2020年計(jì)算機(jī)原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告何光耀

計(jì)算機(jī)原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告何光耀

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,學(xué)區(qū)

KUNMINGUNIVERSITY

課程設(shè)計(jì)（大作業(yè)）報(bào)告

課程名稱：計(jì)算機(jī)組成原理

設(shè)計(jì)題目：模型計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)

院系：信息技術(shù)學(xué)院

班級(jí)：級(jí)2班____________

設(shè)計(jì)者：何光耀_______________

學(xué)號(hào)：11010205

指導(dǎo)教師：華瑞_____________

設(shè)計(jì)時(shí)間：.6.22?.6.26

信息技術(shù)學(xué)院

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昆明學(xué)院課程設(shè)計(jì)（大作業(yè)）任務(wù)書(shū)

姓名：何光耀院（系）:

信息技術(shù)學(xué)院

專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)

號(hào)：11010205

任務(wù)起止日期：.6.22-,6.26

課程設(shè)計(jì)題目：復(fù)雜模型計(jì)算機(jī)

上圖是一個(gè)模型計(jì)算機(jī)（僅供參考），請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)：

一、設(shè)計(jì)內(nèi)容

1、畫(huà)出你設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)模型連接圖，然后

分別描述下述內(nèi)容

2、CPU

（1）ALU的功能，組成，設(shè)計(jì)圖

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(2)CPU如何執(zhí)行指令，分別敘述

(3)CPU如何設(shè)計(jì)

(4)指令系統(tǒng)

3、存儲(chǔ)器

(1)分類

(2)組成

(3)擴(kuò)展

(4)與CPU的連接

(5)存儲(chǔ)器技術(shù)綜述

4、總線

(1)總線分類

(2)各種總線的工作原理

(3)你設(shè)計(jì)的CPU與設(shè)備如何連接

5、外設(shè)

(1)磁盤存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)與原理

(2)光盤

(3)磁帶

(4)鍵盤

(5)顯示器

(6)打印機(jī)

(7)鼠標(biāo)

6、接口

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(1)接口概述

(2)各類接口功能，工作原理，怎樣

與主機(jī)連接，怎樣與外設(shè)連接

二、設(shè)計(jì)要求

1、討論

(1)設(shè)計(jì)并畫(huà)出模型計(jì)算機(jī)的電路組成

結(jié)構(gòu)圖；

(2)分別設(shè)計(jì)的模型計(jì)算機(jī)各個(gè)部件的

結(jié)構(gòu)；

(3)討論各個(gè)部件的功能。

3、撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)。

報(bào)告書(shū)內(nèi)容包含：

(1)根據(jù)模型計(jì)算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)圖，分

章、節(jié)、段分別討論該圖個(gè)部件的工作原理

(2)能夠討論，上網(wǎng)查資料，但每個(gè)人

需獨(dú)立完成自己的設(shè)計(jì)，不能抄襲

(3)總結(jié)心得體會(huì)，說(shuō)明對(duì)此次課程設(shè)

計(jì)的理解和建議；

工作計(jì)劃及安排:

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1、第十六周周一~周二：查閱相關(guān)的資料，選定合適的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)圖來(lái)進(jìn)行組成

結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

2、第十七周周三：構(gòu)思組成原理圖，然后撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。

3、第十七周周四~周五：完善課程設(shè)計(jì)報(bào)告。

在此過(guò)程中有不明白的地方與同組成員討論并

查閱相應(yīng)資料。

指導(dǎo)教師簽字_____________

年月日

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課程設(shè)計(jì)（大作業(yè)）成績(jī)

學(xué)號(hào)：11010205姓名：何光耀

指導(dǎo)教師：華瑞

課程設(shè)計(jì)題目：復(fù)雜模型計(jì)算機(jī)

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指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):

成績(jī):

填表時(shí)間：指導(dǎo)教師簽名:

課程設(shè)計(jì)（大作業(yè)）報(bào)告

一、題目分析

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在此次的課程設(shè)計(jì)題目中，需要我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)模型，而且還需

要包括CPU、存儲(chǔ)器、總線、外設(shè)和

二、計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

D9US

LHK1(T3)

