第三章微机原理与结构

微机原理知识点微机原理是指微型计算机的工作原理和运行机制。

微机原理的主要知识点包括：1. 计算机的硬件结构：微型计算机由中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等组成。

其中，CPU是计算机的核心，包括运算器和控制器；存储器用于存储数据和程序；输入输出设备用于与外部交互。

2. CPU的工作原理：CPU包含运算器和控制器，运算器负责执行数据运算，控制器负责控制指令的执行和协调各个部件的工作。

CPU的工作周期包括取指令、译码、执行和存储结果等步骤。

3. 存储器的层次结构：计算机存储器包括高速缓存、主存和辅助存储器。

高速缓存作为CPU与主存之间的缓冲区域，存取速度最快；主存用于存储程序和数据；辅助存储器如硬盘和光盘用于长期存储。

4. 输入输出设备的接口方式：计算机与外部设备通过接口进行数据交换，常见的接口方式有并行接口和串行接口。

并行接口传输速度快，适用于高速数据传输；串行接口传输速度较慢，但适用于远距离传输。

5. 计算机的指令系统：计算机通过指令来控制运算和数据处理，指令系统包括算术逻辑指令、数据传输指令、分支跳转指令等。

不同的指令系统可以支持不同的应用需求。

6. 中断和异常处理：中断是计算机在执行某个任务时，被外部事件打断，需要转而处理其他事务。

异常是指指令执行过程中的错误或意外情况，需要进行异常处理。

中断和异常处理能够提高计算机的稳定性和可靠性。

7. 总线的工作原理：计算机内部的各个部件通过总线进行数据和控制信息的传输。

总线分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用于传输数据、地址和控制信号。

8. 计算机的时序控制：计算机内部的各个部件需要按照一定的时序和节拍进行工作。

时序控制包括时钟信号的产生和传播，以及各个部件的时序关系和同步机制。

以上是微机原理的一些主要知识点，通过学习这些知识，可以更好地理解和应用微型计算机。

第一章ENIAC 的不足：运算速度慢、存储容量小、全部指令没有存放在存储器中、机器操作复杂、稳定性差 。

冯·诺依曼（Johe V on Neumman ）提出了“存储程序”的计算机设计方案。

特点是： 1、采用二进制数形式表示数据和计算机指令。

2、指令和数据存储在计算机内部存储器中，能自动依次执行指令。

由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备5大部分组成计算机硬件。

工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。

一型计算机的分类字长：有4位、8位、16位、32位、64位微型计算机等 工艺：可分成MOS 工艺、双极型TTL 工艺的微处理器 结构类型：有单片机、单板机、位片机、微机系统等 用途：个人计算机、工作站/务器、网络计算机 体积大小：台式机、携机。

二．微型计算机的性能指标介绍位：这是计算机中所表示的最基本、最小的数据单元。

字长：是计算机在交换、加工和存放信息时的最基本的长度。

字节（Byte ）：是计算机中通用的基本单元，由8个二进制位组成。

字：是计算机内部进行数据处理的基本单位。

主频：也称时钟频率，是指计算机中时钟脉冲发生器所产生的频率。

访存空间：是该微处理器构成的系统所能访问的存储单元数。

指令数：构成微型计算机的操作命令数。

基本指令执行时间：计算机执行程序所花的时间。

可靠性：指计算机在规定时间和条件下正常工作不发生故障的概率。

兼容性：指计算机硬件设备和软件程序可用于其他多种系统的性能。

性能价格比：是衡量计算机产品优劣的综合性指标。

微型计算机是以微处理器为核心，再配上存储器、接口电路等芯片构成的微型计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成 ：1.中央处理单元CPU （Control Processing Unit ）是微型计算机的核心部件，是包含有运算器、控制器、寄存器组以及总线接口等部件的一块大规模集成电路芯片，俗称微处理器。

