第一章01 微型计算机系统

课程：清华大学 微型计算机原理与接口技术

学习者：Soler HO 

学习日期：2020 - 02 - 02

一、微型计算机系统（微机系统）

1、微型机的工作原理

冯·诺伊曼 计算机的工作原理 —— 存储程序工作原理

2、冯·诺伊曼 机的特点

• 将计算过程描述为由许多条指令按一定顺序组成的程序，并放入存储器保存。

• 指令按其在存储器中存放的顺序执行。

• 由控制器控制整个程序和数据的存取以及程序的执行。

• 以运算器为核心，所有的执行都经过运算器。

3、冯·诺伊曼 计算机体系结构

4、微型机的工作过程【个人学习推荐：计算机组成原理】

• 取一条指令的工作过程
  • 将指令所在地址赋给程序计数器PC
  • PC内容送到地址寄存器AR，PC自动加1。
  • 把AR的内容通过地址总线送至内存储器，经过地址编译器译码，选中相应的单元。
  • CPU的控制器发出读取命令。
  • 在读取命令控制下，把所选中单元的内容（即指令操作码）读到数据总线DB。
  • 把读出的内容经过数据总线送到数据寄存器DR。
  • 指令译码
    • 因为取出的是指令的操作码，故数据寄存器DR把它送到指令寄存器IR，然后再送到指令译码器ID。

5、微机系统的基本组成

5.1、微处理器简称CPU、计算机的核心部分。主要包括：

• 运算器
• 控制器
• 寄存器组

5.2、存储器：用于存放计算机工作过程中需要操作的数据和程序。

关于内存储器的几个概念

• 内存单元的地址和内容

  • 每个单元都对应一个地址，以实现对单元内容的读取（过程叫做寻址）。

• 内存容量

  • 内存所含存储单元的个数，以字节为单位。
  • 内存容量的大小依CPU的寻址范围而定（即CPU地址信号线的位数）

• 内存的操作

  • 读：将内存单元的内容读入到CPU，原单元内容不改变。
  • 写：CPU将信息放入到内存单元中，单元中原来的内容被覆盖。

• 内存的分类（按工作方式来划分）

  • 随机存取存储器（RAM）
  • 只读存储器（ROM）

5.3、输入/输出接口

接口是CPU与外部设备间的桥梁。

接口的分类

接口的功能

• 数据缓冲寄存
• 信号电平或类型的转换
• 实现主机与外设间的运行匹配

6、软件系统

软件：为运行、管理和维护计算机系统或为实现某一功能而编写的各种程序的总和及其相关的资料。

来源：oschina

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