微機(jī)原理及應(yīng)用第二章認(rèn)識(shí)微機(jī)系統(tǒng)第一講微機(jī)系統(tǒng)的組成下面我們來學(xué)習(xí)一下微機(jī)系統(tǒng)的組成微機(jī)系統(tǒng)的組成首先我們先簡單的回顧一下微型計(jì)算機(jī)它的發(fā)展歷史微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展史世界上第一臺(tái)現(xiàn)代意義的電子計(jì)算機(jī)是1946年美國設(shè)計(jì)制造的世界第一臺(tái)現(xiàn)代意義的電子計(jì)算機(jī)ENIAC1946年美國制造它的占地有170㎡，重30噸，功耗是150千瓦，運(yùn)算速度是每秒5000次，占地170㎡重30噸功耗150千瓦運(yùn)算速度每秒5000次ENIAC占地170㎡重30噸功耗150千瓦運(yùn)算速度每秒5000次從這張圖上我們可以看到這個(gè)計(jì)算機(jī)是非常龐大的，ENIAC非常龐大ENIAC從數(shù)據(jù)上看，占地170㎡重30噸功耗150千瓦運(yùn)算速度每秒5000次ENIAC它的計(jì)算速度也不快，占地170㎡重30噸功耗150千瓦運(yùn)算速度每秒5000次速度不快重點(diǎn)是，操作它的人員必須是專業(yè)的人員，從這個(gè)角度來說，第一臺(tái)計(jì)算機(jī)不管是使用上和應(yīng)用普及程度上都是非常受限的ENIAC必須是專業(yè)人員操作使用和應(yīng)用普及程度非常受限后來，隨著技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的體積越來越小型化，這是按照綜合指標(biāo)分類給出的計(jì)算機(jī)的種類。我們要學(xué)習(xí)的就是微型計(jì)算機(jī)按綜合指標(biāo)分類巨型計(jì)算機(jī)大型計(jì)算機(jī)中型計(jì)算機(jī)小型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)單片計(jì)算機(jī)巨型計(jì)算機(jī)大型計(jì)算機(jī)中型計(jì)算機(jī)小型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)單片計(jì)算機(jī)主機(jī)外部設(shè)備下面來看一下微型計(jì)算機(jī)的組成，從整個(gè)系統(tǒng)上來看，微型計(jì)算機(jī)分成軟硬兩部分，即軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)。我們先來看軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)是指我們在計(jì)算機(jī)的硬件裝載的一些軟件程序，這些程序包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)CPU存儲(chǔ)器總線I/O接口系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件軟件系統(tǒng)寄存器組控制器運(yùn)算器系統(tǒng)軟件是用于計(jì)算機(jī)的管理，維護(hù)，控制以及計(jì)算機(jī)程序的翻譯，裝入，編輯和運(yùn)行的程序，系統(tǒng)軟件管理維護(hù)控制計(jì)算機(jī)翻譯裝入編輯計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行常見的系統(tǒng)軟件，比如說我們常用的Windows系統(tǒng)，蘋果的os操作系統(tǒng)以及我們手機(jī)里的安卓系統(tǒng)等系統(tǒng)軟件管理維護(hù)控制計(jì)算機(jī)翻譯裝入編輯計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行Windows系統(tǒng)ios操作系統(tǒng)安卓系統(tǒng)主機(jī)外部設(shè)備應(yīng)用程序微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)CPU存儲(chǔ)器總線I/O接口系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件軟件系統(tǒng)寄存器組控制器運(yùn)算器是軟件開發(fā)人員利用系統(tǒng)軟件編制的一些用來解決某一些具體問題的程序。來滿足我們計(jì)算機(jī)用戶各方面應(yīng)用的需要。應(yīng)用軟件軟件開發(fā)人員系統(tǒng)軟件編制解決某一些具體問題的程序計(jì)算機(jī)用戶各方面應(yīng)用的需要常用的應(yīng)用軟件包括辦公軟件office，excel這些，比如通訊軟件微信等應(yīng)用軟件辦公軟件office通訊軟件微信下面我們再來看一下硬件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)包括主機(jī)和外部設(shè)備主機(jī)外部設(shè)備微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)CPU存儲(chǔ)器總線I/O接口系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件軟件系統(tǒng)寄存器組控制器運(yùn)算器主機(jī)就是指主機(jī)箱，它里邊有非常非常多的設(shè)備主機(jī)主機(jī)箱多設(shè)備外部設(shè)備主機(jī)外部設(shè)備微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)CPU存儲(chǔ)器總線I/O接口系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件軟件系統(tǒng)寄存器組控制器運(yùn)算器就是除了主機(jī)箱以外的，其他的這些設(shè)備，它們是為了便于我們使用計(jì)算機(jī)而存在的設(shè)備。