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二、微型计算机基本电路 0. 本章知识脉络 算术逻辑单元 触发器 寄存器 计数器 三态门 总线结构 存储器 1. 算术逻辑单元（ALU） 1. 算术逻辑单元（ALU） 2. 触发器 Trigger 触发器的概念 由基本门电路组成的具有记忆功能的器件 2. 触发器 RS 触发器 由两个与非门组成 记录一位状态需要有两个输入端 存在不确定状态（R=S=0） D 触发器 增加一个反相器（非门），使R始终不等于S 记录一位状态只需一个输入端 2. 触发器 D 触发器 任意时刻，只要输入发生改变输出即发生改变 如何能控制其数据更新的时机？ 2. 触发器 逻辑门的“封闭”与“打开” 由于1·A = A 0·A = 0 故，对一个双输入端的与门， 若一个输入端置为1，则输出状态与另一个输入端状态相同此时称为该与门被打开 若一个输入端置为0，则输出状态恒为0此时称为该与门被封闭 2. 触发器 逻辑门的“封闭”与“打开” 由于1+A = 1 0 +A = A 故，对一个双输入端的或门， 若一个输入端置为0，则输出状态与另一个输入端状态相同此时称为该或门被打开 若一个输入端置为1，则输出状态恒为1此时称为该或门被封闭 2. 触发器 可以预置和清除的D触发器 2. 触发器 边沿触发器 能否实现仅在瞬间有效的时标信号？ 2. 触发器 上升沿（正边沿）触发与下降沿（负边沿）触发 2. 触发器 JK触发器 3. 寄存器 Register 一个触发器能够存储1位二进制状态 一个触发器就是一个1位寄存器 多个触发器可以构成多位寄存器 3. 寄存器 寄存器的种类 缓冲寄存器：用于暂存数据，实现速度匹配 移位寄存器：将所存数据逐位左、右移动 计数器：按某种规律累计脉冲数 累加器：暂存每次在ALU中计算的中间结果 3. 寄存器 缓冲寄存器 计算中任何存在速度差异的地方都有缓冲寄存器 如硬盘和内存、CPU和内存、内存和打印机等 3. 寄存器 3. 寄存器 缓冲寄存器 只要CLK有效边沿到来，就输出数据 能否增加一个控制输入端，当CLK有效边沿到来时，只有在该输入端信号有效的前提下才会输出数据 3. 寄存器 3. 寄存器 3. 寄存器 可控寄存器 每个D触发器都加一个装入门，将其Load端并联 3. 寄存器 移位寄存器 3. 寄存器 移位寄存器的应用 左移1位=乘2 右移1位=除2 并入串出 辅助完成其它运算（多位乘除等），如累加器A …… 移位寄存器在计算机中有着广发的应用 4. 计数器 Counter 同步计数器 与 异步计数器 同步：各触发器在计数脉冲作用下同步翻转 异步：各触发器非同步翻转又名：行波计数器（Travelling Wave Counter） 4. 计数器 4. 计数器 4. 计数器 计数器的应用 环形计数器：用作节拍信号发生器例子：体育场看台上啦啦队的“人浪” 程序计数器 PC指示下一条指令的地址，每读取一条指令自动加1具有数据装入功能，从而实现程序跳转 5. 三态输出电路 Tristate Output 5. 三态输出电路 三态门相当于一个电子开关 5. 三态输出电路 双向三态电路 6. 总线结构 7. 存储器 7. 存储器 存储器的分类 7. 存储器 静态RAM（SRAM）与 动态RAM（DRAM） 7. 存储器 ROM 掩膜式ROM 7. 存储器 组成32MB8位的存储器，需要8M×4位的存储芯片多少片？ （32 / 8）×（8 / 4）= 8片 7. 存储器 7. 存储器 7. 存储器 7. 存储器 7. 存储器 例2：某微机系统地址总线20位，存储单元为字节，用64K×1的芯片构成最大容量的存储器，需存储器芯片多少片？ 例3：某SRAM芯片，存储容量为64K×16位，该芯片的地址线和数据线分别为多少条? 7. 存储器 内存地址寄存器（MAR） 存储器中用于暂存地址的寄存器 7. 存储器 7. 存储器 Random Access Memory LA CLK EA C LB CLK EB B LA CLK EA A LA CLK EA D 控制器 数据总线 控制总线 总线结构 符号图 Register …… Memory 0 1 1 0 0 0 1 0 单元的 内容 1个字节（Byte）=8 bit R0 R1 R2 D7D6D5D4D3D2D1D0 …… 译 码 器 A0 A1 A2 A3 R14 R15 16×8 的存储器 存储器 随机存储器（RAM） 只读存储器（ROM） 静态RAM（SRAM） 动态RAM（DRAM） 掩膜式ROM 可编程ROM（