微型计算机系统概述

微计算机系统的层次微处理器(Microprocessor)微型计算机(Microcomputer)微计算机系统(Microcomputer system)

(1)微处理器(Microprocessor)

不包含微型计算机硬件的全部功能，但它是微型计算机控制、处理的核心。

单片VLSI电路，体系结构技术、工作频率已达空前高的水平。

主流微处理器具有通用性，不仅用于微型机也用于工作站及超级计算机。

由算逻部件、寄存器、控制部件组成。

(2)微型计算机

微处理器：执行指令的核心。

存储器：指令码、操作数、结果的存储。

外围接口电路：并口、串口林地保护利用规划、外存接口、显示器接口、网鼻烟壶图片络接口、声音接口等。

系统总线：不同层次的总线将上述模块连接起来，作为各种信息的通路，按信息类别分为数据、地址、控制三类总线。

(3)微计算机系统

微计算机：微处理器、存储器、外围接口电路、系统总线。

软件：系统软件、中间软件、应用软件。

外部设备：软驱、硬驱、光驱、键盘、鼠标、显示器。

电源、机箱、控制面板。

微型计算机硬件组成

通用微型计算机的硬件有五个部分组成：

中央处理器（CPU）内储存器（RAM、ROM）外存储器（磁盘系统）输入/输出设备总线（BUS）

1）内存储器

存储器是计算机中存放程序和数据的部件。计算机中的存储器分为两类：主存储器（简称为主存或内存）和辅助存储器（简称为辅存或外存）。

内存储器可以和CPU直接交换信息，是计算机中的工作存储器。程序和数据事先都必须存放在内存中，计算机工作时，所执行的指令和数据都从内存中取出，处理结果一般也都存放在内存中。内存的存取速度快而容量相对较小。

微计算机系统的内存储器是由大规模（LSI）或超大规模（VLSI）集成芯片构成的，主要用来存储数据和程序。有随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。 ROM中的信息一般只能读不能写，其容量一般为几KB到几MB。如BIOS。而RAM则既可以读出信息，又可以写入信息。通常作为微机系统的主存储器，其容量从早期的几十KB到现在的高达几GB。

对内存储能器的要求有三点：

一是存取数据的速度快，一般360天擎在10 到50 。

二是存储容量要大，一般在16MB—512MB范围内

三是成本要低。

存储器是由若干个存储单元组成的，每个存储单元可以mba教材存放一个固定位数的数据。

2）微处理器

微处理器是整个微型计算机硬件控制的指挥中心。由算术逻辑单元ALU、寄存器组RS以及控制逻辑PLA（控制器）组成。CPU通过数据总线、地址总线和控制总线与其他部件之间进行联系。在PC系列微机冥想训练中所使用的CPU主要有Intel系列、AMD系列、CY系列 。

3）外存储器

外存储器的存储容量很大，但存取速度较慢。外存储器中存放着计算机系统中几乎所有的信息。计算机运行时，外存储器的信息需要首先进入主存后，才能被CPU使用。

磁盘： 硬磁盘、软盘驱动器

其他存储设备主要是光盘。一般光盘驱动器主要有CD-ROM、MO磁光盘、CD-RW、DVD-ROM驱动器等。光盘盘片的尺哪种奶粉好寸一般为5.25英寸。光盘介质的存储容量各不相同。如CD-ROM光盘的存储容量一般为650MB；MO光盘的存储容量一般为230MB；DVD-ROM的存储容量可达4.7GB。

解决内存容量小、价格高、信息掉电丢失的问题。

4）输甜言蜜语的话入输出设备及其接口电路

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I/O接口电路的种类最基本的接口电路有

看病难8255可编程并行接口电路、

8253可编程定时/计数器、

8251可编程串行接口电路、

8237直接存储器存取电路（DMA）、

8259A可变成中断控制器、

82380多功能接口电路以及现代微型计算机系统中的系统控制逻辑芯片等。

输入/输出设备

输入/输出设备又称I/O设备，是计算机与外界（包括人、另一台计算机或其他设备）联系和沟通的桥梁，用户通过输入/输出设备与计算机系统进行通信。

输入设备是指用户能向计算机输入信息的设备。其功能是将计算机程序、文本、图形、图像、声音等各种数据，转换成计算机能处理的数据形式，并输入到计算机中。目前常用的输入设备有：键盘、鼠标器、触肯德基早餐摸屏、数字化仪、扫描仪、图像输入装置、声音输入装置等。

