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。