M

R

三、第一章CPU

1、ALU的功能，組成，設(shè)計(jì)圖

（1）功能

算術(shù)邏輯單元（ALU）是中央處理器（CPU）的執(zhí)行單元，是所有中

央處理器的核心組成部分，ALU主要完成對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的定點(diǎn)算術(shù)

運(yùn)算（加減乘除）、邏輯運(yùn)算（與或非異或）以及移位操作。在某些CPU

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中還有專門用于處理移位操作的移位器，一般ALU由兩個(gè)輸入端和

一個(gè)輸出端?；旧?，在所有現(xiàn)代CPU體系結(jié)構(gòu)中，二進(jìn)制都以補(bǔ)

碼的形式來(lái)表示。

(2)組成

ALU用以計(jì)算機(jī)指令集中的執(zhí)行算術(shù)與邏輯操作，在某些處理

器中，將ALU切分為兩部分，即算術(shù)單元(AU)與邏輯單元(LU)。

某些處理器包含一個(gè)以上的AU,如，一個(gè)用來(lái)進(jìn)行定點(diǎn)操作，另一

個(gè)進(jìn)行浮點(diǎn)操作。

一般而言，ALU具有對(duì)處理器控制器、內(nèi)存及輸入輸出設(shè)備的

直接讀入讀出權(quán)限，輸入輸出是經(jīng)過(guò)總線進(jìn)行的。輸入指令包含一個(gè)

指令字，有時(shí)被稱為機(jī)器指令字，其中包括操作碼，單個(gè)或多個(gè)操作

數(shù)，有時(shí)還會(huì)有格式碼；操作碼指示ALU機(jī)要執(zhí)行什么操作，在此

操作中要執(zhí)行多少個(gè)操作數(shù)。比如，兩個(gè)操作數(shù)能夠進(jìn)行比較，也能

夠進(jìn)行加法操作，格式碼能夠和操作碼結(jié)合，告知這是一個(gè)定點(diǎn)還是

浮點(diǎn)指令;輸出包括存放在存儲(chǔ)寄存器中的結(jié)果及顯示操作是否成功

的設(shè)置。如操作失敗，則在機(jī)器狀態(tài)字中會(huì)有相應(yīng)的狀態(tài)顯示。一般,

輸入操作數(shù)、操作數(shù)、累加和以及轉(zhuǎn)換結(jié)果的存儲(chǔ)位置都在ALU中。

在算術(shù)單元中，乘除操作是經(jīng)過(guò)一系列的加減運(yùn)算得到的。在機(jī)器碼

中有多種方式用以表示負(fù)數(shù)。

(3)ALU設(shè)計(jì)圖

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Fi

AiBi

2、CPU如何執(zhí)行指令，分別敘述

(DCPU的功能

CPU對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行是極其重要的，它具有如下四方

面的基本功能：

a.指令控制:程序的順序控制，稱為指令控制。由于程序是一個(gè)

指令序列，這些指令的相互順序不能任意顛倒，必須嚴(yán)格按程序規(guī)定

的順序進(jìn)行，因此，保證機(jī)器按順序執(zhí)行程序是CPU的首要任務(wù)。

b.操作控制：一條指令的功能往往是有若干個(gè)操作信號(hào)的組合

來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此，CPU管理并產(chǎn)生由內(nèi)存取出的每條指令的操作信號(hào),

把各種操作信號(hào)送往相應(yīng)的部件,從而控制這些部件按指令的要求進(jìn)

行動(dòng)作。

c.時(shí)間控制：對(duì)各種操作實(shí)施時(shí)間上的定時(shí)，成為時(shí)間控制。因

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為在計(jì)算機(jī)中，各種指令的操作信號(hào)均受到時(shí)間的嚴(yán)格定時(shí)。另一方

面，一條指令的整個(gè)執(zhí)行過(guò)程也受到時(shí)間的嚴(yán)格定時(shí)。

d.數(shù)據(jù)加工:所謂數(shù)據(jù)加工，就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)