比如鍵盤，鼠標(biāo)，顯示器，音箱等等在主機(jī)箱里面有我們的主板，有風(fēng)扇，有硬盤還有一些接口設(shè)備，外部設(shè)備便于使用在主機(jī)箱里面有我們的主板，有風(fēng)扇，有硬盤還有一些接口設(shè)備，主機(jī)主機(jī)箱主板風(fēng)扇硬盤接口設(shè)備這張圖表示CPU和存儲(chǔ)器之間通過總線進(jìn)行連接，CPURAMROMI/O接口外設(shè)ABCBDBCPU和存儲(chǔ)器之間通過總線進(jìn)行連接總線不僅連接了CPU和存儲(chǔ)器，還連接了CPU和IO接口,通過IO接口它可以將CPU和外部設(shè)備連接CPURAMROMI/O接口外設(shè)ABCBDBCPU和存儲(chǔ)器之間通過總線進(jìn)行連接總線總線有三種，地址總線，控制總線和數(shù)據(jù)總線。控制總線數(shù)據(jù)總線地址總線總線它們分別是用來傳輸?shù)刂沸畔?，控制信息以及?shù)據(jù)信息的，地址信息控制信息數(shù)據(jù)信息控制總線數(shù)據(jù)總線地址總線總線AddressBusAddressBusAddressBus那我們要注意的是地址總線它的縮寫是ab控制總線它的縮寫是cb，數(shù)據(jù)總線它的縮寫是db控制總線數(shù)據(jù)總線地址總線ABCBDB從數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较騺碚f，因?yàn)槲覀兊臄?shù)據(jù)不管是讀還是寫都是由CPU發(fā)出指令的，CPURAMROMI/O接口外設(shè)ABCBDB數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较虿还苁亲x或?qū)懚加蒀PU發(fā)出指令控制信息由CPU發(fā)送給其他設(shè)備其他設(shè)備將自己的狀態(tài)發(fā)送給CPU所以地址總線上發(fā)送的地址總是由CPU傳輸給CPU以外的其他設(shè)備，所以地址總線的方向是從CPU出發(fā)到其他的設(shè)備。控制信息可能是由CPU發(fā)送給其他的設(shè)備的，也可能是其他設(shè)備將自己的狀態(tài)發(fā)送給CPU，發(fā)送地址由CPU傳輸CPU以外的其他設(shè)備地址總線控制總線發(fā)送方向從CPU出發(fā)到其他設(shè)備所以控制總線它的方向是單向，但是這個(gè)方向有可能是CPU出來的，也有可能是回到CPU的數(shù)據(jù)總線是雙向的，因?yàn)閿?shù)據(jù)它可能是CPU傳給其他的設(shè)備，也可能是其他設(shè)備將自己的數(shù)據(jù)傳給CPU，所以數(shù)據(jù)總線的方向總是雙向的，從下一節(jié)開始我們將會(huì)重點(diǎn)的介紹主機(jī)中的各種各種設(shè)備CPURAMROMI/O接口外設(shè)ABCBDB單向方向可能是CPU出來，也可能是回到CPU雙向CPU傳給其他的設(shè)備其他設(shè)備將自己的數(shù)據(jù)傳給CPU控制信息由CPU發(fā)送給其他設(shè)備其他設(shè)備將自己的狀態(tài)發(fā)送給CPU因?yàn)閿?shù)據(jù)它可能是CPU傳給其他的設(shè)備，也可能是其他設(shè)備將自己的數(shù)據(jù)傳給CPU，所以數(shù)據(jù)總線的方向總是雙向的，發(fā)送地址由CPU傳輸CPU以外的其他設(shè)備地址總線控制總線數(shù)據(jù)總線發(fā)送方向從CPU出發(fā)到其他設(shè)備從下一節(jié)開始我們將會(huì)重點(diǎn)的介紹主機(jī)中的各種設(shè)備主機(jī)箱各種設(shè)備謝謝觀看！微機(jī)原理及應(yīng)用第二章認(rèn)識(shí)微機(jī)系統(tǒng)第二講中央處理器下面我們來學(xué)習(xí)一下中央處理器中央處理器中央處理器是屬于主機(jī)的一部分，如果說中央處理器這個(gè)名稱你沒有聽說過，那你一定聽說過CPU，對它們指的是同一個(gè)東西，中央處理器的英文是CentralProcessingUnit,英文簡稱就是CPU，存儲(chǔ)器總線CPUI/O接口系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件主機(jī)外部設(shè)備微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件主機(jī)央處理器CentralProcessingUnit它的內(nèi)部包括了寄存器組，控制器以及運(yùn)算器寄存器組控制器運(yùn)算器CPUBCD編碼CPU它計(jì)算機(jī)中最核心的器件，它起到運(yùn)算與控制的作用核心器件BCD編碼下面我們來詳細(xì)的介紹一下CPU內(nèi)部的模塊首先來看一下算術(shù)邏輯單元算術(shù)邏輯單元（ALU）1控制器2寄存器組3BCD編碼下面我們來詳細(xì)的介紹一下CPU內(nèi)部的模塊首先來看一下算術(shù)邏輯單元算術(shù)邏輯單元（ALU）1控制器2寄存器組3算術(shù)邏輯單元以加法器為基礎(chǔ)，輔以其它邏輯電路完成加、減、乘、除和各種邏輯算術(shù)邏輯單元又稱運(yùn)算器，它的簡稱是ALU它是以加法器為基礎(chǔ)，輔助以其他的邏輯電路，能夠完成加減乘除四種運(yùn)算以及各種邏輯運(yùn)算ALU運(yùn)算器聽起來是不是很耳熟？我們在前邊講解數(shù)制的時(shí)候跟大家提到過，也就是說我們前面講解的數(shù)制之間的各種運(yùn)算都是ALU在執(zhí)行呢聽起來是不是很耳熟？