1.早期硬件系统组成
1.微处理器(中央处理器)(CPU):
微型计算机的核心部件,它负责执行指令、进行算术逻辑运算和控制计算机的各个部件协同工作。CPU 的性能直接决定了计算机的运行速度和处理能力。例如,Intel Core i7 等高端处理器具有多核心、高主频和大容量缓存等特点,能够快速处理复杂的计算任务。
2.存储器:
包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。RAM 用于临时存储程序和数据,计算机运行时,程序和数据都在 RAM 中进行读写操作。ROM 则用于存储固化的程序和数据,如计算机的开机自检程序等,其内容在断电后不会丢失。
3.输入输出设备(I/O 设备):
输入设备用于将外部信息输入到计算机中,如键盘、鼠标、扫描仪等;输出设备用于将计算机处理后的结果输出给用户,如显示器、打印机、音箱等。
4.总线:
连接计算机各个部件的通信线路,用来传输信息的通道它分为数据总线、地址总线和控制总线。
数据总线(DB):用于在 CPU 与存储器和 I/O 设备之间传输数据信息;
地址总线(AB):用于传输存储单元或 I/O 设备的地址信息;
控制总线(CB):用于传输控制信号,协调计算机各个部件的工作。
2.微型计算机硬件组成
1微型计算机系统基本组成
(1).中央处理器(CPU):是微机的核心部件,类似于人类大脑。CPU 的功能包括算术运算(如加、减、乘、除)和逻辑运算(如与、或、非、异或等),其中运算主要通过算术逻辑单元(ALU)进行,而控制器负责控制 ALU 及其他部件协同工作,对数据进行处理。
(2).存储器:用于存储程序和数据,分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
RAM 可随机读写,计算机运行时程序和数据存于其中,但断电后数据丢失;
ROM 存储固定程序和数据,断电后内容不丢失。
2.总线:
由于要保证微处理器的体积,存在引脚复用的情况,即一个引脚可能具有多种功能,用于传输不同类型的信息。系统总线形成电路负责将 CPU 发出的信息进行分类,分配到相应的总线上。
3.数据存储与寻址:
1.数据存储方面,按字节组织的单个存储器单元需被寻址处理。一个字为两个字节,低字节存放在低地址单元,高字节存放在高地址单元,任意两个相邻字节均可构成一个字单元。
2.在存储器寻址时,有多种寻址方式,如直接寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址、基址变址寻址、基址变址且相对寻址等,用于确定操作数在存储器中的位置。
4.微机系统相关要点:
1.I/O 接口电路:任何 I/O 设备与 CPU 之间的数据通信不能直接进行,需要通过 I/O 接口电路,并且需要在地址总线和 I/O 接口电路之间接一个译码器,使每个二进制地址码对应一个 I/O 设备。
2.指令:指令是一组二进制代码,CPU 能够识别的所有指令的集合构成了该型号 CPU 的指令系统。
指令:一组二进制代码 用二进制编写的程序叫做机器语言
机器语言过于复杂,难以记忆,所以用符号描述二进制语言就叫做汇编语言,汇编语言把符号翻译成cpu能够认识的一组二进制代码叫做汇编;
eg: Mov AL,02H
5.微机性能指标:
1.字长:计算机一次能处理二进制数的位数,通常与 CPU 的寄存器位数有关。
2.主频:CPU 的时钟频率,主频的高低在很大程度上决定了计算机的运算速度。
3.主存容量:计算机主存能够存储的信息量。
4.存储速度:由存取时间和存取周期来表示。
5.运算速度:普遍采用单位时间内指令执行的平均条数来衡量,并用 MIPS(每秒执行百万条指令)作为计量单位。