微型计算机的基本组成
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微型计算机的硬件组成一、CPU、内存、接口和总线的概念点击折叠视频:CPU、内存、接口和总线的概念1微型计算机的结构微型计算机包含了多种系列、档次和型号等。
这些计算机的共同特点是体积小,适合放在办公桌上使用,而且每个时刻只能一人使用,因此又称为个人计算机(PC)。
图1-3是PC的典型结构。
2主板主板是固定在微型计算机主机箱箱体上的一块电路板。
主板上装有大量的有源电子元件。
其中主要组件有CMOS、基本输入输出系统(BIOS)、高速缓冲存储器(cache)、内存插槽、CPU插槽、键盘接口、软盘驱动器接口、硬盘驱动器接口、总线扩展插槽(提供ISA、PCI 等扩展槽)、串行接口(COM1、COM2)、并行接口(打印机接口LPT1)、USB接口等。
因此,主板是计算机各种部件相互连接的纽带和桥梁。
3中央处理器中央处理器(CPU)是计算机的核心,包括运算器、控制器和寄存器等。
计算机的运转是在CPU的指挥控制下实现的,所有的算术运算和逻辑运算都是由它完成的。
因此,CPU是决定计算机速度、处理能力和产品档次的关键部件。
图1-3 PC的典型结构4内存储器存储器分为内存储器和外存储器,通常分别简称为内存和外存。
内存是计算机的主要工作存储器,是计算机用于直接存取程序和数据的地方。
计算机在执行程序前必须将程序和数据装入内存中,这种装入信息的操作称为“写入”;所执行的指令及处理的数据,也必须从内存取出,这种取出信息的操作称为“读出”。
存储器读出信息后,原内容保持不变;向存储器写入信息,则原内容被新内容所代替。
由于内存是由半导体器件构成的,没有机械装置,所以内存的读写速度远远高于外存,但容量也相对较小,主要用来存放计算机正在使用的程序和数据。
内存又分如下两种:(1)只读存储器ROM只读存储器(Read Only Memory,ROM)存储的内容由厂家一次性写入,并永久保存下来,用户只能从ROM读出原有内容,不能再向其写入新内容,因此称为只读存储器。
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章计算机基础知识三、简答题1.微型计算机的基本组成?答:以微型计算机为主体,配上相应的系统软件、应用软件和外部设备之后,组成微型计算机系统。
(微型计算机+软件系统,也可)2.简述冯.诺依曼型计算机基本思想?答:冯.诺依曼型计算机是由运算器,控制器,存储器,输入设备和输出设备组成的。
其中,运算器是对信息进行加工和运算的部件;控制器是整个计算机的控制中心,所以数值计算和信息的输入,输出都有是在控制器的统一指挥下进行的;存储器是用来存放数据和程序的部件,它由许多存储单元组成,每一个存储单元可以存放一个字节;输入设备是把人们编写好的程序和数据送入到计算机内部;输出设备是把运算结果告知用户。
(写出主要内容,即可)3.什么是微型计算机?答:微型计算机由CPU、存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。
(只要答出五大组成部分即可)4.什么是溢出?答:溢出就是在运算中,使用已经确定的二进制位数,没有办法表示运算结果。
二、简答题1.在内部结构中,微处理器主要有哪些功能部件组成?答:1) 算术逻辑部件 2) 累加器和通用寄存器组3) 程序计数器 4) 时序和控制部件(意思相近即可)2. 微处理器一般应具有哪些功能?答:1)可以进行算术和逻辑运算 2)可保存少量数据3)能对指令进行译码并完成规定的操作 4)能和存储器、外部设备交换数据5)提供整个系统所需的定时和控制 6)可以响应其他部件发来的中断请求3. 什么是总线周期?答:CPU使用总线完成一次存储器或I/O接口的存取所用的时间,称为总线周期,一个基本的总线周期包含4个T状态,分别称为T1、T2、T3、T4。
(意思相近即可)?2.中断服务程序结束时,。
RET应该可以使中断服务程序返回主程序,但因为RETF是子程序返回指令,它只从堆栈中恢复CS和IP,而不能使状态字PSW得以恢复,所以不能使断点完全恢复,对源程序的继续执行造成不良影响。
(回答可以返回2分,出现的问题3分,意思相近即可)3.写出把首地址为 BLOCK1) MOV BX,OFFSET BLOCK+6 2) LEA BX,BLOCK 3) LEA BX,BLOCKMOV DX,[BX] MOV DX,[BX+12] MOV SI,12MOV DX,[BX+SI]4. 设BX=134AH,BP=1580H,DI=0528H,SI=0234H,DS=3200H,SS=5100H,求在各种寻址方式下源操作数的物理地址。
微型计算机的基本结构第一篇:微型计算机的基本结构概述微型计算机(Personal Computer,简称PC)是一种广泛应用于个人日常工作和娱乐等方面的计算机,其基本结构由五个部分构成,分别是中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、存储器、输入设备、输出设备和系统总线。
1. 中央处理器中央处理器是微型计算机最核心的部分,它是负责处理各种指令和数据的大脑。
