第一章01 微型計算機系統

課程：清華大學 微型計算機原理與接口技術

學習者：Soler HO 

學習日期：2020 - 02 - 02

1、微型計算機系統（微機系統）

一、微型機的工做原理

馮·諾伊曼 計算機的工做原理 —— 存儲程序工做原理

二、馮·諾伊曼 機的特色

• 將計算過程描述爲由許多條指令按必定順序組成的程序，並放入存儲器保存。

• 指令按其在存儲器中存放的順序執行。

• 由控制器控制整個程序和數據的存取以及程序的執行。

• 以運算器爲核心，全部的執行都通過運算器。

三、馮·諾伊曼 計算機體系結構

四、微型機的工做過程【我的學習推薦：計算機組成原理】

• 取一條指令的工做過程
  • 將指令所在地址賦給程序計數器PC
  • PC內容送到地址寄存器AR，PC自動加1。
  • 把AR的內容經過地址總線送至內存儲器，通過地址編譯器譯碼，選中相應的單元。
  • CPU的控制器發出讀取命令。
  • 在讀取命令控制下，把所選中單元的內容（即指令操做碼）讀到數據總線DB。
  • 把讀出的內容通過數據總線送到數據寄存器DR。
  • 指令譯碼
    • 由於取出的是指令的操做碼，故數據寄存器DR把它送到指令寄存器IR，而後再送到指令譯碼器ID。

五、微機系統的基本組成

5.一、微處理器簡稱CPU、計算機的核心部分。主要包括：

• 運算器
• 控制器
• 寄存器組

5.二、存儲器：用於存放計算機工做過程當中須要操做的數據和程序。

關於內存儲器的幾個概念

• 內存單元的地址和內容

  • 每一個單元都對應一個地址，以實現對單元內容的讀取（過程叫作尋址）。

• 內存容量

  • 內存所含存儲單元的個數，以字節爲單位。
  • 內存容量的大小依CPU的尋址範圍而定（即CPU地址信號線的位數）

• 內存的操做

  • 讀：將內存單元的內容讀入到CPU，原單元內容不改變。
  • 寫：CPU將信息放入到內存單元中，單元中原來的內容被覆蓋。

• 內存的分類（按工做方式來劃分）

  • 隨機存取存儲器（RAM）
  • 只讀存儲器（ROM）

5.三、輸入/輸出接口

接口是CPU與外部設備間的橋樑。

接口的分類

接口的功能

• 數據緩衝寄存
• 信號電平或類型的轉換
• 實現主機與外設間的運行匹配

六、軟件系統

軟件：爲運行、管理和維護計算機系統或爲實現某一功能而編寫的各類程序的總和及其相關的資料。