输出设备是指能从计算机输出信息的设备。其功能是将计算机的处理结果转换成人可直接识别的文本、图形、图像以及声音形式。目前常用的输出设备有：显示器户口本翻译、打印机、绘图仪、多媒体音响设备等。

5）总线

总线传输树哥各种信息的一组导线。“所有芯片均挂在总线上”。是连接计算机中CPU、主存、辅存、各种输入/输出接口部件的一组物好看的电子书理信号线及其相关的控制电路，它是计算机中各部件间传送信息的公共通路。

总线按其传北邮人bt输的信号分为 ：

1．数据总线DB（Data Bus）数据总线用于CPU与印记城其他部件之间传送信息，具有三态控制功公狗腰能，且是双向的。

2．地址总线AB（Address Bus）地址总线用于传送CPU要访问的存储单元或I/O接口的地址信号。

3．控制总线CB（Control Bus）控制总线是连接CPU的控制部件和内存、I/O设备等，用来控制内存和I/O设备的全部工作。

输入输出接口

接口的概念

接口就是微处理器CPU与“外部世界”的连接电路，是CPU与外界进行信息交换的中转站。

1 I/O信息组成

数据信息：数字量、模拟量、开关量。

状态信息：外设送给CPU，说明外设工作状态。

控制信息： CPU送给外设的命令信息。

以CPU为参照，信息专递是有方向的。

习惯上把分别传送这三种信息的端口称为数据口、状态口、控制口

(1)数据信息

（1）数字量：

通常以8位或16位的二进制数以及ASCII码的形式传输，主要指由键盘、磁盘、光盘等输入的信息或主机送给打印机、显示器、绘图仪等的信息。

（2）模拟量：

模拟的电压、电流或者非电量。对模拟量输入而言，需先经过传感器转换成电信号，再经A/马苏里拉奶酪D转换器变成数字量；如果需要输出模拟控制量的话，就要进行上述过程的逆转换。

（3）开关量：

用“0”和“1”来表示两种状态，如开关的通/断、电大连旅行机的转/停、阀门的开/关等。

(2)状态信息

CPU在传送数据信息之前，经常需要先了解外设当前的状态。如输入设备的数据是否准备好、输出设360私有云备是否忙等。

用于表征外设工作状态的信息就叫做状态信息，它总是由外设通过接口输入给CPU的。

状态信息的长度不定，可以是1个二进制位或多个，含义也随外设的具体情况不同而不同。

(3)控制信息

用来发布控制命令、控制外设工作的信息，例如A/D转换器的启停信号。

控制信息总是CPU通过接口发出的。

2）为什么要在CPU与外设之间设置接口

信号不兼容（功能定义、逻辑定义、时序关系）

速度不兼容

为了提高CPU的效率

为了利于外设自身的发展

通常CPU并不直接和I/O设备进行信息交换，而要借助于I/O接口。

2 接口的组成

硬件电路 ：

基本逻辑电路（在接口芯片中）

命令寄存器、状态寄存器、数据寄存器——核心。每个寄存器称为一个端口。图6-1

端口地址译码电路（独立于接口芯片）

供选电路

数据传送方式——PIC或DMAC；

速率控制、发声——T/C；

数据宽度转换——移位寄存器

一个接口可以多个不同类型的端口组成。

软件编程

1）初始化程序段

可编程接口芯片初始化

2）传送方式处理程序段

查询——检测状态

中断——向量修改、允许/屏蔽、中断结束

DMA——通道开放/屏蔽

（相互渗透）

3）主控程序段

4）程序终止与退出程序段 对系统硬件进行保护

5）辅助程序段 人机对话、菜单设计

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参考

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