CPU的性能直接影响着计算机的整体运行速度,因此在选择CPU时需要根据自己的需求选购合适的型号。
CPU主要由控制器和算术逻辑单元组成,其中控制器负责指导CPU完成各种操作,而算术逻辑单元则负责实现各种算术和逻辑运算。
除此之外,CPU还包括寄存器和高速缓存,它们的作用是缓存一些频繁使用的指令和数据,以提高CPU的运行效率。
2. 存储器存储器是微型计算机中用于存储数据和指令的部分,包括随机存储器(Random Access Memory,简称RAM)和只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)。
RAM是计算机中最常见的存储器,它可以被操作系统和应用程序用来存储临时数据和程序代码。
RAM的容量通常按照兆字节(Megabyte,简称MB)或者千字节(Kilobyte,简称KB)来计算,容量越大,能够同时存储的数据和程序代码就越多。
ROM是一类只能读取,不能写入的存储器,其中记录了一些固定的程序代码和数据。
ROM中的程序和数据不会被操作系统和应用程序改变,因此可以保证系统的稳定性和安全性。
3. 输入设备输入设备是用来输入数据和指令到计算机中的设备,常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。
键盘是计算机最常见的输入设备,可以输入各种文字和命令;而鼠标则可以通过移动鼠标指针来控制计算机的操作。
4. 输出设备输出设备是用来将计算机处理的结果显示给用户的设备,常用的输出设备有显示器、打印机、音响等。
其中显示器可以显示计算机处理的图像和文字,而打印机则可以将计算机处理的结果打印出来。
微型计算机的基本组成
微型计算机的基本组成:两大部分,硬件和软件。
1、中央处理器(CPU):它由运算器、控制器和寄存器3大部分组成。
2、存储器:主要是存储代码和运算数据的。
3、接口:是连接主机和外设的桥梁。
4、输入/输出(I/O)设备:能把外部信息传送到计算机的设备叫输入设备。
将计算机处理完的结果转换成人和设备都能识别的和接收的信息的设备叫输出设备。
5、总线:连接各硬件部分的线路。
一组是用来传递数据信息的叫数据总线简称DB;第二组是用来传递地址信息的简称AB;第三组是专门用来传递控制信息简称CB。
运算器:arithmetic unit,计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。
运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、比较和传送等操作,亦称算术逻辑部件(ALU)。
存储器(Memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。
其概念很广,有很多层次,在数字系统中,只要能保存二进制数据的都可以是存储器;在集成电路中,一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器,如RAM、FIFO等;在系统中,具有实物形式的存储设备也叫存储器,如内存条、TF卡等。
计算机中全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。
它根据控制器指定的位置存入和取出信息。
有了存储器,计算机才有记忆功能,才能保证正常工作。
计算机中的存储器按用途存储器可分为主存储器(内存)和辅助存储器(外存),也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。
外存通常是磁性介质或光盘等,能长期保存信息。
内存指主板上的存储部件,用来存放当前正在执行的数据和程序,但仅用于暂时存放程序和数据,关闭电源或断电,数据会丢失。
控制器(英文名称:controller)是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。
由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成,它是发布命令的“决策机构”,即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。
输入设备:向计算机输入数据和信息的设备。
是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。
输入设备是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。
键盘,鼠标,摄像头,扫描仪,光笔,手写输入板,游戏杆,语音输入装置等都属于输入设备。
输入设备(InputDevice)是人或外部与计算机进行交互的一种装置,用于把原始数据和处理这些数的程序输入到计算机中。
计算机能够接收各种各样的数据,既可以是数值型的数据,也可以是各种非数值型的数据,如图形、图像、声音等都可以通过不同类型的输入设备输入到计算机中,进行存储、处理和输出。
微型计算机系统的组成首先,中央处理器(CPU)是微型计算机系统的核心组件。
它负责执行指令和处理数据。
CPU由两个主要组件组成:控制单元和算术逻辑单元。
控制单元负责协调和控制整个计算机系统的操作。
