jié)構(gòu)。第四頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二5

系統(tǒng)總線(xiàn)分為地址總線(xiàn)AB(AddressBus)、數(shù)據(jù)總線(xiàn)DB(DataBus)和控制總線(xiàn)CB(ControlBus)三種。第五頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二6

地址總線(xiàn)的寬度(根數(shù))決定了CPU可直接尋址的內(nèi)存容量。當(dāng)?shù)刂房偩€(xiàn)的寬度為N時(shí)，其直接尋址的內(nèi)存容量為2N。如8086的地址總線(xiàn)有20根（位），則它直接尋址的內(nèi)存容量為220=1MB。386、486的地址總線(xiàn)為32根，則它可直接尋址的內(nèi)存容量為232=4GB。地址總線(xiàn)一般是單向的。

地址總線(xiàn)用于從CPU輸出一組地址信息，以指明CPU所要找的某個(gè)外界部件(存貯器或外部設(shè)備)的地址。第六頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二7數(shù)據(jù)總線(xiàn)用來(lái)傳送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)總線(xiàn)的寬度決定了一次最多可傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)。數(shù)據(jù)總線(xiàn)是雙向的。

控制總線(xiàn)用于傳送控制信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)，使各部件能協(xié)調(diào)動(dòng)作。第七頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二81.3.2系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程的名詞概念

數(shù)據(jù)從存貯器或I/O接口電路送往CPU稱(chēng)為CPU讀數(shù)或取數(shù)。讀是非破壞性的。數(shù)據(jù)從CPU送往存貯器或I/O接口電路稱(chēng)為CPU寫(xiě)數(shù)或存數(shù)。讀（?。?xiě)（存）數(shù)據(jù)的過(guò)程又統(tǒng)稱(chēng)為訪(fǎng)問(wèn)。存貯器分為內(nèi)存與外存。CPU不直接與外存打交道。一、讀/寫(xiě)數(shù)

第八頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二9CPU把一條指令分解成若干個(gè)步驟完成。取指控制器發(fā)出指令地址及控制信號(hào)，將需要執(zhí)行的那條指令從存儲(chǔ)器取出送到控制器，這一過(guò)程稱(chēng)為“取指”。一條指令取走后，指令指針寄存器IP自動(dòng)加1,被修改成下一條要讀取的指令的地址。

譯碼控制器將取來(lái)的指令分解成一些更簡(jiǎn)單的微操作稱(chēng)為“譯碼”。微指令參與。譯碼后放入指令隊(duì)列中。取數(shù)按照指令中給出的地址從存儲(chǔ)器取出參與運(yùn)算的操作數(shù)，這一過(guò)程稱(chēng)為“取數(shù)”。有的指令不用再取數(shù)。二、操作方式執(zhí)行控制器控制ALU完成指令規(guī)定的操作，這一過(guò)程稱(chēng)為“執(zhí)行”。第九頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二10

同一時(shí)刻有若干條指令由不同的部件同時(shí)處理，完成不同的操作，這種操作方式稱(chēng)為流水方式。分步越細(xì)，流水深度越深，CPU的性能越高，甚至，有多條流水線(xiàn)。

將CPU劃分成若干個(gè)獨(dú)立的功能部件，使它們獨(dú)立地并行操作，稱(chēng)為并行操作方式。第十頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二11三、寄存器寄存器分為兩類(lèi)：通用寄存器和專(zhuān)用寄存器。

通用寄存器用于臨時(shí)存放數(shù)據(jù)和地址，以減少CPU對(duì)存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)，提高運(yùn)行速度。專(zhuān)用寄存器如程序計(jì)數(shù)器PC(在Intel微處理器中稱(chēng)為指令指針I(yè)P)、標(biāo)志寄存器等?？刂撇考⑻幚砥鰿PU算術(shù)邏輯部件寄存器內(nèi)總線(xiàn)第十一頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二12四、堆棧

堆棧是按先入后出的原則存取信息的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

堆棧只有一個(gè)數(shù)據(jù)出入的端口，稱(chēng)為棧頂。堆棧指針SP總是指向堆棧棧頂?shù)哪莻€(gè)數(shù)據(jù)。當(dāng)堆棧為空棧時(shí)，SP指向堆棧的棧底。數(shù)據(jù)存入堆棧稱(chēng)為壓入（PUSH），數(shù)據(jù)從堆棧取出稱(chēng)為彈出（POP）。堆棧以字為單位操作。第十二頁(yè)，共十三頁(yè)，編輯于2023年，星期二13CPU通過(guò)對(duì)I/O端口進(jìn)行讀/寫(xiě)操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)外設(shè)的控制。