1微处理器微处理器是一个由算术逻辑运算单元控制器单元解读
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微机技术原理知识点总结微机技术是计算机科学与技术的一个重要分支,是现代信息社会的基石。
微机技术的发展对人类社会的生产、生活和文化产生了深远的影响。
微机技术主要包括微处理器技术、微系统技术、微机系统及应用等方面的内容。
下面就微机技术原理进行总结,从微处理器、微型计算机系统、微机应用等几个方面进行介绍。
一、微处理器技术1. 微处理器的发展微处理器是微机的核心部件,它起着控制和运算的作用。
20世纪70年代初,英特尔公司推出了8位微处理器8080,从此开启了微处理器技术的发展时代。
而后,英特尔公司相继推出了8085、8086等一系列产品,为微处理器技术的发展做出了贡献。
2. 微处理器的功能微处理器作为微机的核心组件,其功能主要包括指令译码、运算逻辑单元、寄存器组等内容。
其中,指令译码是微处理器对指令进行解码并执行相应的操作;运算逻辑单元则负责对操作数执行各种算术逻辑运算;寄存器组则存储指令、操作数及中间结果。
3. 微处理器的结构微处理器的结构主要包括控制单元、运算逻辑单元、寄存器组等部分。
其中,控制单元负责指令译码及执行整个微处理器的工作;运算逻辑单元则负责进行各种运算操作;寄存器组则存储数据和指令。
微处理器的结构经过了多次改进,如哈佛结构、冯诺伊曼结构等,以提高其运算效率。
4. 微处理器的性能参数微处理器的性能参数主要包括指令执行速度、执行效率、指令集等参数。
其中,指令执行速度是指微处理器执行指令的速度,其影响因素主要包括时钟频率、指令集等;执行效率是指微处理器在执行各种任务时的效率。
指令集则是微处理器所支持的指令种类及其格式,不同的微处理器支持的指令集不同。
5. 微处理器的发展趋势随着科技的不断发展,微处理器技术也在不断更新,其发展趋势主要包括多核技术、多线程技术、嵌入式技术等方向。
其中,多核技术是指将多个核心集成到一个处理器中,以提高微处理器的运算能力;多线程技术则是通过同时处理多条指令以提高微处理器的运算效率;而嵌入式技术则是将微处理器集成到各种设备中,以满足不同的需求。
第1章微型计算机系统概述1. 简述微型计算机系统的组成。
2. 简述计算机软件的分类及操作系统的作用。
3. CPU是什么?写出Intel微处理器的家族成员。
4. 写出10条以上常用的DOS操作命令。
[参考答案]1.答:微型计算机系统由硬件和软件两大部分组成,硬件又可细分为主机(由CPU、存储器、控制电路、接口等构成)、输入设备(如键盘)和输出设备(如显示器);软件可细分为系统软件(如操作系统)和应用软件。
3.答CPU(Central Processing Unit中央处理单元)是计算机的核心部件,它包括控制器和算术逻辑运算部件等。
Intel 微处理器的家族成员有:8088/8086、80186、80286、80386、80486、Pentium(80586)、Pentium Ⅱ、Pentium Ⅲ 和Pentium IV。
第2章计算机中的数制和码制1. 将下列十进制数转换成二进制数:(1) 49;(2)73.8125;(3) 79.752. 将二进制数变换成十六进制数:(1)101101B;(2)1101001011B;(3)1111111111111101B;(4)100000010101B;(5)1111111B;(6)10000000001B3. 将十六进制数变换成二进制数和十进制数:(1)FAH;(2)5BH;(3)78A1H;(4)FFFFH; (5) 34.2AH;(6)B8.93H4. 将下列十进制数转换成十六进制数:(1)39;(2)299.34375;(3)54.56255. 将下列二进制数转换成十进制数:(1)10110.101B;(2)10010010.001B;(3)11010.1101B6. 计算(按原进制运算):(1)10001101B+11010B;(2)10111B+11100101B;(3)1011110B-1110B;(4)124AH+78FH;(5)5673H+123H;(6)1000H-F5CH;7. 