微型计算机的工作过程和主要性能指标

项目三选购和维护一台计算机第三节微型计算机的系统组成【教学目标】⏹了解微机主机的组成⏹了解微机外存储器的分类及特点⏹了解微机输入设备的分类及特点⏹了解微机输出设备的分类及特点【教学时序】一、微型计算机的系统组成下图所示为一台多媒体微型计算机的系统组成，它包括主机、显示器、键盘、鼠标、音箱和耳机等。

1．主机微机的主机箱内一般安装着系统主板（包括CPU和内存等）、外存（软盘、硬盘和光盘）、总线扩展槽、输入输出接口电路（显示适配卡、打印适配卡、声音卡、视频卡和Modem卡）等。

（1）主板主板也称系统主板或母板，它是一块电路板，用来控制和驱动整个微型计算机，是微处理器与其他部件连接的桥梁。

主板主要组成：■CPU插座■内存插槽■总线扩展槽■外设接口插座■串行和并行端口（2）CPU■CPU是微型计算机的心脏，主要包括运算器和控制器。

■微型计算机的处理功能是由CPU来完成的。

■CPU芯片决定了计算机的档次，CPU的性能直接决定了微型计算机的性能。

■CPU的主要性能指标有两个：字长和主频。

字长(位)：指CPU一次能处理的二进制数的位数。

CPU字长越长，性能越强。

PC机的字长，已由8088的准16位(运算用16位，I／O用8位)发展到现在的32位、64位。

主频(Mhz)：CPU工作的时钟频率，单位为MHz（兆赫兹）。

主频越高处理数据速度越快。

如Pentium III 800表示CPU型号为Pentium III，主频为800MHz。

Pentium 4 2.0G表示CPU型号为Pentium 4，主频为2.0GHz。

（3）内存（主存储器或主存）内存用于存放计算机当前正在运行的程序和数据，它可被CPU访问，直接与CPU交换信息。

其特点是：读写速度快，但容量较小，价格也较高。

内存储器目前大多采用半导体存储器，按功能分为RAM（Random Access Memory，随机存储器）和ROM（read only Memory，只读存储器）两类。

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。

计算机的主要性能指标(掌握)1. 字长：是计算机信息处理中可以同时处理的二进制数的位数。

字长越长，数据的运算精度和计算机的运算功能就越强，他的行使空间就越大，处理速度也就越大。

2. 主频：是指计算机的时钟频率，即CPU在单位时间内的平均操作次数，是决定计算机速度的重要指标，频率越高处理速度越快。

3. 内存容量：内存容量越大，计算机处理时与外存交换数据的次数就越少，因此处理速度越快。

4. 存储周期：存储周期越短速度越快。

5. 运算速度：是指计算机每秒钟能执行的指令数，一般以每秒所能执行的百万条指令数来衡量，单位为每秒百万条指令。

影响计算机运算速度的主要因素是中央处理器的主频和存储器的存取周期。

【例2-27】多选题：计算机的性能指标包括( )。

A.计算机速度B.字长C.内存容量D.分辨率正确答案：ABC解析：计算机系统的性能指标主要包括字长、主频、内存容量、存取周期和运算速度等。

【例2-28】在计算机领域中通常用MIPS来描述( )。

A.计算机的可运行性B.计算机的运算速度C.计算机的可靠性D.计算机的可扩充性正确答案：B解析：在计算机领域中，计算机的运算速度是指计算机每秒钟能执行的指令数，一般以每秒所能执行的百万条指令来衡量，单位为每秒百万条指令(MIPS)微型计算机硬件系统【学习目的与要求】要求掌握冯•诺依曼计算机体系结构的基本思想，掌握计算机硬件(包括中央处理器、内外存储器、输入设备、输出设备)的各组成部分及其工作原理，掌握计算机中的常用术语和主要性能指标。

1946年，著名美籍匈牙利数学家冯•诺依曼(JohnVon Neumann)提出并论证了计算机体系结构的基本思想：1.二进制表示数据和指令2. 将程序(包括数据和指令序列)事先存放在存储器中，当计算机工作时，能够自动、高效地从存储器中取出指令并执行指令。

(最重要)指令：指挥计算机工作的命令程序：有序的指令集合工作过程：读取指令、分析指令、执行指令3.计算机由五大部件构成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备【例2-13】单选题：根据冯.诺依曼原理,计算机硬件的基本组成是( )。