我們在前邊講解數(shù)制的時(shí)候跟大家提到過，也就是說我們前面講解的數(shù)制之間的各種運(yùn)算都是ALU在執(zhí)行呢?cái)?shù)制之間的運(yùn)算由ALU執(zhí)行-而且在高級(jí)的芯片中，ALU還可以完成浮點(diǎn)運(yùn)算高級(jí)芯片ALU可以完成浮點(diǎn)運(yùn)算什么叫浮點(diǎn)運(yùn)算呢？通常浮點(diǎn)數(shù)是用來更精確的保存小數(shù)而浮點(diǎn)運(yùn)算多是指小數(shù)之間的運(yùn)算，這要比整數(shù)之間的運(yùn)算復(fù)雜得多浮點(diǎn)運(yùn)算？更精確的保存小數(shù)浮點(diǎn)數(shù)小數(shù)之間的運(yùn)算浮點(diǎn)運(yùn)算下面老師展示一下在CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)中,ALU的位置這是在8086系統(tǒng)中，ALU所在的位置8086下面老師展示一下在CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)中,ALU的位置這是在8086系統(tǒng)中，ALU所在的位置8086這張圖所示是在奔騰系統(tǒng)中ALU所在的位置以及浮點(diǎn)運(yùn)算的位置奔騰這張圖所示是在奔騰系統(tǒng)中ALU所在的位置以及浮點(diǎn)運(yùn)算的位置奔騰BCD編碼下面我們來看一下控制器，控制器2寄存器組3算術(shù)邏輯單元（ALU）1控制器包括指令寄存器IR，指令譯碼器ID和可編程邏輯陣列PLA，指令寄存器IR指令譯碼器ID可編程邏輯陣列PLA其中指令寄存器是用來存放從存儲(chǔ)器中取出的將執(zhí)行的指令指令譯碼器是用來對指令寄存器IR中的指令進(jìn)行譯碼，然后再確定這個(gè)指令要執(zhí)行什么樣的操作指令寄存器IR存放從存儲(chǔ)器取出的將要執(zhí)行的指令(實(shí)為其操作碼)指令譯碼器ID譯碼指令寄存器IR中的指令，確定執(zhí)行什么操作可編程邏輯陣列pla是用來產(chǎn)生取指令，執(zhí)行指令所需要的各種微操作控制信號(hào)，由于每條指令所執(zhí)行的具體操作是不同的，所以其實(shí)計(jì)算機(jī)是用每條指令對應(yīng)的控制信號(hào)的某一種組合來確定它具體的操作的序列可編程邏輯陣列PLA產(chǎn)生取指令和執(zhí)行指令所需的各種微操作控制信號(hào)。每條指令將對應(yīng)控制信號(hào)的某一種組合,以確定操作序列。BCD編碼最后，我們來看一下寄存器組控制器2寄存器組3算術(shù)邏輯單元（ALU）1在CPU內(nèi)部的存儲(chǔ)單元我們跟它叫做寄存器，英文是registerregisterCPU內(nèi)部的存貯單元寄存器register在CPU內(nèi)部，寄存器包括通用寄存器和專用寄存器。通用寄存器專用寄存器通用寄存器是由程序員規(guī)定它的用途的寄存器，專用寄存器是的用途是固定的，是在設(shè)計(jì)CPU的時(shí)候就已經(jīng)確定了。比如堆棧寄存器和標(biāo)志寄存器。關(guān)于寄存器的具體使用方法我們在后面會(huì)詳細(xì)的介紹通用寄存器由程序員規(guī)定其用途專用寄存器用途固定如：堆棧指針、標(biāo)志寄存器等謝謝觀看！微機(jī)原理及應(yīng)用第二章認(rèn)識(shí)微機(jī)系統(tǒng)第三講存儲(chǔ)器下面我們來學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器，CPU存儲(chǔ)器寄存器組控制器運(yùn)算器軟件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件主機(jī)外部設(shè)備總線I/O接口主機(jī)的部分存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的一部分，它在CPU之外，也是主機(jī)的一部分，所以我們也跟存儲(chǔ)器叫內(nèi)存儲(chǔ)器，簡稱內(nèi)存內(nèi)存內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存我們首先來介紹一下存儲(chǔ)器中的單元，存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程存儲(chǔ)器是很多內(nèi)存單元的統(tǒng)稱，存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程存儲(chǔ)器內(nèi)存單元統(tǒng)稱每個(gè)內(nèi)存單元能夠存儲(chǔ)8個(gè)比特，也就是一個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程內(nèi)存單元8個(gè)比特一個(gè)字節(jié)注意，比特我們用bit來表示，字節(jié)我們用byte來表示存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程內(nèi)存單元8個(gè)比特一個(gè)字節(jié)bitbyte比特字節(jié)每個(gè)內(nèi)存單元都有一個(gè)地址，我們跟他叫做內(nèi)存地址，存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程內(nèi)存單元內(nèi)存地址微型計(jì)算機(jī)它的內(nèi)存容量就是指它包含的內(nèi)存單元的數(shù)目，也就是它能存儲(chǔ)的字節(jié)數(shù)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微機(jī)系統(tǒng)的組成存儲(chǔ)器內(nèi)存單元的地址和內(nèi)容一個(gè)內(nèi)存單元包含一個(gè)字節(jié)每個(gè)內(nèi)存單元都有一個(gè)地址，稱內(nèi)存地址微機(jī)內(nèi)存容量是指內(nèi)存的字節(jié)數(shù)1←8→●●●CF●●●35000H