已知a=1011B,b=11001B,c=100110B, 按二进制完成下列运算,并用十进制运算检查计算结果:(1)a+b;(2)c-a-b;(3)a·b;(4)c/b8. 已知a=00111000B, b=11000111B, 计算下列逻辑运算:(1)a AND b;(2)a OR b;(3)a XOR b;(4)NOT a9. 设机器字长为8位,写出下列各数的原码和补码:(1)+1010101B;(2)-1010101B;(3)+1111111B;(4)-1111111B;(5)+1000000B;(6)-1000000B10. 写出下列十进制数的二进制补码表示(设机器字长为8位):(1)15;(2)-1;(3)117;(4)0;(4)-15;(5)127;(6)-128;(7)8011. 设机器字长为8位,先将下列各数表示成二进制补码,然后按补码进行运算,并用十进制数运算进行检验:(1)87-73;(2)87+(-73);(3)87-(-73);(4)(-87)+73;(5)(-87)-73;(6)(-87)-(-73);12. 已知a,b,c,d为二进制补码:a=00110010B, b=01001010B, c=11101001B, d=10111010B, 计算:(1)a+b;(2)a+c;(3)c+b;(4)c+d;(5)a-b;(6)c-a;(7)d-c;(8)a+d-c13. 设下列四组为8位二进制补码表示的十六进制数,计算a+b和a-b,并判断其结果是否溢出:(1)a=37H, b=57H; (2)a=0B7H, b=0D7H;(3)a=0F7H, b=0D7H; (4)a=37H, b=0C7H14. 求下列组合BCD数的二进制和十六进制表示形式:(1)3251(2)12907(3)ABCD(4)abcd15. 将下列算式中的十进制数表示成组合BCD码进行运算,并用加6/减6修正其结果:(1)38+42;(2)56+77;(3)99+88;(4)34+69;(5)38-42;(6)77-56;(7)15-76;(8)89-2316. 将下列字符串表示成相应的ASCII码(用十六进制数表示):(1)Example 1;(2)Jinan University;(3)-108.652;(4)How are you?;(5)Computer(6)Internet Web17. 将下列字符串表示成相应的ASCII码(用十六进制数表示):(1)Hello(2)123<CR>456;(注:<CR>表示回车)(3)ASCII;(4)The number is 2315[参考答案]1.解:(1)49=0011 0001B (2)73.8125=0100 1001.1101B(3)79.75=0100 1111.11B3. 解:(1)FAH=1111 1010B=250D (2)5BH=0101 1011B=91D(3)78A1H=0111 1000 1010 0001B=30881D(4)FFFFH=1111 1111 1111 1111B=65535D5. 解:(1)10110.101B=22.625 (2)10010010.001B=146.0625(3)11010.1101B=26.81257. 解:a=1011B=11, b=11001B=25, c=100110B=38(1)a+b=100100B=36 (2)c-a-b=10B=2(3)a·b=100010011B=275 (4)c/b=1……1101B(=13)9. 解:(1)+1010101B 原码01010101B 补码01010101B(2)-1010101B 原码11010101B 补码10101011B(3)+1111111B 原码01111111B 补码01111111B(4)-1111111B 原码11111111B 补码10000001B(5)+1000000B 原码 01000000B 补码01000000B(6)-1000000B 原码 11000000B 补码11000000B11. 