微处理器是微型计算机的核心，它的性能决定了整个微型机的各项关键指标。

第3章从8086到Pentium系列微处理器的技术发展由于课时的关系，本章内容一般作为自学或讨论学习的内容。

但是，本章内容对本课程学习的升华具有潜在的意义，故在此也进行提示。

3.1分析教材内容本章主要对80386 CPU,同时也对80486及Pentium微处理器的改进之处和特点进行简单提示。

3.1.1分析重点难点问题1. 80386微处理器1) 80386的特点及其体系结构，请参见教科书P50-52，注意：硬件支持多任务处理。

2) 80386引脚的功能，请参教科书见P53，注意：理解协处理器接口信号。

3) 80386的寄存器组，请参见教科书P54-56，注意：掌握各寄存器的功能。

4) 80386的工作模式，请参见教科书P57，注意：理解三种模式，3种工作模式可以相互转换。

5) 80386中断，请参见教科书P59-60，注意：80386的中断管理机制在实模式和保护模式下是不同的。

2. 80486微处理器1) 80486的主要特点，请参见教科书P60-61。

2) 80486的内部结构，请参见教科书P61-64。

注意和80386的区别。

3. Pentium微处理器1) Pentium体系结构，请参见教科书P65-67，注意Pentium微处理器在486体系结构基础上，还作了哪些增强性的改进。

2) Pentium Ⅱ微处理器，请参见教科书P68。

注意其结构上的特色。

3) Pentium Ⅲ微处理器，请参见教科书P69。

注意其SSE指令。

4) Pentium Ⅳ微处理器，请参见教科书P69。

注意其两组独立工作的ALU。

3.1.2 典型例题解析本章例题主要从微处理机体系结构和新的设计思想出发，以8086微处理机为基础，把重点放在Pentium微处理机的新体系结构和新的设计思想上。

例如Pentium微处理机新体系结构的特点？相对8048体系结构有哪些增强点等？这些问题有助于提高计算机系统结构的水平。

有关这方面的问题，上节已很明确的写出，在此不再赘述。

微机原理and微机原理是指对微型电子计算机的结构和工作原理进行分析和研究的学科。

微机原理的研究内容包括微型电子计算机的硬件组成、运行原理、数据存储和处理、输入输出等方面。

在微机原理中，最基本的硬件组成是中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）、内存、输入设备和输出设备。

CPU是微型计算机的控制中心，负责执行程序指令和进行算术逻辑运算；内存用于存储程序和数据，是CPU进行运算的主要操作区域；输入设备包括键盘、鼠标、摄像头等，用于向计算机输入数据或指令；输出设备包括显示器、打印机、音箱等，用于将计算机处理结果展示或输出。

微型电子计算机的运行原理主要包括取指、译码、执行和访存等步骤。

首先，CPU从内存中取出程序指令，然后对指令进行译码，确定其具体的操作内容。

接下来，CPU根据指令进行相应的运算或操作，这包括算术运算、逻辑运算、跳转和分支等。

最后，CPU将运算结果存储到内存中，或将数据输出到外设。

数据在微型电子计算机中的存储分为主存储器和辅助存储器两个层次。

主存储器是CPU直接访问的存储区域，主要用于存储程序和运算数据，具有容量较大但读写速度较慢的特点；而辅助存储器主要用于存储大容量的数据和程序，例如硬盘、光盘等，具有读写速度较快但容量较小的特点。

输入输出是微型电子计算机与外部设备进行信息交互的过程。

通过输入设备，用户可以将数据或指令输入到计算机，从而启动计算机的工作；通过输出设备，用户可以获取计算机处理结果的展示或输出。

输入输出的速度和效率是微型电子计算机性能的重要考量因素。

总而言之，微机原理是对微型电子计算机的基本结构和工作原理进行研究的学科，它涵盖了硬件组成、运行原理、数据存储和处理、输入输出等方面的内容。

深入理解微机原理对于学习计算机科学和计算机工程领域是非常重要的。

微机原理 pdf微机原理是计算机专业的一门重要课程，它主要介绍了计算机系统的基本原理和结构，包括计算机的硬件组成、指令系统、数据表示和运算、存储器和输入输出系统等内容。