存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程內(nèi)存容量：包含的內(nèi)存單元數(shù)目存儲(chǔ)的字節(jié)數(shù)我們通常用右圖來表示內(nèi)存單元，也就是一個(gè)個(gè)的小格子，每個(gè)格子就是一個(gè)內(nèi)存單元，它里面可以存放八個(gè)比特，也就是兩位十六進(jìn)制,我們通常將十六進(jìn)制數(shù)的h省略掉，所以你看到的就是它里面寫的這兩個(gè)數(shù)，就是十六進(jìn)制的數(shù)存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程←8→●●●●●●內(nèi)存單元8bit十六進(jìn)制HexCFCF我們通常將內(nèi)存單元的地址寫在這個(gè)小格子的旁邊這里的35000h就是這個(gè)內(nèi)存單元的地址微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微機(jī)系統(tǒng)的組成存儲(chǔ)器內(nèi)存單元的地址和內(nèi)容一個(gè)內(nèi)存單元包含一個(gè)字節(jié)每個(gè)內(nèi)存單元都有一個(gè)地址，稱內(nèi)存地址微機(jī)內(nèi)存容量是指內(nèi)存的字節(jié)數(shù)1←8→●●●CF●●●35000H

存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程←8→●●●●●●內(nèi)存單元35000HCF內(nèi)存單元地址那如果要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不是一個(gè)字節(jié)，而是多個(gè)字節(jié)怎么辦呢？微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微機(jī)系統(tǒng)的組成存儲(chǔ)器內(nèi)存單元的地址和內(nèi)容一個(gè)內(nèi)存單元包含一個(gè)字節(jié)每個(gè)內(nèi)存單元都有一個(gè)地址，稱內(nèi)存地址微機(jī)內(nèi)存容量是指內(nèi)存的字節(jié)數(shù)1←8→●●●CF6BA43C●●●35000H

