第5章 微型计算机的输入设备

微型计算机硬件组成微型计算机是一种小型的个人计算机，通常由以下几个主要硬件组成：中央处理器（CPU）、内存（RAM）、硬盘（HDD或SSD）、图形处理单元（GPU）、主板、电源、输入设备和输出设备。

下面将对这些硬件进行详细介绍。

1.中央处理器（CPU）：中央处理器是计算机的核心部件，负责执行计算机的指令并处理数据。

它包含控制单元和算术逻辑单元，用于控制计算机的操作和执行各种运算。

2.内存（RAM）：内存是计算机的临时存储器，用于存放当前正在使用的程序和数据。

它比硬盘速度更快，可以快速读写数据，提高计算机的运行速度。

常见的内存类型包括DRAM（动态随机存取存储器）和SRAM（静态随机存取存储器）。

3.硬盘（HDD或SSD）：硬盘是用于永久存储数据的设备，包括操作系统、应用程序和用户文件等。

传统的硬盘（HDD）采用机械旋转的磁盘和读写磁头来存储和访问数据，而固态硬盘（SSD）使用闪存芯片来实现数据存储和读写，速度更快。

4.图形处理单元（GPU）：GPU是用于处理图形和图像相关计算的专用芯片。

它可以并行处理大量的图形运算，用于游戏、图像处理和科学计算等领域，提供更高的图形性能和渲染速度。

5.主板：主板是微型计算机的主要电路板，其中集成了各种硬件设备和连接器。

它连接并支持CPU、内存、硬盘、GPU等其他硬件，实现它们之间的通信和数据交换。

6.电源：电源是提供微型计算机所需电能的设备。

它将交流电源转换为计算机所需的直流电，为各个硬件组件提供稳定的电力供应。

7.输入设备：输入设备用于将人类的指令和数据输入到计算机中。

常见的输入设备包括键盘、鼠标、触摸屏、扫描仪等。

8.输出设备：输出设备用于将计算机处理后的结果显示或输出给用户。

常见的输出设备包括显示器、打印机、音响等。

此外，微型计算机还包括其他硬件部件，如扩展卡（例如显卡、声卡、网卡等）、风扇（用于散热）、散热器（用于散热）以及各种接口和连接器等。

总结起来，微型计算机的硬件组成包括中央处理器、内存、硬盘、图形处理单元、主板、电源、输入设备和输出设备等。

微型计算机硬件系统的基本组成微型计算机是由硬件和软件两部分组成的，其中硬件系统是微型计算机的基本组成部分之一。

一般来说，微型计算机硬件系统主要包括以下几个方面：
1.中央处理器（CPU）：中央处理器是微型计算机的心脏，它承担着所有计算和处理的任务。

CPU由控制单元和算术逻辑单元组成，其中控制单元控制CPU的操作流程，算术逻辑单元则执行具体的数学、逻辑运算。

2.存储器：存储器是微型计算机的重要组成部分，它用来存储程序和数据，为CPU提供必要的信息。

存储器一般包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。

其中RAM用来存储程序和数据，ROM则用来存储不变的程序代码和数据。

3.输入设备：输入设备用来接受用户的输入信息，为计算机提供数据和指令。

常用的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等。

4.输出设备：输出设备用来将计算机处理的结果显示给用户。

常用的输出设备包括显示器、打印机、音箱等。

5.存储设备：存储设备是用来存储长期数据的设备。

常见的存储设备包括硬盘、光盘、U盘等。

6.总线：总线是用来传输信息的通路，包括数据总线、地址总线和控制总线。

数据总线用来传输数据，地址总线用来指定数据的存储位置，控制总线用于控制各种设备的操作。

以上是微型计算机硬件系统包括的基本组成部分，这些组成部分相互连接，构成一个完整的计算机系统。

在计算机中，硬件系统起着至关重要的作用，而软件则是微型计算机得以发挥作用的关键。

因此，掌握计算机硬件系统组成结构和工作原理是计算机专业人士的必修课程，对学习和应用计算机技术具有重要的指导意义。

说明微型计算机系统的硬件组成及各部分作用。

微型计算机系统是一种基于微处理器和具有一定输入、输出功能的计算机系统。

它主要由以下四个部分组成：中央处理器（CPU）、存储器、输入设备和输出设备。

下面就对这四个部分的作用进行详细介绍。

一、中央处理器（CPU）中央处理器是微型计算机系统的核心，它是控制计算机系统各个部件协同工作的中心。

中央处理器包括运算器和控制器两个部分，运算器进行算术和逻辑运算，而控制器则指挥各个部件的工作。

在计算机基本工作中，由中央处理器发出的指令和控制信号是最主要的。

二、存储器存储器是指计算机中的内存，是存放程序和数据的地方。

存储器包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种类型。

其中，RAM是可以读写的存储设备，它的主要功能是存放计算机进行操作时所需要的数据；而ROM是只读存储设备，主要作用是存放计算机启动时所需的程序。

三、输入设备输入设备是指用来输入数据和指令的设备，例如键盘、鼠标、扫描仪等。

它们的主要作用就是接受输入设备中的数据或指令，并将这些数据或指令为中央处理器使用。

四、输出设备输出设备包括显示器、打印机、喇叭等，它们的主要作用是将计算机处理后的结果以人们能够理解的形式显示或输出出来。

综上所述，微型计算机系统的硬件组成包括中央处理器、存储器、输入设备和输出设备四个部分，它们各自承担着不同的主要功能。

中央处理器是微型计算机系统的核心，存储器用来存放程序和数据，输入设备是用来输入数据和指令，输出设备则是用来将计算机处理后的结果展现出来。

这四个部分相互协调，共同构成了一个完整的微型计算机系统，它已经成为现代人们离不开的重要工具之一。

微型计算机常见的微型计算机由哪五部分组成，并简述各部分的功能2011-02-20要具体的微型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。

其中存储器又分内存储器、外存储器;通常我们把输入设备及输出设备统称为外围设备;而运算器和控制器又称为中央处理器――cpu(centralprocessingunit)。

1.微处理器微型计算机的中央处理器(cpu)习惯上称为微处理器,是微型计算机的核心,由运算器和控制器两部分组成:运算器是微机的运算部件;控制器是微机的指挥控制中心。

随着大规模集成电路的出现,使得微处理器的所有组成部分都集成在一块半导体芯片上,目前广泛使用的微处理器有:intel公司的80486、pentium(奔腾)、pentiumpro(高能奔腾)、pentiummmx(多能奔腾)、pentiumii(奔腾二代)、pentiumiii(奔腾三代)、pentiumiv(奔腾四代);amd公司的amdk5、amdk6、amdk7等。

