微型计算机系统的结构与配置
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1微型计算机由哪几部分组成 ?(一)答:三部分:微型计算机(微处理器,存储器,I/0接口,系统总线),外围设备,电源。
2什么是微机的总线,分为哪三组?答:是传递信息的一组公用导线。
分三组:地址总线,数据总线,控制总线。
3 8086/8088CPU的内部结构分为哪两大模块,各自的主要功能是什么?答:总线接口部件(BIU)功能:根据执行单元EU的请求完成CPU与存储器或IO设备之间的数据传送。
执行部件(EU),作用:从指令对列中取出指令,对指令进行译码,发出相应的传送数据或算术的控制信号接受由总线接口部件传送来的数据或把数据传送到总线接口部件进行算术运算。
4 8086指令队列的作用是什么?答:作用是:在执行指令的同时从内存中取了一条指令或下几条指令,取来的指令放在指令队列中这样它就不需要象以往的计算机那样让CPU轮番进行取指和执行的工作,从而提高CPU的利用率。
5 8086的存储器空间最大可以为多少?怎样用16位寄存器实现对20位地址的寻址?完成逻辑地址到物理地址转换的部件是什么?答:8086的存储器空间最大可以为2^20(1MB);8086计算机引入了分段管理机制,当CPU寻址某个存储单元时,先将段寄存器内的内容左移4位,然后加上指令中提供的16位偏移地址形成20位物理地址。
6 段寄存器CS=1200H,指令指针寄存器IP=FF00H,此时,指令的物理地址为多少?指向这一物理地址的CS值和IP值是唯一的吗?答:指令的物理地址为21F00H;CS值和IP值不是唯一的,例如:CS=2100H,IP=0F00H。
7 设存储器的段地址是4ABFH,物理地址为50000H,其偏移地址为多少?答:偏移地址为54100H。
(物理地址=段地址*16+偏移地址)8 8086/8088CPU有哪几个状态标志位,有哪几个控制标志位?其意义各是什么?答:状态标志位有6个: ZF,SF,CF,OF,AF,PF。
其意思是用来反映指令执行的特征,通常是由CPU根据指令执行结果自动设置的;控制标志位有3个:DF,IF,TF。
微型计算机系统(简称微机系统)与传统的计算机系统一样,也是由硬件系统和软件系统两大部分组成。
计算机硬件系统由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件构成。
软件系统由系统软件和应用软件两大部分组成。
系统软件包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、网络通信管理程序等部分。
应用软件包括的面非常广,它包括用户利用系统软件提供的系统功能、工具软件和其它实用软件开发的各种应用软件。
当前使用比较多的操作系统有UNIX、Linux,MS-DOS 和Windows操作系统。
内存又称为主存,分为随机存储RAM和只读存储器ROM两种,速度比外存快由于CPU比内存速度快,目前,在计算机中还普遍采用了一种比主存储器存取速度更快的超高速缓冲存储器,即Cache,置于CPU 与主存之间,以满足CPU 对内存高速访问的要求。
有了CaChe 以后,CPU 每次读操作都先查找CaChe,如果找到,可以直接从Cache中高速读出;如果不在CaChe中再由主存中读出在微型计算机中,常用的外存有磁盘、光盘和磁带,磁盘又可以分为硬盘和软盘。
基数是指该进制中允许选用的基本数码的个数。
每一种进制都有固定数目的计数符号。
十进制:基数为10,10个记数符号,0、1、2、……9。
每一个数码符号根据它在这个数中所在的位置(数位),按“逢十进一”来决定其实际数值。
二进制:基数为2,2 个记数符号,0 和1。
每个数码符号根据它在这个数中的数位,按“逢二进一”来决定其实际数值。
八进制:基数为8,8个记数符号,0、1、2、……7。
每个数码符号根据它在这个数中的数位,按“逢八进一”来决定其实际的数值。
十六进制:基数为16,16个记数符号,0-9,A,B,C,D,E,F。
其中A~F对应十进制的10~15。
每个数码符号根据它在这个数中的数位,按“逢十六进一”决定其实际的数值。
字节简写为B,人们采用8位为1个字节。
1个字节由8个二进制数位组成。
字节是计算机中用来表示存储空间大小的基本容量单位。
专题一初识电脑
电脑也就是计算机,它是以电为能源,用来做计算工作的机器。
我们平时使用的一般是指个人电脑(Personal Computer),也称为PC,即微型计算机(Microcomputer),它是以微处理器芯片为核心构成的计算机。
一、微型计算机的概念
1、微型计算机的发展
1946年第一台电子计算机ENIAC的诞生。
⑴计算机定义:是一种进行高速操作、具有内部存储能力、由程序控制操作过
程的电子设备。
⑵发展阶段:从计算机所用的逻辑元件来划分,计算机的发展经历了电子管
(1946~1958)、晶体管(1958~1964)、中小规模集成电路(1964~1971)、大规
模和超大规模集成电路(1971年至今)四个阶段。
⑶发展特点:体积、重量、能耗减少;硬件和软件更新快;功能、速度、存储
