第2章 计算机硬件系统 本章学习目标 本章主要介绍了计算机系统的组成、特点、功能 及各部分之间的关系。通过本章的学习,主要掌握以 几个方面的内容 冯诺依曼体系结构计算机的特点 系统板、微处理器、内存储器的功能和主成 存储器的分类、特点、区别及功能 总路线的功能和分类 常用的输入输出设备 计算机体系结构
第2章 计算机硬件系统 本章学习目标 本章主要介绍了计算机系统的组成、特点、功能 及各部分之间的关系。通过本章的学习，主要掌握以 下几个方面的内容： l 冯•诺依曼体系结构计算机的特点 l 系统板、微处理器、内存储器的功能和主成 l 存储器的分类、特点、区别及功能 l 总路线的功能和分类 l 常用的输入输出设备 l 计算机体系结构
第2章计算机硬件系统 2.1计算机硬件系统的组成 2.2微型计算机的“主机” 2.3输入输出系统及设备 2.4计算机体系结构
第2章 计算机硬件系统 2.1 计算机硬件系统的组成 2.2 微型计算机的“主机” 2.3 输入输出系统及设备 2.4 计算机体系结构
2.1计算机硬件系统的组成 ◆2,1.1冯·诺依曼体系结构计算机的特点 ◆2,1,2微型计算机的硬件结构
2.1 计算机硬件系统的组成 2.1.1 冯•诺依曼体系结构计算机的特点 2.1.2 微型计算机的硬件结构 返 回
21.1冯诺依曼体系结构计算机的特点 1945年数学家冯诺依曼( von Neumann)等人 在研究 EDVAC机时,提出了“存储程序的概念。以此 为基础的各类计算机,统称为冯·诺依曼机。它的特 点可归结为: ◇Y∞·●计算机由运算器、存储器、控制器和输入设备、输 出设备五大部件组成。 ◆●指令和数据以同等地位存放于存储器中,并可按地 址寻访 ●指令和数据均用二进制码表示。 ●指令由操作码和地址码组成,操作码用来表示操作 的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置
2.1.1 冯•诺依曼体系结构计算机的特点 1945年数学家冯•诺依曼（von Neumann）等人， 在研究EDVAC机时，提出了“存储程序的概念。以此 为基础的各类计算机，统称为冯•诺依曼机。它的特 点可归结为： l 计算机由运算器、存储器、控制器和输入设备、输 出设备五大部件组成。 l 指令和数据以同等地位存放于存储器中，并可按地 址寻访。 l 指令和数据均用二进制码表示。 l 指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作 的性质，地址码用来表示操 作数在存储器中的位置
指令在存储器中按顺序存放。通常指令是顺序执 行的在特定条件下,可根据运算结果或根据设定的条 件改变执行的顺序 ◆●机器以运算器为中心,输入输出设备的数据传送 通过运算器。 计算机的5大部件中,控制器和运算器是其核心部 分,称为中央处理器。冯诺依曼结构规定控制器是 根据存放在存储器中的程序来工作的,即计算机的工 作过程就是运行程序的过程。所以,为了使计算机能 进行正常工作,程序必须预先存放在存储器中。因而, 这种结构的计算机是按存储程序原理进行工作的 返、回
l 指令在存储器中按顺序存放。通常指令是顺序执 行的在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条 件改变执行的顺序。 l 机器以运算器为中心，输入输出设备的数据传送 通过运算器。 计算机的5大部件中，控制器和运算器是其核心部 分，称为中央处理器。冯•诺依曼结构规定控制器是 根据存放在存储器中的程序来工作的，即计算机的工 作过程就是运行程序的过程。所以，为了使计算机能 进行正常工作，程序必须预先存放在存储器中。因而， 这种结构的计算机是按存储程序原理进行工作的。 返 回
◆2.12微型计算机的硬件结构 ◆1.微型计算机的定义 微型计算机( Microcomputer)是指以微 处理器为基础,配以内存储器以及输入输出 接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机 2.徼型计算机的结构 台微型计算机的结构如下图: 外设 内存 内存 接口 总线系统 接口 外设外设外设
