第1章 组成原理课件.pptVIP

第一章 微型计算机系统基本组成原理 1.1 微型计算机系统组成结构 1.2 微型计算机的运算基础 1.3 微型计算机基本工作原理 1.4 目前主流微机系统的硬件配置与主板结构 1.5 微机系统的主要性能指标 1.1.1 计算机中的数和编码 1.1.2 二进制数的算术运算 1.1.3 二进制数的逻辑运算 1.1.4 微型计算机的发展概述 进位计数制是最常用的数值表示方法。 基值为r 的数值N的表示方法为： 十进制 十进制数码为0～9，权为10的幂，逢十进一，借一当十。例如： 八进制 八进制数码为0～7，权为8的幂，逢八进一，借一当八。例如： 二进制的特点： 数的表示通常省略十进制的基值表示符号D (decimal)，而二进制则以B (binary)、八进制以O (octad)、十六进制以H (hexa decimal)来表示其进位基值。 二进制与十六进制数间的转换 十六进制数和十进制数间的转换 十进制整数和十六进制数间的转换 1. 机器数与真值 机器数具有的特点： 2. 原码、反码和补码 计算机中字长是一定的，因此在表示有符号数与无符号数时，数值范围是有区别的。 例如：对于一个8位二进制数据的表示。 在计算机中，对小数点的处理有两种方法：定点数和浮点。 计算机采用的是二进制数，因此，在计算机中表示的数、字母、符号等都以特定的二进制码来表示。 1. BCD码：是以4位二进制数编码的不同组合来表示十进制数0～9。 BCD码在计算机中的两种存储格式：组合型和拆开型 2. ASCII码：是又称美国信息交换标准码 (American Standard Code for Information Interchange) ,是7位二进制编码。它总共可表示128个符号，包括26个英文大写字母， 26个英文小写字母，0～9共十个数字，32个通用控制字符和34个专用字符。 3. 汉字编码：1981年公布的国家标准《信息交换用汉字编码》(GB2312-80)规定了汉字的编码，即国际码。 共收录汉字6763个，其中一级汉字3775个，二级汉字3008个，700多个西文字母、数字和图形符号。 为了使汉字编码和常用的ASCII码相区别，汉字编码在机器内的表示与国际码不同，形成汉字内码。通常内码是由国际码的两个字节最高位置“1”构成。 计算机把机器数均当作无符号数进行运算，即符号位也参与运算，运算的结果要根据运算结果的符号，运算有无进(借)位和溢出等来判别。计算机中设置有这些标志位，标志位的值由运算结果自动设定。 计算机除了可进行基本的算术运算外，还可对两个或一个无符号二进制数进行逻辑运算。计算机中的逻辑运算，主要是指“逻辑非”、“逻辑乘”、“逻辑加”和“逻辑异或”等四种基本运算。 例：A=0110 0001, B=1100 1011, 求 、 例：A=0110 0001, B=1100 1011, 求 例：A=0110 0001, B=1100 1011, 求 例：A=0110 0001, B=1100 1011, 求 1.2 微型计算机系统组成结构 1.2.1 总的系统结构 1.2.2 各大组成部分概述 1.2.1 总的系统结构 硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成； 数据和程序以二进制代码的形式不加区别地存放在存储器中，存放位置由地址指定，地址码也为二进制形式； 控制器按指令流驱动的原理工作。 1. 三总线结构 微型计算机三总线结构示意图: 2.总线结构分类 单总线结构示意图: 特点：MPU对M和I/O的读写只能分时进行。 优点：逻辑结构简单，成本低，实现容易。 双总线结构示意图: 特点：MPU可分别在两套总线上同时与M和I/O口交换信息。 优点：展宽了总线带宽，提高了数据传输速率。 多层总线结构示意图(以双层为例): 1.2.2 各大组成部分概述 1. 微处理器 微处理器典型结构示意图 2. 存储器（内存或主存） 内存由一个个内存单元组成，每个单元中一般存放一个字节(8位)的二进制信息。内存单元的总数目叫内存容量。 内存中存放的数据和程序形式上都是二进制数。 微机通过给每个内存单元规定不同的地址来管理内存。 ② 内存操作 ③ 内存分类 随机存取存储器(RAM) 只读存储器(ROM) 3. I/O设备及接口 1.3 微型计算机基本工作原理 1.3.1 计算机工作过程的实质 1.3.2 指令与程序的概念 3.指令结构 4.程序 1.3.3 指令与程序的执行过程 2. 程序