35001H

35002H

35003H3CA46BCFH多字節(jié)數(shù)據(jù)將占用多個(gè)連續(xù)的字節(jié)。在Intel系列中，規(guī)定其最低字節(jié)存放在所占諸地址的最低端，并以最低端地址作為該多字節(jié)數(shù)據(jù)的地址如果存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是多個(gè)字節(jié)怎么辦？存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程此時(shí)多個(gè)字節(jié)會(huì)占用多個(gè)連續(xù)的內(nèi)存單元，多個(gè)字節(jié)會(huì)占用多個(gè)連續(xù)的內(nèi)存單元存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程英特爾系列規(guī)定，多個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，最低字節(jié)存放在地址較低的內(nèi)存單元中，高字節(jié)存放在地址較高的內(nèi)存單元中，我們圖示所示的這個(gè)數(shù)據(jù)它是3cA46bcfh，第一字節(jié)cf會(huì)被存儲(chǔ)在地址最低的這個(gè)內(nèi)存單元中，也就是35000h里邊，3c是他的最高字節(jié)，我們會(huì)把它存放在地址最高的這個(gè)內(nèi)存單元中，

也就是35003h中

由于它是一個(gè)完整的數(shù)據(jù)，所以它要存放在連續(xù)的四個(gè)內(nèi)存單元中

地址從35000h~35003h存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程←8→●●●●●●35000H35001H35002H35003H3CA46BCFHCF6BA43C存儲(chǔ)器地址低高多字節(jié)數(shù)據(jù)：最低字節(jié)存放地址較低內(nèi)存單元，

高字節(jié)存放在地址較高的內(nèi)存單元CF3C它是完整的數(shù)據(jù)，要存放在連續(xù)的四個(gè)內(nèi)存單元中地址從35000h~35003h再來看一下內(nèi)存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存儲(chǔ)器包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM和只讀存儲(chǔ)器rom存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM只讀存儲(chǔ)器ROMRAM的英文是randomaccessmemory，它的意思是可以隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫操作存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAMRandomAccessMemory可隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫操作存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM只讀存儲(chǔ)器ROMReadOnlyMemory只讀存儲(chǔ)器；寫不方便，讀可隨時(shí)進(jìn)行ROM的英文是readonlymemory，它的意思是只讀存儲(chǔ)器，也就是說這里邊的內(nèi)容進(jìn)行寫是比較不太方便的，讀就可以隨時(shí)進(jìn)行當(dāng)然，也不是說ROM中不能寫數(shù)據(jù)哈而是可以通過某一些技術(shù)的處理讓他可以寫進(jìn)去數(shù)據(jù)，只是這種寫的方式?jīng)]有那么方便而已存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程只讀存儲(chǔ)器ROM可通過某一技術(shù)處理寫進(jìn)數(shù)據(jù)CPU再來看一下內(nèi)存的操作，內(nèi)存的操作包括讀寫，不管是讀還是寫都是以CPU為中心的，存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程讀操作寫操作中心也就是說讀是CPU來讀，即CPU從存儲(chǔ)單元中將數(shù)據(jù)讀入CPU中寫也是以CPU寫，也就是CPU將數(shù)據(jù)寫入到存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程讀操作CPU存儲(chǔ)單元也就是說讀是CPU來讀，即CPU從存儲(chǔ)單元中將數(shù)據(jù)讀入CPU中寫也是以CPU寫，也就是CPU將數(shù)據(jù)寫入到存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程讀操作CPU存儲(chǔ)單元寫操作CPU存儲(chǔ)單元下面我們來看一下數(shù)據(jù)讀過程基本上我們可以把它分成三步04FF00…地址ABDB微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微機(jī)系統(tǒng)的組成內(nèi)存讀………存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程控制地址譯碼器0000010012讀3第一步是CPU要指定好想從哪個(gè)內(nèi)存單元中讀數(shù)據(jù)