2.1.2 微型计算机的硬件结构 1. 微型计算机的定义 微型计算机（Microcomputer ）是指以微 处理器为基础，配以内存储器以及输入输出 接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机。 ２．微型计算机的结构 一台微型计算机的结构如下图： 总 线 系 统 C P U 内存 内存 接口 接口 接口 接口 外设 外设 外设 外设
微型计算机的结构采用总线结构来实现相互之间 的信息传送。总线是微处理器、内存储器和IO接口 之间相互交换信息的公共通路。总线由数据总线、地 址总线和控制总线组成,数据总线是从微处理器向内 存储器、IO接口传送数据的通路,同时它也是从内 存储器、IO接口向微处理器传送数据的通路,因为 它可以在两个方向往返传送数据,称为双向总线。地 址总线是微处理器向内存储器和I/O接口传送地址信 息的通路,它是单向总线,只能从微处理器向外传送 类A控制总线是微处理向内存储器和O接口传送的命令 信号以及外界向微处理器传送状态信号等信息的通路。 返
微型计算机的结构采用总线结构来实现相互之间 的信息传送。总线是微处理器、内存储器和I/O接口 之间相互交换信息的公共通路。总线由数据总线、地 址总线和控制总线组成，数据总线是从微处理器向内 存储器、I/O接口传送数据的通路，同时它也是从内 存储器、I/O接口向微处理器传送数据的通路，因为 它可以在两个方向往返传送数据，称为双向总线。地 址总线是微处理器向内存储器和I/O接口传送地址信 息的通路，它是单向总线，只能从微处理器向外传送。 控制总线是微处理向内存储器和I/O接口传送的命令 信号以及外界向微处理器传送状态信号等信息的通路。 返回
2.2微型计算机的“主机” 22.1系统板 222微处理器 2.2.3内存储器 反回
2.2 微型计算机的“主机” 2.2.1 系统板 2.2.2 微处理器 2.2.3 内存储器 返 回
2.2.1系统板 系统主板即母板也称底板,它是整 个计算机系统的通信网。系统单元的每 个元器件直接连到系统主板,它们通过 系统主板进行数据的交换。系统主板 般位于系统单元的底部或一侧。它是 个较大的平面电路板,由5个部分组成: CPU、存储器、总线、插槽以及电源 通常,电源在主板上只是一个插座, 电源电路不再主板上
2.2.1 系统板 系统主板即母板也称底板，它是整 个计算机系统的通信网。系统单元的每 个元器件直接连到系统主板，它们通过 系统主板进行数据的交换。系统主板一 般位于系统单元的底部或一侧。它是一 个较大的平面电路板，由5个部分组成： CPU、存储器、总线、插槽以及电源。 通常，电源在主板上只是一个插座， 电源电路不再主板上。 返回
2.2.2微处理器 ◆1.微处理器:将一台计算机的运算器和控制器 集成在一个芯片上,称之为微处理器( Micro Processor),这种微处理器在微型计算机中充 当了中央处理器(CPU),它是计算机系统的 核心。 2.运算器的主要功能:完成各种算术运算和逻 辑运算,是对信息加工处理的部件 3.运算器的组成:由进行运算的运算器件及用 来暂时寄存数据的寄存器、累加器等组成。 ◆4.控制器:用来协调和指挥整个计算机系统的 操作 ◆5.控制器的组成:它主要是由指令寄存器、译 码器、程序计数器、操作控制器等组成
2.2.2 微处理器 1. 微处理器: 将一台计算机的运算器和控制器 集成在一个芯片上，称之为微处理器（Micro Processor），这种微处理器在微型计算机中充 当了中央处理器（CPU），它是计算机系统的 核心。 2. 运算器的主要功能: 完成各种算术运算和逻 辑运算,是对信息加工处理的部件. 3. 运算器的组成: 由进行运算的运算器件及用 来暂时寄存数据的寄存器、累加器等组成。 4. 控制器: 用来协调和指挥整个计算机系统的 操作. 5. 控制器的组成: 它主要是由指令寄存器、译 码器、程序计数器、操作控制器等组成