算處理。完成數(shù)據(jù)的加工處理，是CPU的根本任務(wù)。

（2）CPU中的主要寄存器

a.數(shù)據(jù)緩沖寄存器（DR）：數(shù)據(jù)緩沖寄存器用來(lái)暫時(shí)存放ALU的

運(yùn)算結(jié)果。

b.指令寄存器（IR）：指令寄存器用來(lái)保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條

指令。

c.程序計(jì)數(shù)器（PC）：為了保證程序能夠連續(xù)地執(zhí)行下去，CPU

必須具有某些手段來(lái)確定下一條指令的地址。

d.數(shù)據(jù)地址寄存器（AR）:數(shù)據(jù)地址寄存器用來(lái)保存當(dāng)前CPU

所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)cache存儲(chǔ)器中（簡(jiǎn)稱數(shù)存）單元的地址。

e.通用寄存器（R0—R3）:通用寄存器可存放源操作數(shù)，也可存

放結(jié)果操作數(shù)。

f.狀態(tài)字寄存器（PSW）:狀態(tài)字寄存器保存由算術(shù)指令和邏輯

指令運(yùn)算或測(cè)試結(jié)果建立的各種條件代碼。

（3）CPU執(zhí)行指令

CPU執(zhí)行指令一般是按照順序一條條的執(zhí)行，它也會(huì)根據(jù)指令要

求跳轉(zhuǎn)，條件選擇，或是循環(huán)運(yùn)行。它執(zhí)行指令的速度要看CPU內(nèi)部

結(jié)構(gòu)如何還跟CPU的主頻高低。計(jì)算機(jī)每執(zhí)行一條指令都可分為三個(gè)

階段進(jìn)行，即取指令——分析指令——執(zhí)行指令。

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取指令的任務(wù)是：根據(jù)程序計(jì)數(shù)器PC中的值從程序存儲(chǔ)器讀出

現(xiàn)行指令，送到指令寄存器。

分析指令階段的任務(wù)是:將指令寄存器中的指令操作碼取出后進(jìn)

行譯碼，分析其指令性質(zhì)。如指令要求操作數(shù)，則尋找操作數(shù)地址。

計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序的過(guò)程實(shí)際上就是逐條指令地重復(fù)上述操作過(guò)

程，直至遇到停機(jī)指令可循環(huán)等待指令。

3、CPU如何設(shè)計(jì)

早期的CPU由運(yùn)算器和控制器兩大部分組成，后因CPU的內(nèi)部組

成越來(lái)越復(fù)雜，因此CPU的基本部分變成了運(yùn)算器、cache、控制器

三大部分?，F(xiàn)在來(lái)逐一了解CPU的組成：

a.控制器：由程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序產(chǎn)生器和

操作控制器組成，它是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”，即完成協(xié)調(diào)和指揮

整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作。

b.運(yùn)算器：由算術(shù)邏輯單元（ALU）、通用寄存器、數(shù)據(jù)緩沖寄存器

DR和狀態(tài)條件寄存器PSW組成，它是數(shù)據(jù)加工處理部件。其功能

為：執(zhí)行所有的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。

C?cache：高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）其原始意義是指存取速度比一般

隨機(jī)存取記憶體（RAM）來(lái)得快的一種RAM,一般而言它不像系統(tǒng)

主記憶體那樣使用DRAM技術(shù),而使用昂貴但較快速的SRAM技術(shù),

也有快取記憶體的名稱。高速緩沖存儲(chǔ)器和主存儲(chǔ)器一起構(gòu)成一級(jí)的

存儲(chǔ)器，它和主存儲(chǔ)器之間信息的調(diào)度和傳送是由硬件自動(dòng)進(jìn)行的。

CPU結(jié)構(gòu)圖：

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4、指令系統(tǒng)

(1)指令系統(tǒng)的概念與其性能

一臺(tái)計(jì)算機(jī)中所有機(jī)器指令的集合，稱為這臺(tái)計(jì)算機(jī)的指令系

統(tǒng)。一個(gè)完善的指令系統(tǒng)應(yīng)該滿足如下四方面的要求：

a.完備性：完備性是指用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)各種程序時(shí)，指令系統(tǒng)