然后把這個(gè)內(nèi)存單元的地址信息傳送到地址總線上04FF00…地址ABDB微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微機(jī)系統(tǒng)的組成內(nèi)存讀………存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程010203CPU發(fā)出讀的控制指令，地址譯碼器收到指令時(shí)會(huì)將收到的信息譯成內(nèi)存單元地址；并選相應(yīng)內(nèi)存單元，假設(shè)地址是04內(nèi)存單元將數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)總線上，內(nèi)存單元中數(shù)據(jù)10010111被放在在數(shù)據(jù)總線并上發(fā)給CPU控制地址譯碼器0000010012讀1、CPU指定從哪個(gè)內(nèi)存單元中讀數(shù)據(jù)，然后將內(nèi)存單元地址信息傳送到地址總線上3第二步是CPU發(fā)出讀的控制指令，當(dāng)?shù)刂纷g碼器收到的讀的控制指令時(shí)，就會(huì)將它收到的地址信息翻譯成內(nèi)存單元的地址，并且選中相應(yīng)的內(nèi)存單元，假設(shè)這個(gè)內(nèi)存單元的地址是0404FF00…地址ABDB微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微機(jī)系統(tǒng)的組成內(nèi)存讀………存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程0203CPU發(fā)出讀的控制指令，地址譯碼器收到指令時(shí)會(huì)將收到的信息譯成內(nèi)存單元地址；并選相應(yīng)內(nèi)存單元，假設(shè)地址是04內(nèi)存單元將數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)總線上，內(nèi)存單元中數(shù)據(jù)10010111被放在在數(shù)據(jù)總線并上發(fā)給CPU控制地址譯碼器0000010013210010111讀2、CPU發(fā)出讀的控制指令，地址譯碼器收到指令時(shí)會(huì)將收到的

信息譯成內(nèi)存單元地址；并選相應(yīng)內(nèi)存單元，假設(shè)地址是0404第三步是內(nèi)存單元將數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)總線上內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)10010111被放在在數(shù)據(jù)總線并上發(fā)給CPU，這是內(nèi)存讀的過程，04FF00…地址ABDB………存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程控制地址譯碼器0000010013210010111讀3、內(nèi)存單元將數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)總線上，內(nèi)存單元中數(shù)據(jù)10010111被放在在數(shù)據(jù)總線并上發(fā)給CPU04內(nèi)存寫的過程其實(shí)是類似的存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程08FF00…地址ABDB………控制地址譯碼器132第一步仍然是CPU要指定他要寫的這個(gè)內(nèi)存單元的地址將這個(gè)地址放到地址總線上發(fā)送出去存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程08FF00…地址ABDB………控制地址譯碼器0000010011、CPU指定寫的內(nèi)存單元的地址，將地址放到

地址總線上發(fā)送出去0010011023第二步發(fā)出寫的控制指令地址譯碼器接收到了這個(gè)指令以后會(huì)將地址總線上的這個(gè)數(shù)據(jù)翻譯稱地址并且選中相應(yīng)的內(nèi)存單元，比如說現(xiàn)在這個(gè)地址是00001000，那它就會(huì)選中08h這個(gè)內(nèi)存單元存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程08FF00…地址ABDB………控制地址譯碼器0000010012寫2、發(fā)出寫的指令，地址譯碼器接收到會(huì)將地址上的數(shù)據(jù)翻譯成地址并選中相應(yīng)內(nèi)存單元，如地址是00001000，就會(huì)選中08h內(nèi)存單元00100110083第三步CPU將它要寫入到這個(gè)內(nèi)存單元的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)總線上，假設(shè)他要發(fā)送的是00100110這個(gè)數(shù)據(jù)，這個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)被存放到08h這個(gè)內(nèi)存單元中這就是寫的過程內(nèi)存寫微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微機(jī)系統(tǒng)的組成地

址

譯

碼

器0010011008FF00地址控制寫ABDB0000100000100110①③②00100110…………謝謝！存儲(chǔ)器中的單元存儲(chǔ)器的分類內(nèi)存的操作數(shù)據(jù)讀取過程內(nèi)存寫的過程3、CPU將它寫入到內(nèi)存單元的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)總線上，假設(shè)發(fā)送的是00100110，這個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)被存放到08h中0010011008FF00…地址ABDB………控制地址譯碼器0000010000100110132寫謝謝觀看！微機(jī)原理及應(yīng)用第二章認(rèn)識(shí)微機(jī)系統(tǒng)第四講IO、接口與總線下面我們來學(xué)習(xí)IO、接口和總線IO、接口與總線前面我們已經(jīng)介紹了CPU和存儲(chǔ)器，下面來看一下主機(jī)中另外的總線和io接口CPU存儲(chǔ)器總線io設(shè)備首先來說一下io設(shè)備，io設(shè)備為什么叫io設(shè)備呢？為什么叫io設(shè)備？I指的是input，O指的是output，io設(shè)備inputioutputo