[我们熟知的286、386、486,指的是80286、80386、80486处理器。

因为在美国数字不能申请为商标,所以从80486以后,intel开始用pentium作为处理器的名称。

]表征微机运算速度的指标是微机cpu的主频,主频是cpu的时钟频率,主频的单位是mhz(兆赫兹)。

主频越高,微机的运算速度越快。

2.内存储器(主存)目前,微型计算机的内存由半导体器件构成。

内存按功能可分为两种:只读存储器(readonlymory,简称rom)和随机(存取)存储器(randomaccessmory,简称ram)。

rom的特点是:存储的信息只能读出(取出),不能改写(存入),断电后信息不会丢失。

一般用来存放专用的或固定的程序和数据。

ram的特点是:可以读出,也可以改写,又称读写存储器;读取时不损坏原有存储的内容,只有写入时才修改原来所存储的内容。

断电后,存储的内容立即消失。

第1章强化训练一、单项选择题1. 在微处理器内部实现信息交换的总线称为（）。

A.片总线B.内部总线C.芯片总线D.系统总线2. 下列哪组设备安装在主机箱中（）。

A.显示器、硬盘驱动器、电源B.键盘、CPU、I/O接口卡C.内存、鼠标、光盘驱动器D.Cache、主板、电源3. 单片机又可称为（）。

A.个人计算机B.嵌入式计算机C.单板机D.PC机4. 以下设备属于微型计算机的输入设备的是（）。

A.键盘、鼠标、扫描仪B.鼠标、打印机、音箱C.键盘、音箱、麦克风D.打印机、显示器、扫描仪5. 以下设备属于微处理器的组成部件的是（）。

A.内存B.硬盘C.通用寄存器D.I/O接口6. 计算机中常用的BCD码是（）。

A.二进制数B.十六进制数C.二进制编码的十进制数D.不带符号数的二进制形式7. 目前，在计算机中采用二进制数，是因为（）。

A.容易实现B.算术四则运算规则简单C.可进行二值逻辑运算D.以上都是8. 下列数中最大值的是（）。

A.5AHB.01100011BC.28D.(10011000)BCD9. 下列数中最小的值是（）。

A.（28）10B.（01100011）2C.（10011000）BCDD.（5A）1610. 构成微机的主要部件除CPU、系统总线、I/O接口外，还有（）。

A.CRTB.键盘C.磁盘D.内存（ROM和RAM）11. 已知[X]原=10011010B，[Y]原=11101011B，则[X-Y]补=（）。

A.溢出B.01111011BC.10000101BD.01010001B12. 十进制数-75用二进制10110101表示，其表示方式是（）。

A.原码B.补码C.反码D.ASCII码13. 有一个8位机器数的补码是11111101，其相应的十进制真值是（）。

A.-3B.-2C.509D.25314. 十进制数-38的8位机器数补码是（）。

A.01011011B.110110110C.11011011D.01011010 15. 十进制数38的8位机器数补码是（）。

第五章习题与思考题典型例题解析例5-1 计算机输入/输出控制方式有哪几种?各有什么特点?答：CPU与外设进行数据传送，系统中对数据传送的控制方式一般分为四种：①程序控制方式，程序控制方式是指CPU与外设间的数据传送是在程序的控制下完成的一种数据传送方式，这种方式又分为无条件传送和条件传送二种。