微机工作的基本原理
微机工作的基本原理是指微处理器的运行原理。

微机的基本组成部分包括中央处理器（CPU）、内存、输入输出设备等。

其中，中央处理器是整个系统的核心，负责进行数据的处理和指令的执行。

具体来说，中央处理器由控制单元和算术逻辑单元组成。

控制单元负责指令的解码和调度，通过时钟控制执行各个指令。

算术逻辑单元则负责进行数据的运算和逻辑判断。

中央处理器通过总线与其他部件进行通信，实现数据的传输和交互。

微机的内存用于存储程序和数据。

其中，随机存储器（RAM）用于临时存储程序和数据，而只读存储器（ROM）用于存储
不可更改的程序和数据。

中央处理器可以从内存中读取指令和数据，并将处理结果写回内存。

输入输出设备用于与外部环境进行数据的交互。

例如，键盘、鼠标等输入设备用于接收用户的输入，显示器、打印机等输出设备用于向用户显示结果。

中央处理器通过输入输出控制器与输入输出设备进行通信，实现数据的输入和输出。

微机的工作过程可以简化为以下几步：首先，中央处理器从内存中读取指令。

然后，控制单元对指令进行解码，并调度算术逻辑单元执行相应的运算和逻辑操作。

处理结果存储到内存中或通过输出设备展示给用户。

整个过程通过时钟信号进行同步。

总之，微机工作的基本原理可以概括为指令的解码和执行、数据的传输和存储，以及与外部设备的交互等关键步骤。

通过这些操作，微机能够完成各种应用程序的运行和数据处理。

微型计算机的基本工作过程The basic working process of a microcomputer involves several key steps. Firstly, the input devices, such as keyboards and mice, capture user commands and data. This information is then transmitted to the central processing unit (CPU), which is the brain of the microcomputer. The CPU processes the data according to the instructions provided by the software programs.微型计算机的基本工作过程包括几个关键步骤。

首先，输入设备（如键盘和鼠标）捕获用户的命令和数据。

这些信息随后被传输到中央处理单元（CPU），即微型计算机的大脑。

CPU根据软件程序提供的指令处理数据。

During the processing, the CPU retrieves data from the memory, performs calculations, and stores the results back in the memory. The memory, which can be either RAM (Random Access Memory) or ROM (Read-Only Memory), temporarily stores data and instructions needed for the computation.在处理过程中，CPU从内存中检索数据，进行计算，并将结果存回内存。

内存可以是随机存取存储器（RAM）或只读存储器（ROM），它们暂时存储计算所需的数据和指令。

微型计算机原理范文一、硬件原理1.数据传输：微型计算机通过数据总线、地址总线和控制总线来实现数据的传输。

数据总线用于传输数据信息，地址总线用于传输存储器或外设的地址，控制总线用于传输控制信号。

2.运算：中央处理器是微型计算机的核心组件，主要负责数据的处理和运算。

它由算术逻辑单元（ALU）和控制单元组成。

ALU用于进行算术和逻辑运算，控制单元用于控制指令的执行顺序。

3.存储：主存储器用于存储数据和程序。

它的存取速度较快，但容量较小。

微型计算机还可以连接辅助存储器，如硬盘、光盘和闪存，用于存储大量的数据和程序。

4.控制：微型计算机通过控制单元来控制指令的执行。

控制单元根据指令寄存器中的指令来产生相应的控制信号，实现指令的取指、译码、执行和访存等过程。

5.外围设备：微型计算机可以连接各种外围设备，如显示器、打印机、键盘、鼠标、扫描仪等。

它们通过输入输出端口与计算机系统进行通信。

二、软件原理1.系统软件：系统软件包括操作系统和语言处理程序等。

操作系统是微型计算机的核心软件，负责管理计算机的硬件资源和提供给应用软件的环境。

语言处理程序用于将高级语言转换为计算机可以执行的机器语言。

2.应用软件：应用软件包括各种办公软件、设计软件、娱乐软件等。

它们是根据用户需求来开发的，用于解决特定的实际问题。

三、微型计算机的工作原理1.初始化：当微型计算机通电时，控制单元首先从BIOS（基本输入输出系统）中读取并执行一段特定的程序，进行系统的初始化。

2.取指：控制单元从主存储器中按照程序计数器指定的地址读取指令，存放在指令寄存器中。

3.译码：控制单元对指令进行译码，确定指令的执行类型和操作对象。

4.执行：根据指令的类型和操作对象，控制单元产生相应的控制信号，使算术逻辑单元和主存储器执行相应的操作。

5.存取数据：微型计算机通过数据总线和地址总线将数据和地址传输到相应的部件，实现对数据的存取。

6.结果输出：微型计算机将运算结果通过数据总线和输出接口传输到相应的外围设备，如显示器或打印机。

一、填空题（每空1分）1. 微型计算机系统的主要性能指标有：字长、存储容量、指令系统、运算速度、系统配置。

2. 微型计算机系统硬件包括：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备等部件，这些部件通过数据总线、地址总线、控制总线相连接。