容量和可靠性得到了提高。
⑷第四代计算机的一个重要分支是以大规模和超大规模集成电路为基础发展
起来的微处理器和微型计算机。
微处理器是计算机的中央处理单元CPU (Central Processing Unit),一般包括算术逻辑部件、控制部件、寄存器、时钟发生器、内部总线等,将计算机中的运算器和控制器集成在一块大规模和超大规模集成电路芯片上。
2、计算机系统的组成
一个完整的计算机由硬件和软件两部分组成。
⑴硬件
硬件是指计算机中看得见摸得着的部件,具体来说就是指集成电路芯片、印刷线路板、接插件、电子元件和导线等装配而成的主板、中央处理器、存储器及外部设备。
一台计算机主要由五部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
①运算器ALU(Arithmetic Logical Unit)
负责数据的算术运算和逻辑运算,同时具备存数、取数、移位、比较等功能,是对数据进行加工处理的部件。
②控制器CU(Control Unit)
负责统一指挥计算机各部分协调地工作,能根据事先安排好的指令发出各种控制信号来控制计算机各个部分的工作。
③存储器Memory
是计算机的记忆部件,负责存储程序和数据,并根据命令提供这些程序和数据。
分为内存储器和外存储器两部分。
内存储器容量小、存取速度快
内存划分为若干单元,每个单元可存放一个字节(8位二进制数),每个单元有一个编号,称为地址(用二进制数表示)。
根据工作方式的不同,内存可分为只读存储器和随机存储器两部分。
只读存储器ROM(Read Only Memory):只能读不能写,断电后数据不丢失。
随机存储器RAM(Randon Access Memory):内存条,随时读写,可读可写,但断电后数据全部丢失。
外存储器容量大、存取速度慢
主要用来存放用户所需的大量信息,容量大、存取速度慢,常用的外存有:硬盘、软盘、移动盘(U盘)、光盘等。
④输入设备Input Device
是计算机从外部获得信息的设备。
如:键盘、鼠标、扫描仪、手写笔、数码相机、读卡机等。
⑤输出设备(Output Device)
是将计算机内的信息打印或显示出来的设备。
如:显示器、打印机、
⑥输入输出接口(I/O接口)
接口是微机与外部设备之间交换信息的通道。
主要有两种:串行接口、并行接口。
⑦总线
是连接计算机各部件的一簇公用信号线,是计算机各组成部件之间交换信息的公共通道。
总线可分为外部总线(CPU、存储器、I/O接口之间的总线)和内部总线(CPU内部的总线)。
外部总线一般分为控制总线、数据总线和地址总线。
控制总线CB(Control Bus)用于传送控制信息,单向。
数据总线DB(Data Bus)用于传送数据信息,双向。
地址总线AB(Address Bus)用于传送地址信息,单向。
⑵软件
软件是指程序、数据、文档的集合。
分为系统软件和应用软件。
①系统软件
是管理`、监控和维护计算机各种资源,并使其充分发挥作用,提高工作效率,方便用户的各种程序的集合。
主要包括:操作系统、程序设计语言的处理程序(如机器语言、汇编语言、BASIC语言、PASCAL语言、C语言等)、服务性程序(如文本编辑程序、诊断程序、装配连接程序、系统维护程序等)、数据库管理系统(FoxPro、DB2、Oracle、Informix、SQL Server、Sybase等)
②应用软件
是为了解决各种实际问题而编写的计算机程序,由各种应用软件包和面向问题的各种应用程序组成。
(如Office、Visual Basic、Flash、Dreamweaver、CAD、
Photoshop 等)
3、微型计算机的主要技术指标
⑴字长
字长是指计算机能直接处理的二进制数据的位数(bit)。
字长越长,运算精度越高、能表示的地址范围就越大、寻找地址的能力就越强。
8位、16位、32位、64位。
⑵存储容量
容量是衡量存储器所能容纳信息量多少的指标,度量单位是B、KB、M
⑶时钟频率(主频)
单位是MHZ、GHZ ,主频越高,运算速度越快。
⑷运算速度
是衡量计算机进行数值计算或信息处理的快慢程度,度量单位是“次/秒”。
⑸存取周期
存储器完成一次读(取)或写(存)信息所需的时间称为存储器的存取(访问)时间。
连续两次读或写所需的最短时间,称为存储器的存取周期。
⑹其它指标:兼容性(Compatibility)、可靠性(Reliability)、可维护性
(Maintainability)、输入/输出数据的传输率等。
二、微型计算机系统的结构:主机、外设
1、主机:由CPU、主板、内存条、显卡、硬盘、光驱、声卡、网卡和软驱
等硬件设备组成。
①CPU(Central Prosessing Unit)
中央处理器:采用大规模集成电路把近亿个晶体管集成到一块小小的硅片上,是计算机的心脏,控制和管理电脑内部各个配件,指挥调度电脑的所有工作。
主流CPU型号:Intel的Pentium 4、Celeron 4、和Amd的Athlon XP。
②主板(MainBoard)
又称系统板或电脑母板,是安装在机箱内部的一块多层印制电路板,是电脑内部各种配件的载体。