在这种I/O方式中，程序设计简单，硬件软件较省，但费时，CPU效率较低，实时性差，主要用于中低速外设和实时性要求不高的场合。

②中断控制方式，中断控制方式是指利用中断技术控制CPU与外设进行数据传送的一种方式。

这种方式实时性好，不需要反复查询等待，减少了CPU等待时间，CPU与外设可并行工作，但这种方式需要进行现场保护及恢复等工作，仍花费CPU时间。

③DMA方式，DMA方式是指由专门硬件控制，不需CPU介入，直接由存储器与外设进行数据传送的方式。

这种方式不需CPU介入，减少了CPU的开销，能实现高速的数据块传送，提高了效率。

但这种方式增加了硬件开销，提高了系统的成本。

④IOP方式，IOP方式是指由输入/输出协处理器IOP控制数据传送的方式。

这种控制方式由于输入/输出协处理器具有单独的指令系统，因此能在数据传送时，同时进行数据处理，数据传送支持DMA方式，因此传送速度快而且不须CPU介入，CPU与IOP可并行工作，效率高。

这四种方式中，程序控制方式和中断方式属于软件控制方式，DMA方式和IOP方式属于硬件方式。

例5-2 试述I/O端口两种编址方法的特点与区别。

..答：I/O端口的编址方法有二种：即I/O端口单独编址方式和I/O端口与存储器单元统一编址方式。

I/O端口与内存单元地址统一编址方式是将I/O端口地址与内存地址统一安排在内存的地址空间中，即把内存的一部分地址分配给I/O端口，由I/O端口来占用这部分地址。

这种方式控制逻辑较简单，I/O端口数目不受限制，所有访问存储器的指令都可用于I/O端口，指令丰富，功能强。

说明微型计算机系统的硬件组成及各部分的作用
微型计算机系统指的是能够独立完成数据处理、存储、传输等功能的
计算机系统。

它的硬件组成主要包括以下几个部分：
1.中央处理器（CPU）：是微型计算机的主要控制中心和计算核心，
负责处理各种指令和数据，协调各种外设的工作。

CPU可用于控制和处理
用户输入的数据并将其传输到计算机的内存中，同时也可以协同其他硬件
设备之间的通信和数据传输。

2.内存（RAM）：通常也被称为随机存储器，作为计算机的内部存储
设备，它的作用是为CPU提供所需要的数据和指令。

以及存储CPU计算结
果和程序及操作系统。

3.存储设备：为了保存不断变化的数据和信息，我们需要使用外部存
储设备，例如硬盘、固态硬盘和光盘。

这些设备通过不同的存储介质来储
存数据，也可以将大量的数据和程序长期存储下来。

4.输入设备：微型计算机的输入设备种类繁多，如键盘、鼠标、触摸屏、扫描仪等，可用来接收用户的输入信息和指令。

5.输出设备：输出设备通常为屏幕、打印机、音箱等，可用于向用户
展示数据信息和作为用户输入的反馈。

6.接口设备：现代计算机里涉及到数据、图片、声音和视频四个方面
的输出，因此我们也会使用各种不同的接口设备，如显卡、声卡、网卡等，其主要作用是与计算机进行通信，以达到数据传输的目的。

微型计算机系统的硬件组成不仅包含以上几部分，还有一些内部部件，例如主板、电源、风扇等，它们对计算机系统整体运作、系统的稳定性有
着至关重要的作用。

第一章微型计算机概述1. 冯.诺依曼结构包括：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5个组成部分。