通过学习微机原理，可以帮助我们更好地理解计算机系统的工作原理，为后续的学习和工作打下坚实的基础。

本文将对微机原理的相关内容进行详细介绍，希望能够帮助大家更好地理解和掌握这门课程。

一、计算机系统的基本原理和结构。

1. 计算机的硬件组成。

计算机系统由中央处理器（CPU）、存储器和输入输出设备组成。

CPU是计算机的核心部件，负责执行程序和进行数据处理；存储器用于存储程序和数据；输入输出设备用于与外部环境进行信息交换。

这些硬件组成了计算机系统的基本结构，是计算机能够进行各种复杂运算和处理的基础。

2. 指令系统。

指令系统是计算机的操作系统，它包括了各种指令和操作码，用于控制和管理计算机的运行。

指令系统的设计和实现对计算机的性能和功能有着重要的影响，是计算机系统中的关键部分。

3. 数据表示和运算。

计算机系统使用二进制来表示和处理数据，它采用了各种不同的数据表示方式和运算方法，包括了整数、浮点数、字符等各种数据类型。

理解数据表示和运算的原理对于理解计算机系统的工作原理至关重要。

4. 存储器和输入输出系统。

存储器是计算机系统中用于存储程序和数据的设备，它包括了主存储器和辅助存储器两种形式；输入输出系统用于与外部设备进行数据交换，包括了各种输入输出设备和接口。

存储器和输入输出系统是计算机系统中的重要组成部分，对于计算机的性能和功能有着重要的影响。

二、微机原理的学习方法和技巧。

1. 注重基础知识的学习。

微机原理是计算机专业的一门基础课程，它涉及了大量的基础知识和原理。

因此，在学习微机原理的过程中，我们需要注重对基础知识的学习和掌握，建立扎实的基础。

2. 多做实验和练习。

微机原理涉及了大量的实验和练习，通过实际操作和实验，可以更好地理解和掌握课程中的知识和原理。

微机原理各章知识要点、小结五篇第一篇：微机原理各章知识要点、小结各章知识要点、小结第一章微型计算机系统概述本章知识要点：•微型计算机的发展。

•微型计算机的特点。

•微型计算机系统的组成。

•微型计算机的主要性能指标。

本章小结：本章首先介绍了微型计算机的发展、组成。

然后对计算机的结构进行了简单介绍，并介绍了微型计算机的3种不同的总线结构。

最后，介绍了计算机的软、硬件的概念，区别和联系以及计算机的主要性能指标。

在学习完本章内容之后，需要掌握如下内容。

•微型计算机的发展阶段和特点。

•微型计算机属于第四代计算机，为冯〃诺伊曼结构。

•微型计算机系统由硬件和软件组成。

硬件由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器等5部分组成。

•微型计算机中的软硬件概念、分类、联系以及区别。

•微型计算机的主要性能指标有字长、存储器容量、运算速度、外部设备配置、系统软件配置、性价比等。

• 1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB 第二章计算机中的信息表示本章知识要点：•进位计数制及其相互转换。

•二进制数的运算规则。

•计算机中带符号数与小数点的表示方法。

•计算机中的常用码制。

本章小结：本章着重介绍了计算机中数据的表示方法，重点讲述了二、八、十、十六进制数的相关概念及各类进制数之间相互转换的方法，无符号数和带符号数的机器内部表示以及字符编码和汉字编码等内容。

在学习完本章内容之后，需要掌握如下内容。

•掌握计算机内部的信息处理方法和特点。

•熟悉原码、反码、补码等各类数制之间的相互转换。

•理解无符号数和带符号数的表示方法。

•掌握各种BCD码的特点及其之间的相互转换。

•了解循环码和余3码的表示方法。

1/7 •掌握在计算机中如何运用字符的ASCII码表示非数字信息的。

•了解汉字编码以及在计算机中对汉字的表示方法。

第三章微处理器本章知识要点：• CPU的发展过程。

• 80486的内部基本结构。

• 80486的外部基本引脚。

• CPU的内部寄存器。

微机原理知识点微机原理是计算机科学中的一个重要领域，涉及到计算机硬件和软件的基本原理和工作方式。

在本文中，我们将逐步介绍微机原理的一些关键知识点。

一、计算机结构计算机结构是微机原理的基础，它包括了计算机的主要组成部分和其工作原理。

计算机结构包括中央处理器（CPU）、内存、输入输出设备和总线等。

其中，CPU是计算机的大脑，负责执行指令和控制计算机的操作。

内存用于存储数据和指令，而输入输出设备则用于与外部世界进行数据交互。

总线则是这些组件之间进行数据传输的通道。

二、二进制和逻辑门在微机原理中，二进制是一种基础的数据表示方式。

二进制由0和1组成，可以表示计算机中的各种数据和指令。

逻辑门是构成计算机的基本电子元件，它们根据输入信号的逻辑关系，产生相应的输出信号。

常见的逻辑门包括与门、或门和非门等。

通过逻辑门的组合，可以实现各种复杂的逻辑运算。

三、指令和程序指令是计算机中的基本操作命令，它们告诉计算机如何执行特定的任务。

指令可以执行算术运算、逻辑运算、数据传输等操作。

而程序则是由一系列指令组成的，用于实现特定的功能。

程序可以通过编程语言编写，并由编译器或解释器转换为机器语言，供计算机执行。

四、存储器和寻址存储器是计算机中用于存储数据和指令的设备。

在微机原理中，存储器分为主存储器和辅助存储器两种。

主存储器通常是内存条，用于存储当前运行的程序和数据。

辅助存储器包括硬盘、光盘等，用于长期存储数据和程序。

存储器的访问是通过地址进行的，每个存储单元都有一个唯一的地址。

计算机可以通过寻址来访问特定的存储单元。

五、中断和异常处理中断是计算机中常见的一种事件，它可以打断当前的程序执行，并转而执行其他任务。

中断可以来自外部设备，如键盘输入、鼠标点击等，也可以来自内部的异常情况，如算术溢出、除零错误等。

计算机需要正确处理中断，并保证程序的正确执行。

六、输入输出和外部设备输入输出是计算机与外部世界进行数据交互的方式。

计算机通过输入设备接收外部数据，如键盘、鼠标、摄像头等。