它解析指令、控制数据流、协调内部和外部设备的通信,并且确保指令按顺序执行。
算术逻辑单元负责执行算术和逻辑运算,例如加法、减法、乘法和逻辑判断。
CPU还包含寄存器,用于临时存储指令和数据,以便进行快速访问和操作。
其次,内存是计算机系统的主要存储器。
它用于暂时存储和访问指令和数据。
内存可以分为主存储器和辅助存储器。
主存储器(也称为随机存取存储器,RAM)是CPU直接访问的内存,用于存储当前运行的程序和数据。
它是易失性存储器,即断电后数据就会丢失。
辅助存储器(例如硬盘驱动器、光盘驱动器和闪存驱动器)用于永久存储程序、文件和其他数据。
它是非易失性存储器,即断电后数据不会丢失。
内存的大小决定了计算机系统能够同时存储的信息量。
最后,微型计算机系统还包括外部设备,用于与用户交互和提供输入和输出功能。
常见的外部设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机、扫描仪和音频设备等。
键盘和鼠标用于输入数据和指令,显示器用于显示输出结果,打印机用于将结果输出到纸张上,扫描仪用于将纸质文件转换成数字格式,音频设备用于录制和播放声音。
外部设备通过与CPU和内存之间的总线进行通信,实现与计算机系统之间的数据交换。
除了以上三个主要部分,微型计算机系统还包括其他组件,如主板、电源和操作系统。
主板提供了各个组件之间的物理连接,并提供其它重要的接口和插槽,如扩展插槽用于添加额外的RAM或其他硬件。
电源为整个系统提供电力。
操作系统是计算机系统的核心软件,管理和控制硬件资源,以及提供用户接口和运行应用程序的环境。
综上所述,微型计算机系统由CPU、内存和外部设备组成。
它们紧密配合工作,实现数据的处理、存储和交换。
微型计算机系统的设计和发展为我们提供了广泛且灵活的计算能力,已经成为现代社会中不可或缺的重要工具。
微型计算机的基本组成
微型计算机是微型化的电子数字计算机,它的基本结构和基本功能与一般的计算机大致相同。
但是,由于微型计算机采用了由大规模和超大规模集成电路组成的功能部件,使微型计算机在系统结构上有着简单、规范和易于扩展的特点。
采用大规模集成电路技术,把计算机的运算器、控制器及其附属电路集成在一个芯片上,就构成了微型计算机的中央处理器———微处理器(MicroProcessUnit,MPU)。
微型计算机由微处理器、存储器和输入/输出接口电路组成,通过若干信号传输线连接成一个有机的整体。
这些信号传输线称为总线,其英文名称bus,公共汽车、汇流母线,形象地反映了这组信号线的特点。
1)必要性:总线是构成计算机系统不可缺少的信息大动脉。
2)公用性:总线为系统中设备公用。
这些信号传输线按照它们担负的不同传输功能又可以划分为3组:数据总线、地址总线和控制总线,如图所示。
1.微处理器
微处理器(MPU)是微型计算机的中央处理器。
它的基本功能是执行指令和算术与逻辑运算,它还能够完成数据传输、控制和指挥其他部件协调工作。
2.存储器
微型计算机的存储器由集成度高、容量大、体积小、功耗低的半导体存储器芯片构成。
常态下只能读出、不能写入的存储器称为ROM(ReadOnlyMemory,只读存储器),既可以读出,又可以随时写入的存储器称为RAM(RandomAccessMemory,随机读写存储器)。
存储器内部由许许多多的基本存储单元组成,每个单元存储/记忆一组二进制信息。
微型计算机通常用8位二进制数构成一个存储单元,称为字节(Byte)。
每个存储单元有一个编号,表示它在存储器内部的顺序位置,称为地址(Address)。
存储单元的地址从0开始编排,用若干位二进制数表示,常用十六进制数书写,例如3A120H。
3.输入/输出接口
电路介于总线和外部设备之间的电路称为输入/输出电路(Input/OutputInterface),简称I/O接口。
它在外部设备和总线之间实施数据缓冲、信号变换和连接等作用。
I/O接口电路上包含若干个寄存器/缓冲器。
CPU送往外部设备的信息首先送入这些寄存器/缓冲器,然后再转送入外部设备,反之亦然。
这些寄存器/缓冲器称为端口(Port)。
每个端口有一个端口地址,标记它所在的顺序位置。
例如,PC系列微机内,打印机数据端口地址为0378H,命令端口地址为037AH,键盘数据端口地址为0060H。
4.总线
总线是一组公共的信号传输线,用于连接计算机的各个部件。
位于微处理器芯片内部的总线称为内部总线。
连接微处理器与存储器、输入/输出接口,用以构成完整的微型计算机的总线称为系统总线,相对于芯片内部的内部总线,有时候也称为外部总线。
微型计算机的系统总线划分为以下3组。
数据总线(DataBus,DB):用于传送数据信息,实现微处理器和存储器、I/O接口之间的数据交换。
数据总线是双向总线,数据可以在两个方向上传输。
地址总线(AddressBus,AB):用于发送内存地址和I/O端口的地址。
控制总线(ControlBus,CB):传送各种控制信号和状态信号,使微型计算机各部件协调工作。
微型计算机采用标准总线结构,任何部件只要正确地连接到总线上,就能立刻成为“系统”的一部分,系统各功能部件之间的两两连接关系则变为面向总线的单一关系。
凡符合总线标准的功能部件均可以互换,符号总线标准的设备可以互连,提高了微机系统的通用性和扩展性。