3. 8086的标志寄存器中控制标志有：IF、DF、TF。

4. 8086的标志寄存器中状态标志有：CF 、AF 、ZF 、PF 、SF 、OF 。

5. 随机存储器RAM可分为双极型和MOS型两大类。

6. 只读存储器ROM可分为：ROM、PROM、EPROM、EEPROM。

7. 8255A是可编程并行输入/输出接口，它有3个8位端口，3种工作方式。

8. 8253是可编程定时器/计数器，它有3 个计数通道， 6 种工作方式。

9. 串行通信中的数据传送模式有：单工，半双工，全双工。

10. 串行通信中最基本的通信方式：异步通信，同步通信。

11. ADC0809有8 个模拟量输入信号，可用 3 位地址信号控制，有8 位数据输出。

12. DAC0832是可编程数/模转换器，有8位数字量输入信号，2个模拟量输出信号，可设置3种工作方式。

13. 8259A是可编程中断控制器，它有 4 个初始化命令字， 3 个操作命令字。

14.汇编语言指令语句格式：［标号：］操作码助记符［操作数1］［，操作数2］［；注释］15.CPU和输入/输出设备之间传送的信息有数据信息、状态信息、控制信息。

16. 串行通信中信号传输时的调制解调方式有：调频、调幅、调相。

17. DAC0832可工作在直通、单缓冲、双缓冲三种方式。

18.地址译码的方式有线译码、部分译码、全译码三种。

19．RS-232C串行通信接口T X D和R X D信号的电气性能中“1”= －3～-25V ；“0”= ＋3～＋25V 。

20．8237是可编程DMA控制器，它有4个独立的DMA 通道。

21. 8253每个计数器有2 种计数方式，计数范围分别为：BCD 0～9999 ；二进制0～FFFFH 。

计算机基础知识1.微型计算机系统包括硬件系统和软件系统。

2.CPU不能直接访问的存储器是外存储器。

3.断电后RAM所存储的数据会消失。

（ROM表示的是只读存储器，RAM表示的是读写存储器，我们通常说的内存是RAM）4.微型计算机的硬件系统主要是由主机和外设组成。

5.计算机硬件能直接识别和执行的语言只有机器语言。

6.运算器的主要功能是算术和逻辑运算。

7.第四代计算机主要采用大规模、超大规模集成电路。

（第一代：电子管；第二代：晶子管；第三代：集成电路；发展趋势：巨型化、微型化、网络化、智能化、多媒体化）8.在计算机工作过程中，将外存的信息传递到内存中的过程称为读盘。

9.在计算机中，应用最普遍的字符编码是ASCII。

10.计算机中用来表示内存储器容量大小的最基本单位是字节。

11.下面说法正确的的是计算机区别于其他计算工具的最主要特点是能存储程序和数据。

12.“32位微型计算机”中的32指的是计算机字长。

13.2003年10月5日我国成功地发射了神舟五号载人飞船，飞船在整个过程中有计算机监控，计算机在其中的作用是过程监控。

14.一个字长为8位的无符号二进制数能表示的十进制数值范围是0~255.15.不属于微型计算机的主要性能指标的是重量。

16.计算机应用中，“计算机辅助制造”的英文缩写为CAM。

17.十进制整数转换为二进制整数的方法是除2取余法。

18.构成计算机物理实体的部分被称为计算机硬件。

19.微型计算机的微处理器包括运算器和控制器。

20.通常所说的微型计算机的主机主要包括CPU和内存。

21.财务管理系统属于应用软件。

22.微型计算机系统采用总线结构对CPU、存储器和外部设备进行连接。

总线通常由3部分组成，她们是数据总线、地址总线和控制总线。

23.计算机内存储器的地址是按字节编址的。

24.下面叙述中，只有计算机指令是指挥CPU进行操作的命令是正确。

25.Windows操作系统是系统软件。

26.在计算机中，字节的英文名称是Byte。