微机原理与接口技术 西安邮电大学计算机学院 王忠民

第一章 微型计算机系统导论(第二讲） 本讲主要内容 微型计算机硬件系统 1 2 微型计算机软件系统 微型计算机的工作过程 3

第一章 微型计算机系统导论—微型计算机硬件系统 第一章 微型计算机系统导论—微型计算机硬件系统 硬件 微型机系统 外围设备 过程控制I/O通道 A/D,D/A转换器 开关量等 外部设备 键盘、鼠标等输入设备 显示器、打印机等输出设备 软驱、硬盘及磁带等外存储器 主 机 输入输出(I/O)接口电路 微处理器(CPU) 运算器(算术逻辑运算单元ALU) 控制器(控制单元CU) 寄存器阵列(RA) 内存储器 RAM, ROM, EPROM EEPROM, Cash等 系统软件 软件 用户（应用）软件 微型计算机系统的组成

第一章 微型计算机系统导论—微型计算机硬件系统 第一章 微型计算机系统导论—微型计算机硬件系统 微型计算机硬件的组成

第一章 微型计算机系统导论—微型计算机硬件系统 第一章 微型计算机系统导论—微型计算机硬件系统 冯.诺依曼计算机的主要特征： 到目前为止，计算机仍沿用1940年由冯.诺依曼首先提出的体系结构。其基本设 计思想为： ① 数据、信息以及为处理这些数据和信息而编写的程序代码（指令）都是以二进制形式表示的。 ② 程序和数据事先存放在存储器中，计算机在工作时能够高速地从存储器中取出指令加以执行（存储程序计算机）。 ③ 由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大部件组成计算机系统。

第一章 微型计算机系统导论—微型计算机硬件系统 第一章 微型计算机系统导论—微型计算机硬件系统 总线：计算机中各功能部件间传送信息的公共通道，这里指的是系统总线， 此外，还有片内总线，I/O总线等。 地址总线AB(Address Bus) 数据总线DB(Data Bus) 控制总线CB(Control Bus) 地址总线AB 定时电路 输入设备 输出设备 I/O接口 ROM RAM 数据总线DB 控制总线CB 微 处 理 器 (CPU) 微处理器（或中央处理器）CPU 存储器 I/O接口与输入输出设备 通过总线构成的微型计算机硬件系统

第一章 微型计算机系统导论—微型计算机硬件系统 第一章 微型计算机系统导论—微型计算机硬件系统 微处理器CPU（运算器+控制器） 左图为一个简化的微处理器模型（虚线框内），由运算器、控制器和内部寄存器三部分组成。 外部DB 微处理器 (CPU) A AR PLA PC 标志寄存器 ID IR DR RA 至外部CB 外部AB 4001H E7H 4002H 34H 4003H A5H 4004H 62H 4005H 38H 存储器 地址 单元内容 ALU 图1.3 微处理器结构  内部数据总线DB 运算器：又称算术逻辑单元ALU(Arithmetic Logic Unit)，用来进行算术或逻辑运算以及移位循环等操作； 控制器：又称控制单元CU(Control Unit)，是全机的指挥控中心； 内部寄存器：PC,标志寄存器，累加器等。

第一章 微型计算机系统导论—微型计算机硬件系统 第一章 微型计算机系统导论—微型计算机硬件系统 存储器：CPU可直接访问的半导体存储器，有RAM和ROM两种不同的类型 存储器相关概念 位（Bit）：二进制信息的最小单位（0或1）。 字节（Byte）：由8位二进制数组成，可以存放在一个存储单元中。是字的基本组成单位。 字（Word）：计算机中作为一个整体来处理和运算的一组二进制数，是字节的整数倍。 内存容量：内存中存储单元的总数。通常以字节为单位，1024（210）字节记作1KB，220字节记作1MB。 内存单元地址：为了能识别不同的单元，每个单元都赋予一个编号，这个编号称之为内存单元地址。

第一章 微型计算机系统导论—微型计算机硬件系统 第一章 微型计算机系统导论—微型计算机硬件系统 存储器操作

第一章 微型计算机系统导论—微型计算机硬件系统 第一章 微型计算机系统导论—微型计算机硬件系统 I/O接口与输入输出设备 I/O接口是微型计算机与输入输出设备之间信息交换的桥梁。 I/O设备是微型计算机系统的重要组成部分。程序、数据及现场信息要通过输入设备输入给计算机。计算机的处理结果要通过输出设备输出，以便用户使用。常用的输入设备有：键盘、鼠标、数字化仪、扫描仪、A/D转换器等。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、D/A转换器等。

第一章 微型计算机系统导论 本讲主要内容 微型计算机硬件系统 1 2 微型计算机软件系统 微型计算机的工作过程 3

第一章 微型计算机系统导论—微型计算机软件系统 第一章 微型计算机系统导论—微型计算机软件系统 系统软件 系统软件是指不需要用户干预的，为其它程序的开发、调试以及运行等建立一个良好环境的程序。包括： 操作系统OS(Operating System)：是一套复杂的系统程序，用于提供人机接口和管理、调度计算机的所有硬件与软件资源。 系统应用程序：如各种高级语言的编译程序、汇编程序、诊断和调试程序，文字处理程序，服务性工具程序，数据库管理程序等。

第一章 微型计算机系统导论—微型计算机软件系统 第一章 微型计算机系统导论—微型计算机软件系统 用户（应用）软件 用户 (应用)软件就是用户为解决各种实际问题而编写的各种程序。可用来编写用户软件的语言有机器语言、汇编语言和高级语言等。 机器语言：面向机器的能够直接被计算机识别和执行的语言。 汇编语言：为了克服机器语言难于使用的缺点而提出的助记符语言。 高级语言：面向用户的语言，具有易学易用的特点。

第一章 微型计算机系统导论 本讲主要内容 微型计算机硬件系统 1 2 微型计算机软件系统 微型计算机的工作过程 3

第一章 微型计算机系统导论—微型计算机工作过程 第一章 微型计算机系统导论—微型计算机工作过程 完成“6+5”操作所需的机器语言程序和汇编语言程序   内存单元地址 机器语言程序 汇编语言程序 指令功能说明 0000H 0001H 10110001 00000110 MOV A,06H 双字节指令。将数字6送累加器A 0002H 0003H 00001000 00000101 ADD A,05H 双字节指令。将数字5与累加器A中的内容相加，结果存放在累加器A中。 0004H 11111110 HLT 停机指令

第一章 微型计算机系统导论—微型计算机工作过程 第一章 微型计算机系统导论—微型计算机工作过程 MOV A, 06H; 1011 0001 0000 0110 ADD A, 05H; 0000 0101 HLT ; 1111 1110

本章小结 第一章 微型计算机系统导论 了解计算机的发展历史与发展趋势； 第一章 微型计算机系统导论 本章小结 了解计算机的发展历史与发展趋势； 深刻理解冯﹒诺依曼计算机的特点及组成，理解计算机的基本工作过程，初步形成整机概念，为后续学习打下良好基础； 深刻理解学习这门课程的意义及必要性。

本次课内容就介绍完了，同学们，再见！