所以IO其實(shí)說的是輸入輸出設(shè)備，io設(shè)備輸入輸出設(shè)備

輸入輸出設(shè)備是指我們連接在計(jì)算機(jī)的主機(jī)上，用來跟計(jì)算機(jī)傳輸信息的設(shè)備，輸入輸出設(shè)備連接計(jì)算機(jī)主機(jī)與計(jì)算機(jī)傳輸信息常見的輸入設(shè)備比如說鍵盤，鼠標(biāo)和激光筆這些，是將信息輸入給計(jì)算機(jī)的設(shè)備輸入設(shè)備鍵盤鼠標(biāo)激光筆將信息輸入計(jì)算機(jī)顯示器常見的輸出設(shè)備比如說顯示器、打印機(jī)這些，是將計(jì)算機(jī)處理好的信息輸出出來反饋給人輸出設(shè)備打印機(jī)將信息輸出反饋給人由于輸入輸出設(shè)備的工作速度通常要比CPU的速度慢得多，輸入輸出設(shè)備CPU工作速度慢而且io設(shè)備處理的數(shù)據(jù)格式也可能跟CPU處理的不相同CPUio設(shè)備處理數(shù)據(jù)格式不同輸入數(shù)據(jù)格式不同亦或者是不同的外部設(shè)備，輸入的數(shù)據(jù)格式不相同，那么我們就需要通過io接口進(jìn)行一個(gè)轉(zhuǎn)換，才能將外部設(shè)備跟計(jì)算機(jī)進(jìn)行一個(gè)連接和拉通不同外部設(shè)備io接口進(jìn)行轉(zhuǎn)換連接和拉通外部設(shè)備因此我們說計(jì)算機(jī)和io設(shè)備之間的連接和信息交換不會(huì)直接進(jìn)行，而是通過io接口或者叫做io適配器來進(jìn)行的計(jì)算機(jī)io設(shè)備不直接進(jìn)行連接和信息交換通過io接口或io適配器進(jìn)行常見的接口比如說網(wǎng)口，USB口等網(wǎng)口USB口我們進(jìn)行視頻傳輸?shù)慕涌?，有早期的VGA接口，它主要是接收模擬信號(hào)，視頻傳輸接口接收模擬信號(hào)VGA還有DVI接口，DVI接口雖然傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)，但是速率已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的高清視頻的要求，視頻傳輸接口傳輸數(shù)字信號(hào)DVI現(xiàn)速率無法滿足高清視頻要求現(xiàn)在我們常用的是hdmi和dp接口，他們的傳輸速率非常高可以滿足高清視頻的這樣的應(yīng)用視頻傳輸接口HDMIDP傳輸速率高滿足高清視頻要求下面我們再來看一下總線，總線總線是在計(jì)算機(jī)各部件之間傳遞地址數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的公共通路總線傳遞地址數(shù)據(jù)控制信號(hào)我們在前邊已經(jīng)給大家介紹了，在CPU和內(nèi)存儲(chǔ)器以及IO接口之間有三種總線，包括數(shù)據(jù)總線，地址總線和控制總線，CPU內(nèi)存儲(chǔ)器IO接口數(shù)據(jù)總線地址總線控制總線他們分別是用來傳輸數(shù)據(jù)信息，地址信息和控制信息數(shù)據(jù)信息地址信息控制信息數(shù)據(jù)總線地址總線控制總線我們要區(qū)分的是不同總線對信息的處理和傳輸?shù)姆较?，信息處理信息傳輸不同總線比如控制總線它是由CPU輸出的，另一些是輸入給CPU的，所以控制總線從單根上來說是單向的，但是整體來看它也是有兩個(gè)方向的控制總線CPU輸出輸入CPU單根為單向整體兩個(gè)方向下面再來看一下總線的參數(shù)，總線參數(shù)首先來看一下總線的寬度，如果我們把總線比喻成馬路的話，那么總線的寬度就是說這個(gè)馬路在同一個(gè)時(shí)刻可以跑多少輛車總線寬度馬路在同一個(gè)時(shí)刻可以跑多少輛車?馬路1個(gè)bite看成1輛車，那么總線寬度這個(gè)參數(shù)實(shí)際上說的就是總線同時(shí)可以傳輸多少數(shù)據(jù)量1個(gè)bite1輛車總線同時(shí)可以傳輸多少數(shù)據(jù)量再看一下總線的帶寬，總線帶寬是說在單位時(shí)間內(nèi)總線可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，總線帶寬單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量這其實(shí)跟總線處理數(shù)據(jù)的頻率相關(guān)，總線處理數(shù)據(jù)的頻率也就是在單位時(shí)間內(nèi)總線會(huì)多少次數(shù)據(jù)的處理總線帶寬與總線處理數(shù)據(jù)的頻率相關(guān)單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量單位時(shí)間內(nèi)總線多少次處理數(shù)據(jù)總線帶寬計(jì)算那么總線的帶寬要這樣計(jì)算，就是總線處理數(shù)據(jù)的頻率乘以它的寬度。這樣得到單位是bit每秒頻率*寬度/8(Byte/s)頻率*寬度Bit/s單位如果你要求的帶寬他的單位是字節(jié)每秒的話呢總線帶寬計(jì)算頻率*寬度Byte/s單位頻率*寬度/8(Byte/s)總線帶寬計(jì)算就還要再把這個(gè)值除以八，因?yàn)槭前藗€(gè)比特是一個(gè)字節(jié)，所以再除以8就可以得到總線每秒鐘能夠傳輸多少字節(jié)了頻率*寬度Byte/s單位頻率*寬度/8(Byte/s)÷88個(gè)比特是1個(gè)字節(jié)總線每秒鐘傳輸多少字節(jié)謝謝觀看！微機(jī)原理及應(yīng)用第二章認(rèn)識(shí)微機(jī)系統(tǒng)第五講微機(jī)的工作過程下面我們來學(xué)習(xí)微機(jī)的工作過程微機(jī)的工作過程首先來看一下指令，指令是由人向計(jì)算機(jī)發(fā)出的，能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)所識(shí)別的命令由人向計(jì)算機(jī)發(fā)出能被計(jì)算機(jī)識(shí)別指令計(jì)算機(jī)的工作就是按照一定的順序執(zhí)行由指令構(gòu)成的程序，計(jì)算機(jī)工作按順序執(zhí)行由指令構(gòu)成我們在前面說的軟件系統(tǒng)中的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件其實(shí)都是由指令構(gòu)成的程序，并且由計(jì)算機(jī)進(jìn)行執(zhí)行的由指令構(gòu)成由計(jì)算機(jī)執(zhí)行系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件指令的執(zhí)行過程大致分為五步，指令執(zhí)行過程分五步第一步是取指令，第二步是分析指令，第三步是讀取操作數(shù)，第四步是執(zhí)行指令，第五步是存放結(jié)果第一步取指令第二步分析指令第三步讀取操作數(shù)第四步執(zhí)行指令第五步存放結(jié)果當(dāng)然不是每條指令都要進(jìn)行這五步操作，其中必須要執(zhí)行的是取指令，分析指令和執(zhí)行指令第一步取指令第二步分析指令第三步讀取操作數(shù)第四步執(zhí)行指令第五步存放結(jié)果非每條指令操作必須執(zhí)行如果指令需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的操作或