解:按补码表示+87=0101 0111B;+73=0100 1001B;-87=1010 1001B;-73=1011 0111B(1)87-73=0101 0111B-0100 1001B=1110B=14(2)87+(-73)=0101 0111B+1011 0111B=[1]0000 1110B=14(舍去进位)(3)87-(-73)=0101 0111B-1011 0111B=[-1]1010 0000B=-96(溢出)(4)(-87)+73=1010 1001B+0100 1001B=1111 0010B=-14(5)(-87)-73=1010 1001B-0100 1001B=[-1]0110 0000B=96(溢出)(6)(-87)-(-73)=1010 1001B-1011 0111B=1111 0010B=-1413. 解:(1)a=37H, b=57H; a+b=8EH; a-b=[-1]E0H=-32(2)a=0B7H, b=0D7H; a+b=[1]8EH=-114; a-b=[-1]E0H=-32(3)a=0F7H, b=0D7H; a+b=[1]CEH=-50; a-b=20H=32(4)a=37H, b=0C7H; a+b=FEH=-2; a-b=[-1]70H=11215. 解:(1)将38、42表示成组合BCD码:38H、42H,然后按二进制进行运算,并根据运算过程中的AF,CF进行加6/减6修正。
微型计算机的工作原理
微型计算机是一种高度集成的电子设备,由多个电子元器件组成。
它的工作原理可以简单归纳为:输入、处理和输出。
首先,输入部分接收外部信息,并将其转化为计算机可以理解的电信号。
输入设备可以是键盘、鼠标、摄像头等。
接下来,转到处理部分,这是计算机最关键的部分。
处理器是计算机的核心,它由控制单元和算术逻辑单元组成。
控制单元负责指挥电子信号流动的步骤,包括从内存中读取指令、分析和解码指令,以及将数据传送到适当的位置。
算术逻辑单元用于执行各种数学运算和逻辑操作,例如加法、减法和比较等。
在处理过程中,计算机通过内存来存储和检索数据。
内存分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
RAM用于存
储临时数据和程序,而ROM则用于存储永久性的数据和指令。
最后,输出部分将计算机处理后的结果转化为人类可以理解的形式。
常见的输出设备包括显示器、打印机和扬声器等。
整个工作过程是由操作系统控制和协调的。
操作系统是一种软件,负责管理计算机的资源,并提供用户与计算机交互的接口。
总之,微型计算机通过输入设备接收数据,经过处理器的处理和内存的存储,最终通过输出设备呈现给用户。
这种输入-处
理-输出的工作原理使得计算机能够高效地执行各种任务。
微处理器简介及详细资料基本信息微处理器(英语:Microprocessor,缩写:µP或uP)是可程式化特殊积体电路。
一种处理器,其所有组件小型化至一块或数块积体电路内。
一种积体电路,可在其一端或多端接受编码指令,执行此指令并输出描述其状态的信号。
这些指令能在内部输入、集中或存放起来。
又称半导体中央处理机(CPU),是微型计算机的一个主要部件。
微处理器的组件常安装在一个单片上或在同一组件内,但有时分布在一些不同晶片上。
在具有固定指令集的微型计算机中,微处理器由算术逻辑单元和控制逻辑单元组成。
在具有微程式控制的指令集的微型计算机中,它包含另外的控制存储单元(源自:英汉双解计算机字典)。
用作处理通用数据时,叫作中央处理器。
这也是最为人所知的套用(如:Intel Pentium CPU);专用于作图像数据处理的,叫作Graphics Processing Unit图形处理器(如Nvidia GeForce 7X0 GPU);用于音频数据处理的,叫作Audio Processing Unit音频处理单元(如Creative emu10k1 APU)等等。
物理性来说,它就是一块集成了数量庞大的微型电晶体与其他电子组件的半导体积体电路晶片。
之所以会称为微处理器,并不只是因为它比迷你电脑所用的处理器还要小而已。
最主要的原因,还是因为当初各大晶片厂之制程,已经进入了1 微米的阶段,用1 微米的制程,所产制出来的处理器晶片,厂商就会在产品名称上用“微”字,强调他们很高科技。
就如同现在的许多商业广告一样,很喜欢用“奈米”字眼。
早在微处理器问世之前,电子计算机的中央处理单元就经历了从真空管到电晶体以及再后来的离散式TTL积体电路等几个重要阶段。
甚至在电子计算机以前,还出现过以齿轮、轮轴和杠杆为基础的机械结构计算机。