直接提供的指令足夠使用，而不必用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

b.有效性:有效性是指利用該指令系統(tǒng)所編寫(xiě)的程序能夠高效率

的運(yùn)行。高效率主要表現(xiàn)在程序占據(jù)存儲(chǔ)空間小、執(zhí)行速度快。

c.規(guī)整性：規(guī)整性包括指令系統(tǒng)的對(duì)稱性、勻齊性、指令格式

和數(shù)據(jù)格式的一致性。

d.兼容性：兼容性是指各機(jī)種上基本軟件能夠通用，可是只能做

到“向上兼容”，即低檔機(jī)上運(yùn)行的軟件能夠在高檔機(jī)上運(yùn)行。

(2)指令格式

一條指令的結(jié)構(gòu)可用如下形式來(lái)表示：

操作碼字段OP地址碼字段A

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其中操作碼字段表征指令的操作特性與功能,而地址碼字段一般

指定參與操作的操作數(shù)的地址。

四、第二章存儲(chǔ)器

1、存儲(chǔ)器的分類

存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)。根據(jù)

存儲(chǔ)材料的性能及使用方法不同，存儲(chǔ)器有各種不同的分類方法：

(1)存儲(chǔ)介質(zhì)：當(dāng)前使用的存儲(chǔ)介質(zhì)主要是半導(dǎo)體器件和磁性

材料，用半導(dǎo)體器件組成的存儲(chǔ)器稱為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器；用磁性材料做

成的存儲(chǔ)器稱為磁表面存儲(chǔ)器。

(2)存取方式：若存儲(chǔ)器中任何存儲(chǔ)單元的內(nèi)容都能被隨機(jī)存

取，且存取時(shí)間和存儲(chǔ)單元的物理位置無(wú)關(guān)，這種存儲(chǔ)器稱為隨機(jī)存

儲(chǔ)器；若存儲(chǔ)器只能按某種順序來(lái)取存取，也就是說(shuō)存取時(shí)間和存儲(chǔ)

單元的物理位置有關(guān)，這種存儲(chǔ)器稱為順序存儲(chǔ)器。

(3)存儲(chǔ)內(nèi)容可變性：若半導(dǎo)體存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的內(nèi)容是固定不變

的，即只能讀出而不能寫(xiě)入，則稱這樣的存儲(chǔ)器為只讀存儲(chǔ)器；若是

既能讀出又能寫(xiě)入的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器則稱為隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器。

(4)信息易失性：斷電后信息消失的存儲(chǔ)器稱為易失性存儲(chǔ)器;

斷電后仍能保存信息的存儲(chǔ)器稱為非易失性存儲(chǔ)器。

(5)系統(tǒng)中的作用：根據(jù)存儲(chǔ)器在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所起的作用，可

分為內(nèi)部存儲(chǔ)器、外部存儲(chǔ)器；又可分為主存儲(chǔ)器、高速緩存存儲(chǔ)器、

輔助存儲(chǔ)器、控制存儲(chǔ)器。

2、存儲(chǔ)器的組成

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存儲(chǔ)器是由高速緩沖存儲(chǔ)器(cache)、主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器的多級(jí)存

儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成的，其分級(jí)結(jié)構(gòu)圖如下：

訪

問(wèn)

Cache速

度

Cache越

來(lái)

越

3、存儲(chǔ)器的擴(kuò)展

為了使存儲(chǔ)器的容量能夠變得足夠的大,因此就采用了以下幾種

方法來(lái)擴(kuò)展存儲(chǔ)器的容量：

(1)字長(zhǎng)位數(shù)擴(kuò)展：若給定的芯片字長(zhǎng)位數(shù)較短，不滿足設(shè)計(jì)要

求的存儲(chǔ)器字長(zhǎng)，那么就應(yīng)該多使用幾片芯片來(lái)擴(kuò)展字長(zhǎng)位數(shù)。

(2)字存儲(chǔ)容量擴(kuò)展：若給定的芯片存儲(chǔ)容量較小，不滿足設(shè)計(jì)

要求的總存儲(chǔ)容量，那么就應(yīng)該多使用幾片芯片來(lái)擴(kuò)展字?jǐn)?shù)。

(3)存儲(chǔ)器模塊條：存儲(chǔ)器模塊條常稱為內(nèi)存條，經(jīng)過(guò)它下部的

插腳插到系統(tǒng)板的專用插槽中，能夠使存儲(chǔ)器的總?cè)萘康玫綌U(kuò)充。

4、與CPU的連接

示意圖：

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五、第三章總線

1、總線的分類

總線是構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互聯(lián)機(jī)構(gòu)，是多個(gè)系統(tǒng)功能部件之間進(jìn)行數(shù)