者計(jì)算的話，那么就有讀取操作數(shù)和存放結(jié)果的這兩步，否則的話這兩步是沒有的指令數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)計(jì)算讀取操作數(shù)讀取存放結(jié)果我們再看一下指令的執(zhí)行方式，指令的執(zhí)行有兩種，一種是順序執(zhí)行方式，另一種是并行執(zhí)行方式執(zhí)行方式順序執(zhí)行方式并行執(zhí)行方式先來看一下順序執(zhí)行方式執(zhí)行方式順序執(zhí)行方式并行執(zhí)行方式順序執(zhí)行方式就是指令的各步交替的進(jìn)行工作，按順序完成指令的執(zhí)行過程，順序執(zhí)行方式指令各步交替工作按順序完成指令順序執(zhí)行方式例如，第一步是取指令，第二步是分析指令，第三步是執(zhí)行指令，那么順序執(zhí)行的意思就是這三件事由同一個(gè)人來完成取指令1執(zhí)行指令1分析指令1CPUBUS忙碌忙碌取指令2執(zhí)行指令2分析指令2取指令分析指令執(zhí)行指令同一人完成它先去取指令，然后再分析指令，最后執(zhí)行指令，由于他在同一時(shí)刻只能做一件事情，所以只能按順序執(zhí)行的方式進(jìn)行順序執(zhí)行方式同一時(shí)刻只做一件事順序執(zhí)行取指令分析指令執(zhí)行指令這里請大家注意，只有取指令的時(shí)候，CPU要從內(nèi)存中取指令，也就是要使用到總線，此時(shí)總線是被占用的順序執(zhí)行方式從內(nèi)存中取指令使用總線總線被占用取指令分析指令執(zhí)行指令CPU而其他兩個(gè)環(huán)節(jié)都是在CPU的內(nèi)部進(jìn)行的，不需要占用總線順序執(zhí)行方式取指令分析指令執(zhí)行指令CPU內(nèi)部進(jìn)行不占用總線因此，在順序執(zhí)行方式中，總線只在少部分時(shí)間被占用，總線只在少部分時(shí)間被占用順序執(zhí)行方式取指令分析指令執(zhí)行指令順序執(zhí)行方式如果我們把這里的一個(gè)格子看成一個(gè)時(shí)間片，那么要執(zhí)行完兩條指令需要6個(gè)時(shí)間片1個(gè)格子是1個(gè)時(shí)間片1條指令取指令分析指令執(zhí)行指令2條指令需6個(gè)時(shí)間片到這里我們可以總結(jié)一下，順序執(zhí)行方式對總線的使用率不高，而且工作效率也比較低順序執(zhí)行方式對總線使用率不高工作效率較低取指令分析指令執(zhí)行指令那么我們怎么加快指令的執(zhí)行呢？如何加快指令執(zhí)行？可以采用并行執(zhí)行的方式，并行執(zhí)行方式中各個(gè)功能部件是并行工作的，執(zhí)行方式順序執(zhí)行方式并行執(zhí)行方式并行工作打個(gè)比方，如果說順序執(zhí)行方式中只有一個(gè)人在工作，那么在并行方式中就是三個(gè)人一起工作，每個(gè)人負(fù)責(zé)一件事，各司其職順序執(zhí)行方式并行執(zhí)行方式一人工作三人工作1人負(fù)責(zé)1件事各司其職也就是說取指令讓A來做，分析指令讓B來做，執(zhí)行指令讓C來做，這樣的話，一條指令就由三個(gè)人共同完成取指令分析指令執(zhí)行指令并行執(zhí)行方式ABC1條指令3人完成我們就可以把它看成是一個(gè)流水線的方式，A取完指令，B來分析這條指令，然后C來執(zhí)行這條指令取指令分析指令執(zhí)行指令并行執(zhí)行方式ABC流水線在B分析的時(shí)候呢，A又可以去取第二條指令，取指令分析指令執(zhí)行指令并行執(zhí)行方式ABC取指令A(yù)在C執(zhí)行第一條指令的時(shí)候，B在分析第二條指令而A在取第三條指令取指令分析指令執(zhí)行指令并行執(zhí)行方式ABC取指令A(yù)分析指令B取指令A(yù)所以，如果我們豎著看，在每一個(gè)時(shí)間片內(nèi)，三個(gè)人都沒閑著，只是它們在處理的指令不是同一條指令而已，這樣做可以大大提升處理指令的效率取指令分析指令執(zhí)行指令并行執(zhí)行方式ABC取指令A(yù)分析指令B取指令A(yù)執(zhí)行指令C分析指令B執(zhí)行指令C每人處理指令不同提升效率你看，如果我們要執(zhí)行兩條指令，用順序執(zhí)行的方式需要消耗6個(gè)時(shí)間片，但是在并行執(zhí)行方式中只需要消耗4個(gè)時(shí)間片就行了，還有就是并行執(zhí)行方式對總線的利用率也更高了執(zhí)行方式順序執(zhí)行方式并行執(zhí)行方式6個(gè)時(shí)間片4個(gè)時(shí)間片總線利用率更高取指令分析指令執(zhí)行指令并行執(zhí)行方式ABC取指令A(yù)分析指令B取指令A(yù)執(zhí)行指令C分析指令B執(zhí)行指令C因?yàn)锳一直在取指令，所以其實(shí)總線一直是被占用的，總線一直被占用由于芯片中總線已經(jīng)布好了了，它已經(jīng)在那里了，那我們對總線的使用率越高，整個(gè)系統(tǒng)的工作效率就越高，我們對資源的使用率也是比較高的對總線使用率越高,系統(tǒng)工作效率就越高，對資源的使用率也就更高謝謝觀看！微機(jī)原理及應(yīng)用第二章認(rèn)識(shí)微機(jī)系統(tǒng)第六講馮諾伊曼計(jì)算機(jī)下面我們來學(xué)習(xí)馮諾依曼計(jì)算機(jī)馮諾依曼計(jì)算機(jī)馮諾伊曼計(jì)算機(jī)這是馮諾依曼計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。運(yùn)算器存儲(chǔ)器輸出設(shè)備控制器輸入設(shè)備它是由著名的應(yīng)用數(shù)學(xué)家馮諾依曼提出的通用電子計(jì)算機(jī)方案提出通用電子計(jì)算機(jī)方案馮諾依曼應(yīng)用數(shù)學(xué)家馮諾依曼計(jì)算機(jī)在這個(gè)方案中規(guī)定了機(jī)器的五個(gè)組成部分。分別是運(yùn)算器，控制器，存儲(chǔ)器、輸入和輸出設(shè)備，這張圖說明了這五個(gè)功能之間的相互關(guān)系，也就是運(yùn)算器是核心，機(jī)器的運(yùn)行是受運(yùn)算器調(diào)度和控制的運(yùn)算器存儲(chǔ)器輸出設(shè)備控制器輸入設(shè)備五個(gè)組成調(diào)度控制馮諾依曼計(jì)算機(jī)與早期的計(jì)算機(jī)相比有兩大改進(jìn)，馮諾依曼計(jì)算機(jī)早期計(jì)算機(jī)兩大改進(jìn)一個(gè)是他采用了二進(jìn)制，而不是十進(jìn)制，第二個(gè)是他提出了存儲(chǔ)程序的設(shè)計(jì)思想，就是用基于數(shù)據(jù)的同一裝置存儲(chǔ)執(zhí)行運(yùn)算的命令，使程序的執(zhí)行可以自動(dòng)的從一條進(jìn)入下一跳，這些改進(jìn)沿用至今，可見馮諾依曼思想的先進(jìn)性馮諾依曼計(jì)算機(jī)早期計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制，不是十進(jìn)制提出存儲(chǔ)程序的設(shè)計(jì)思想基于數(shù)據(jù)的同一裝置存儲(chǔ)執(zhí)行運(yùn)算的命令，使程序的執(zhí)行自動(dòng)從一條進(jìn)入下一跳。下面我們來看一下馮諾伊曼計(jì)算機(jī)的計(jì)算流程。第一步是將指令地址付給程序計(jì)數(shù)器PC。第二步是