第2章硬件基础综述.ppt

2.1：计算机系统概述 2.2：微机发展概况 2.3：8086/88 CPU的编程结构 2.4：内存地址组织及存放次序 2.5：接口、端口、端口地址 第二章　微机硬件基础 计算机系统由硬件系统和软件系统构成，硬件是我们可以看得见摸得着的物理电子设备，软件是运行于计算机硬件基础上的程序和数据的集合。它们之间的关系是：硬件是基础，软件是发展；硬件和软件相辅相成缺一不可；硬件和软件互相促进发展。 2.1　计算机系统概述 微型计算机系统的三个层次 微处理器(Microprocessor) 微型计算机(Microcomputer) 微型计算机系统(Microcomputer System) 微处理器 微处理器(μP,MP-microprocessor)：由一片或几片大规模集成电路组成的，具有运算和控制功能的中央处理器，也称为微处理机。 主要包括： 运算器ALU (Arithmetic Logic Unit) 实现算术逻辑运算，由加法器和一些辅助逻辑电路组成 控制器CU (Control Unit) 指令流控制 时序控制，产生节拍定时信号 指令译码和操作控制 寄存器组Registers 存放临时数据、运算中间结果、运算特征、操作数地址 大、中、小型中央处理器(CPU-Central Processing Unit) ，微处理器 (MPU-Microprocessing Unit) 微型计算机 以微处理器为核心，配上存储器、输入/输出(I/O)接口电路及系统总线等部件，就构成了微型计算机(microcomputer) 。 总线结构：系统中各部件均挂在总线上，可使微机系统的结构比较简单，易于维护，并有更大的灵活性和更好的可扩展性。 总线结构: 数据总线、地址总线、控制总线 微型计算机的组成 由CPU、存储器、I/O接口电路、总线组成 微型计算机的概念结构 各部件通过总线连接 总线—连接多个功能部件的一组公共信号线 冯﹒诺依曼计算机的工作原理的核心是： “存储程序” + “程序控制” 要点：1．以二进制表示数据和指令(程序) 2. 先将程序存入存储器中，再由控制器自动读取并执行 微型机工作原理 9 微型计算机系统(microcomputer system)：简称μCS或MCS，指以微型计算机为中心，配上相应的外围设备、电源和辅助电路(通称硬件)，以及指挥微型机算机工作的系统软件所构成的系统。 微型计算机系统 10 微型计算机如果不配有软件，通常称为裸机 计算机软件通常分为两大类：系统软件和用户软件。 系统软件是指不需要用户干预的能生成、准备和执行其他程序所需的一组程序。 用户软件是各用户为解题或实现检测与实时控制等不同任务所编制的应用程序，它也称为应用软件。 软件的分级结构 微型计算机系统组成( 一) 12 微型计算机系统组成（二） 计算机发展史上有四个重要的年份： 1946年，第一台电子计算机ENIAC诞生； 1969年，Internet的雏形APARNET诞生； 1971年，第一块微处理器芯片Intel 4004诞生； 1981年，第一台IBM　PC微机诞生。 以半导体集成电路为核心的微电子技术的进步，使计算机向着巨型化（性能上）、微型化（体积上）、多媒体化、网络化、智能化、低成本化的方向迅猛发展。 自1946年第一台电子计算机问世以来，计算机的发展经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路共五代，通常按其体积、性能和价格可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机一类。由于微机具有体积小、重量轻、功耗低、价格便宜、结构灵活、软件丰富等特点，从而得到了广泛的普及和应用。 2.2　微机发展概况 1．位和字节 位（bit）是计算机所能表示的最小最基本的数据单位，它指的是取值只能为0或1的一个二进制数值位。位作为单位时记作b 字节（byte）由8个位二进制位组成，通常用作计算存储容量的单位。字节作为单位时记作B K是kelo的缩写，1K=1024=210； M是mega的缩写，1M=1024K=220； G是Giga的缩写，1G=1024M=230； T是tera的缩写，1T=1024G=240。 2.2.1 微型计算机的常用术语与性能指标 2．字长 字长是微处理器一次可以直接处理的二进制数码的位数，它通常取决于微处理器内部通用寄存器的位数和数据总线的宽度。微处理器的字长有4位、8位、16位和32位等等。 8088称为准16位微处理器，而80386SX称为准32位微处理器。 3．主频 主频也叫做时钟频率，用来表示微处理器的运行速度，主频越高表明微处理器运行越快，主频的单位是MHz。 早期微处理器的主频与外部总线的频率相同，从80486DX2开始，主频