基本工作原理：存储器存储程序控制原理。

2.I/O端口定义；3种；3. 总线按传送信息分为AB、DB、CB4. 补码、BCD码、ASCII码第二章 8086系统结构1. CPU内部结构组成：BIU、EU；各自功能；2. 主要引脚功能3. 堆栈4. 最小模式5. 总线读周期（最小模式）第三章 8086的指令系统和汇编语言程序设计1. 寻址方式2. 指令系统1)MOV PUSH POP \ IN OUT2)ADD INC AAA DAA \ SUB DEC CMP \ MUL DIV3)TEST AND OR \ SHL SHR SAR ROL4)MOVS STOS5)JMP CALL RET JZ JNZ LOOP IRET INT6)CLC STC CLD STD CLI STI3.指令，伪指令，变量，标号，PTR4. 伪指令：数据定义DB/DW、段定义SEGMENT/ENDS、段分配ASSUME、过程定义PROC/ENDP5. DOS功能调用：输入、输出、中断设置6. 程序设计：数值转换、数组求和、N！第四章存储器、存储管理和高速缓存技术1. Cache（基本概念）2. 存储器的扩展及与CPU的连接地址译码器、扩展第五章微型计算机中断系统1. 基本概念中断源、中断响应（及过程/时序）、中断向量表（类型号及设置）、中断嵌套、中断优先级、中断屏蔽、中断分类、中断级联2. 中断服务子程序3. 8259A引脚及与CPU的连线（DB/AB/CB）,与外设的连线（IR）4. 8259A的管理方式（优先级设置4种，中断结束方式3种，屏蔽方式2种，请求引入方式3种，）5. 8259A的初始化、编程及应用（ICW，OCW）第六章可编程计数器/定时器1. 8253的引脚、功能及与CPU及外设的连接（GATE、CLK、OUT）2. 6种工作方式（主要0、2、3）3. 编程（初始化）4. 应用（产生波形、周期性行为控制、定时产生中断、自动计数、扬声器控制）第七章输入和输出系统1. 条件传送2. 8255A引脚、功能及与CPU及外设的连接（PA/PB/PC）3. 8255A的编程（初始化及C口控制字）4. 8255A选通方式（1）工作原理（分别的联络信号，主要读）5. 8255A的应用（基本输入输出、选通输入输出）6. 串行通信基本概念（单工/半双工/全双工、异步/同步、波特率、调幅/调频）7. 8251A基本引脚、功能及与CPU及外设连接（TxD、RxD、TxC、RxC）8. 8251A的编程（初始化、状态字读取及判断）9. 8251A的应用（串行通信）10.数模转换基本概念（采样、量化、分辨率、采样保持器等）11.D/A原理（权电阻网络）；AD7524原理（产生波形）；12.A/D原理（逐次逼近法）；ADC0809原理及应用（数据采集）第八章 32位及奔腾系列微处理器原理流水线、动态执行、超标量流水线、超线程等考试题型：选择、填空、判断、解释、简答、读写程序、综合应用（软硬件设计）。

第一章微型计算机概述1.微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？答：①微处理器是微型计算机的核心，是微型计算机的一部分。

它是集成在一块芯片上的CPU，由运算器和控制器组成。

②微型计算机包括微处理器、存储器、I/O接口和系统总线，是微型计算机系统的主体。

③微型计算机系统包括微型计算机、外设及系统软件三部分。

第二章 8086微处理器1.总线接口部件有哪些功能？请逐一进行说明。

答：1.总线接口部件的功能是负责与存储器、I/O端口传送数据。

2.具体讲：①总线接口部件要从内存取指令送到指令队列；②CPU执行指令时，总线接口部件要配合执行部件从指定的内存单元或者外设端口中取数据，将数据传送给执行部件，或者把执行部件的操作结果传送到指定的内存单元或外设端口中。

1.总线周期的含义是什么？8086/8088的基本总线周期由几个时钟组成？如一个CPU的时钟频率为24MHz，那么，它的一个时钟周期为多少？一个基本总线周期为多少？如主频为15MHz呢？答：1.总线周期的含义是总线接口部件完成一个取指令或传送数据的完整操作所需的最少时钟周期数。

2.8086/8088的基本总线周期由4个时钟周期组成。

3.当主频为24MHz时，Tφ=1/24MHz≈41.7ns，T总=4Tφ≈167ns。

4.当主频为15MHz时，Tφ=1/15MHz≈66.7ns，T总=4Tφ≈267ns。

1.CPU启动时，有哪些特征？如何寻找8086/8088系统的启动程序？答：1.CPU启动时，有以下特征：①内部寄存器等置为初值；②禁止中断(可屏蔽中断)；③从FFFF0H开始执行程序；④三态总线处于高阻状态。

2.8086/8088系统的启动程序从FFFF0H单元开始的无条件转移指令转入执行。

1.在中断响应过程中，8086往8259A发的两个信号分别起什么作用？答：第一个负脉冲通知外部设备的接口，它发出的中断请求已经得到允许；外设接口收到第二个负脉冲后，往数据总线上放中断类型码，从而CPU得到了有关此中断请求的详尽信息。