據(jù)傳送的公共通路。它大致可分為三類：

(1)內(nèi)部總線：CPU內(nèi)部連接各寄存器及運(yùn)算部件之間的總線。

(2)系統(tǒng)總線：CPU同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其它高速功能部件等互相連

接的總線。

(3)I/O總線：中、低速I/O設(shè)備之間互相連接的總線。

2、總線的工作原理

如果說(shuō)主板(MotherBoard)是一座城市，那么總線就像是城

市里的公共汽車(bus),能按照固定行車路線，傳輸來(lái)回不停運(yùn)作的

比特(bit)。這些線路在同一時(shí)間內(nèi)都僅能負(fù)責(zé)傳輸一個(gè)比特。因此,

必須同時(shí)采用多條線路才能傳送更多數(shù)據(jù)，而總線可同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)

數(shù)就稱為寬度(width),以比特為單位，總線寬度愈大，傳輸性能就

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愈佳?？偩€的帶寬（即單位時(shí)間內(nèi)能夠傳輸?shù)目倲?shù)據(jù)數(shù)）為：總線帶

寬=頻率X寬度（Bytes/sec）。當(dāng)總線空閑（其它器件都以高阻態(tài)

形式連接在總線上）且一個(gè)器件要與目的器件通信時(shí)，發(fā)起通信的器

件驅(qū)動(dòng)總線，發(fā)出地址和數(shù)據(jù)。其它以高阻態(tài)形式連接在總線上的器

件如果收到（或能夠收到）與自己相符的地址信息后，即接收總線上

的數(shù)據(jù)。發(fā)送器件完成通信，將總線讓出（輸出變?yōu)楦咦钁B(tài)）。

3、你設(shè)計(jì)的CPU與設(shè)備如何連接

經(jīng)過(guò)I/O總線連接。

六、第四章外設(shè)

（1）磁盤存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)與原理

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，磁盤存儲(chǔ)器常見(jiàn)于存放操作系統(tǒng)、程序和數(shù)據(jù),

是主存儲(chǔ)器的擴(kuò)充。發(fā)展趨勢(shì)是提高存儲(chǔ)容量，提高數(shù)據(jù)傳輸率，減

少存取時(shí)間，并力求輕、薄、短、小。磁盤存儲(chǔ)器一般由磁盤、磁盤

驅(qū)動(dòng)器（或稱磁盤機(jī)）和磁盤控制器構(gòu)成。

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主存儲(chǔ)器遢存儲(chǔ)器

磁盤存儲(chǔ)器磁盤存儲(chǔ)器利用磁記錄技術(shù)在旋轉(zhuǎn)的圓盤介質(zhì)上進(jìn)

行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的輔助存儲(chǔ)器。這是一種應(yīng)用廣泛的直接存取存儲(chǔ)器。其

容量較主存儲(chǔ)器大千百倍，在各種規(guī)模的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，常見(jiàn)作存放

操作系統(tǒng)、程序和數(shù)據(jù)，是對(duì)主存儲(chǔ)器的擴(kuò)充。磁盤存儲(chǔ)器存入的數(shù)

據(jù)可長(zhǎng)期保存，與其它輔助存儲(chǔ)器比較，磁盤存儲(chǔ)器具有較大的存儲(chǔ)

容量和較快的數(shù)據(jù)傳輸速率。

磁盤以恒定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。懸掛在頭臂上具有浮動(dòng)面的頭塊（浮動(dòng)磁

頭），靠加載彈簧的力量壓向盤面，盤片表面帶動(dòng)的氣流將頭塊浮起。

頭塊與盤片間保持穩(wěn)定的微小間隙。經(jīng)濾塵器過(guò)濾的空氣不斷送入盤

腔，保持盤片和頭塊處于高度凈化的環(huán)境內(nèi)，以防頭塊與盤面劃傷。

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根據(jù)控制器送來(lái)的磁道地址(即圓柱面地址)和尋道命令，定位電路