文艺复兴时期的著名画家兼科学家李奥纳多·达·文西就曾做过类似的设计[来源请求],但那个时代落后的制造技术根本没有能力将这个设计付诸实现。
微机原理与接口技术知识点微机原理与接口技术知识点1、微处理器(CPU)由运算器、控制器、寄存器组三部分组成。
2、运算器由算术逻辑单元ALU、通用或专用寄存器组及内部总线三部分组成。
3、控制器的功能有指令控制、时序控制、操作控制,控制器内部由程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、时序控制部件以及微操作控制部件(核心)组成。
4、8088与存储器和I/O接口进行数据传输的外部数据总线宽度为8位,而8086的数据总线空度为16位。
除此之外,两者几乎没有任何差别。
5、在程序执行过程中,CPU总是有规律的执行以下步骤:a从存储器中取出下一条指令b指令译码c如果指令需要,从存储器中读取操作数 d执行指令 e如果需要,将结果写入存储器。
6、8088/8086将上述步骤分配给了两个独立的部件:执行单元EU、总线接口单元BIU。
EU作用:负责分析指令(指令译码)和执行指令、暂存中间运算结果并保留结果的特征,它由算数逻辑单元(运算器)ALU、通用寄存器、标志寄存器、EU控制电路组成。
BIU作用:负责取指令、取操作、写结果,它由段寄存器、指令指针寄存器、指令队列、地址加法器、总线控制逻辑组成。
7、8088/8086CPU的内部结构都是16位的,即内部寄存器只能存放16位二进制码,内部总线也只能传送16位二进制码。
8、为了尽可能地提高系统管理(寻址)内存的能力,8088/8086采用了分段管理的方法,将内存地址空间分为了多个逻辑段,每个逻辑段最大为64K个单元,段内每个单元的地址长度为16位。
9、8088/8086系统中,内存每个单元的地址都有两部分组成,即段地址和段内偏移地址。
10、8088/8086CPU都是具有40条引出线的集成电路芯片,采用双列直插式封装,当MN/MX=1时,8088/8086工作在最小模式,当MN/MX=0时,8088/8086工作在最大模式。
11、8088/8086 CPU内部共有14个16位寄存器。
CPU组成中央处理单元(Central Processing Unit;CPU),亦称微处理器(Micro Processor Unit),由运算器与控制器组成,其内部结构分为控制单元(Control Unit;CU)、逻辑单元(Arithmetic Logic Unit;ALU)、存储单元(Memory Unit;MU)三部分,各部件相互协调,进行分析、判断、运算并控制计算机各组件工作。
一、内核●运算器运算器是计算机的处理中心,主要由算术逻辑单元(Arithmetic and Logic Unit;ALU)、浮点运算单元(Floating Point Unit;FPU)、通用寄存器和状态寄存器组成.算术逻辑单元主要完成二进制数据的定点算术运算(加减乘除)、逻辑运算(与或非异或)及各种移位操作.浮点运算单元主要负责浮点运算和高精度整数运算。
通用寄存器用来保存参加运算的操作数和运算的中间结果。
状态寄存器在不同机器中有不同规定,程序中,状态位通常作为转移指令的判断条件。
●控制器控制器是计算机的控制中心,决定了计算机运行过程的自动化。
它不仅要保证程序的正确执行,而且要能够处理异常事件。
控制器一般包括指令控制器、时序控制器、总线控制器、中断控制器等几个部分.1)指令控制器完成取指令、分析指令和执行指令的操作。
2)时序控制器要为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号。
时序控制器包括时钟发生器和倍频定义单元,其中时钟发生器由石英晶体振荡器发出稳定的脉冲信号,即CPU的主频;而倍频定义单元则定义CPU主频是存储器频率(总线频率)的几倍。
一般时钟脉冲就是最基本时序信号,是整个机器的时间基准,称为主频。
执行一条指令所需时间叫做一个指令周期,不同指令的周期有可能不同。
一般为便于控制,根据指令的操作性质和控制性质不同,会把指令周期划分为几个不同的阶段,每个阶段就是一个CPU周期。
早期,CPU同内存速度差异不大,所以CPU周期通常和存储器存取周期相同。