驅(qū)動(dòng)直線電機(jī)將頭臂移至目標(biāo)磁道上。讀寫(xiě)與選頭電路根據(jù)控制器送

來(lái)的磁頭地址接通應(yīng)選的磁頭，將控制器送來(lái)的數(shù)據(jù)以串行方式逐位

記錄在目標(biāo)磁道上；或反之，從選定的磁道讀出數(shù)據(jù)并送往控制器。

頭臂裝在梳形架小車上，在尋道時(shí)所有頭臂一同移動(dòng)。所有數(shù)據(jù)面上

相同直徑的同心圓磁道總稱圓柱面，即頭臂定位一次所能存取的全部

磁道。每個(gè)磁道都按固定的格式記錄。在每一記錄段的尾部附記有該

段的糾錯(cuò)碼，對(duì)連續(xù)少數(shù)幾位的永久缺陷所造成的錯(cuò)誤靠糾錯(cuò)碼糾

正，對(duì)有多位永久缺陷的磁道須用備分磁道代替。寫(xiě)讀操作是以記錄

段為單位進(jìn)行的。記錄段的長(zhǎng)度有固定段長(zhǎng)和可變段長(zhǎng)兩種。

(2)光盤

即高密度光盤是近代發(fā)展起來(lái)不同于完全磁性載體的光學(xué)存儲(chǔ)

介質(zhì)(例如：磁光盤也是光盤)，用聚焦的氫離子激光束處理記錄介

質(zhì)的方法存儲(chǔ)和再生信息，又稱激光光盤。

(3)磁帶

一種用于記錄聲音、圖像、數(shù)字或其它信號(hào)的載有磁層的帶狀材

料，是產(chǎn)量最大和用途最廣的一種磁記錄材料。

(4)鍵盤

用于操作設(shè)備運(yùn)行的一種指令和數(shù)據(jù)輸入裝置,也指經(jīng)過(guò)系統(tǒng)安

排操作一臺(tái)機(jī)器或設(shè)備的一組功能鍵(如打字機(jī)、電腦鍵盤)。

(5)顯示器

也被稱為監(jiān)視器。顯示器是屬于電腦的I/O設(shè)備，即輸入輸出設(shè)

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備。它是一種將一定的電子文件經(jīng)過(guò)特定的傳輸設(shè)備顯示到屏幕上再

反射到人眼的顯示工具。

(6)打印機(jī)

是計(jì)算機(jī)的輸出設(shè)備之一,用于將計(jì)算機(jī)處理結(jié)果打印在相關(guān)介

質(zhì)上。打印機(jī)的種類很多，按打印元件對(duì)紙是否有擊打動(dòng)作，分擊

打式打印機(jī)與非擊打式打印機(jī)。按打印字符結(jié)構(gòu)，分全形字打印機(jī)和

點(diǎn)陣字符打印機(jī)。按一行字在紙上形成的方式，分串式打印機(jī)與行式

打印機(jī)。按所采用的技術(shù)，分柱形、球形、噴墨式、熱敏式、激光式、

靜電式、磁式、發(fā)光二極管式等打印機(jī)。

(7)鼠標(biāo)

計(jì)算機(jī)的一種輸入設(shè)備，分有線和無(wú)線兩種，也是計(jì)算機(jī)顯示系

統(tǒng)縱橫坐標(biāo)定位的指示器，因形似老鼠而得名"鼠標(biāo)''(港臺(tái)作滑鼠)。

七、第五章接口

1)接口概述

電腦等信息機(jī)器硬件組件間的接口叫硬件接口。電腦等信息機(jī)器

軟件組件間的接口叫軟件接口。

(2)各類接口功能，工作原理，怎樣與主機(jī)連接，怎樣與外設(shè)連接

并行I/O標(biāo)準(zhǔn)接口SCSI

SCSI是小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口的簡(jiǎn)稱，其設(shè)計(jì)思想來(lái)源于IBM大型機(jī)

系統(tǒng)的I/O通道結(jié)構(gòu)，目的是使CPU擺脫對(duì)各種設(shè)備的繁雜控制。它

是一個(gè)高速智能接口，能夠混接各種磁盤、光盤、磁帶機(jī)、打印機(jī)、

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掃描儀、條碼閱讀器以及通信設(shè)備。它首先應(yīng)用于Macintosh和Sun

平臺(tái)上，后來(lái)發(fā)展到工作站、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和pentium系統(tǒng)中，并成為

ANSI（美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局）標(biāo)準(zhǔn)。

串行I/O標(biāo)準(zhǔn)接口IEEE1394

八、模型計(jì)算機(jī)通路框圖及其部分功能分析

做於制命令

圖2-1模型機(jī)通路框圖

1時(shí)序發(fā)生器

它由2片GAL22V10組成，產(chǎn)生節(jié)拍脈沖Tl、T2、T3,節(jié)拍電位W1、

W2、W3,以及中斷請(qǐng)求信號(hào)ITNQ。主時(shí)鐘MF采用石英晶體振蕩器產(chǎn)

生的1MHz時(shí)鐘信號(hào)。Tl、T2、T3的脈寬為1微妙。一個(gè)機(jī)器周期組

Tl、T2、T3o

2.算術(shù)邏輯單元

ALU算術(shù)邏輯單元由2片74181加1片7474.1片74244、1片74245、

1片7430組成，進(jìn)行算術(shù)邏輯運(yùn)算。74181是一個(gè)4位的算術(shù)邏輯器

件，2個(gè)74181級(jí)聯(lián)構(gòu)成一個(gè)8位的算術(shù)邏輯單元。在TEC-8模型計(jì)

算機(jī)中，算術(shù)邏輯單元ALU對(duì)A端口的8位數(shù)和B端口的8位數(shù)進(jìn)行

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加、減、與、或和數(shù)據(jù)傳送5種運(yùn)算，產(chǎn)生8位數(shù)據(jù)結(jié)果、進(jìn)位標(biāo)志

C和結(jié)果為0標(biāo)志Zo當(dāng)信號(hào)SBUS為1時(shí)，將運(yùn)算的數(shù)據(jù)結(jié)果送數(shù)據(jù)

總線DBUSo

3.雙端口寄存器組

雙端口寄存器組由1片可編程器件EPM7064組成，向ALU提供兩個(gè)運(yùn)

算操作數(shù)A和B,保存運(yùn)算結(jié)果。EPM7064里面包含4個(gè)8位寄存器

RO、RI、R2、R3,4選1選擇器A,4選1選擇器B,2-4譯碼器。在

圖1.2中，用虛線圍起來(lái)的部分全部放在一個(gè)EPM7064中。4個(gè)寄存

器經(jīng)過(guò)4選1選擇器向ALU的A端口提供A操作數(shù),經(jīng)過(guò)4選1選擇

器B向ALU的B端口提供B操作數(shù)，2-4譯碼器產(chǎn)生信號(hào)LRO、LR1、

LR2和LR3,選擇保存運(yùn)算數(shù)據(jù)結(jié)果的寄存器。

4.數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)

SD7-SD08位數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)SD7?SD0是雙位開(kāi)關(guān)，撥到朝上位珞時(shí)表

示,1,撥到朝下位珞時(shí)表示,0\用于編制程序并把程序放入存儲(chǔ)器,

設(shè)珞寄存器R3?R0的值。經(jīng)過(guò)撥動(dòng)數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)SD7?SD0得到的程序或

者數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)SWD送往數(shù)據(jù)總線DBUSoSWD是1片74244。

5.雙端口RAM

雙端口RAM由1片IDT7132及少許附加電路組成，存放程序和數(shù)據(jù)。

雙端口RAM是一種2個(gè)端口可同時(shí)進(jìn)行讀、寫(xiě)的存儲(chǔ)器，2個(gè)端口各

有獨(dú)立的存儲(chǔ)器地址、數(shù)據(jù)總線和讀、寫(xiě)控制信號(hào)。在TEC-8中，雙

端口存儲(chǔ)器的左端口是個(gè)真正的讀、寫(xiě)端口，用于程序的初始裝入操

作，從存儲(chǔ)器中取數(shù)到數(shù)據(jù)總線DBUS,將數(shù)據(jù)總線DBUS上的數(shù)寫(xiě)入

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存儲(chǔ)器；右端口設(shè)珞成只讀方式，從右端口讀出的指令I(lǐng)NS7?INSO

被送往指令寄存器IRo

6.程序計(jì)數(shù)器

PC、地址寄存器AR和中斷地址寄存器IAR程序計(jì)數(shù)器PC由2片

GAL22V10和1片74244組成向雙端口RAM的左端口提供存儲(chǔ)器地址

PC7?PC0,程序計(jì)數(shù)器PC具有PC