微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí).ppt

微機(jī)原理與接口技術(shù),李華貴 主編,基于IA-32位處理器與32位匯編語(yǔ)言,電子工業(yè)出版社,第1章 微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí),1.1 微處理器與微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況 1.2 微型計(jì)算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ) 1.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述 1.4 微型計(jì)算機(jī)工作的基本流程 1.5 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo),1.1 微處理器與微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況,凡是由大規(guī)模集成電路組成的具有控制器和運(yùn)算器功能的中央處理器，統(tǒng)稱為微處理器（Microprocessor，MP）。,微型計(jì)算機(jī)（Microcomputer）是指以微處理器為核心，配上由大規(guī)模集成電路制作的存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口電路及系統(tǒng)總線等所組成的計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱微機(jī)。,微處理器,微型計(jì)算機(jī),Intel公司于1971年推出了以Intel 4004的4位微處理器組成的型號(hào)為MCS-4的世界第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，Intel公司于1972年又推出了8位微處理器Intel 8008。,1974年Intel公司推出了第二代微處理器Intel 8080。,1.第一代微型計(jì)算機(jī)（19711973年）,2.第二代微型計(jì)算機(jī)（19731978年）,微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況,Intel公司于1978年推出了16位的8086微處理器，它屬于第三代微處理器，1979年，Intel公司推出的8088CPU，1981年，以8088微處理器為核心首次組成了IBM IP微型計(jì)算機(jī)，開創(chuàng)了微型計(jì)算機(jī)的新時(shí)代。,3.第三代微型計(jì)算機(jī)（19781984年）,隨著超大規(guī)模集成技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了32位微處理器，即第四代微處理器。1985年Intel公司推出了80386微處理器，80386內(nèi)部和外部的數(shù)據(jù)線都是32位，Intel公司推出了32位結(jié)構(gòu)的80386微處理器后，確定了80386芯片的指令集結(jié)構(gòu)（Instruction Set Architecture）為以后開發(fā)80X86系列處理器的標(biāo)準(zhǔn)，稱其為Intel 32位結(jié)構(gòu)（Intel Architecture-32，IA-32），后來的80486、Pentium等微處理器統(tǒng)稱為IA-32處理器，或稱32位80X86處理器。Intel公司于1989年推出80486CPU。,4.第四代微型計(jì)算機(jī)（19851992年）,1993年3月，Intel公司推出了第五代微處理器Pentium（譯名為“奔騰”）586，簡(jiǎn)稱P5，外部數(shù)據(jù)總線32位，內(nèi)部仍然為32位寄存器，但具有64位的數(shù)據(jù)處理能力。1995年2月，Intel公司推出了Pentium Pro（譯名為“高能奔騰”），簡(jiǎn)稱P6，1997年Intel公司推出了Pentium MMX（譯名為“多能奔騰”），它在原Pentium微處理器內(nèi)部增加了處理多媒體數(shù)據(jù)的MMX指令集。1998年1999年推出了Pentium Pro的改進(jìn)型，Pentium 和Pentium （譯名為“奔騰2代”和“奔騰3代”或P、P），2000年Intel公司推出的代號(hào)為Northwood的Pentium 4（奔騰4代）。,5.第五代微型計(jì)算機(jī)（1993年1995年）,現(xiàn)在，Intel、AMD、IBM及Sun等公司先后已設(shè)計(jì)并推出了多種常用RISC結(jié)構(gòu)的64位微處理器，2000年Intel公司推出了64位Itanium 處理器，2002年又推出了Itanium 2 處理器，Itanium 2 處理器含2.14億只晶體管，工作主頻達(dá)到1GHZ 。由于采用EPIC技術(shù)設(shè)計(jì)了該處理器的指令集，并不是IA-32結(jié)構(gòu)的64位擴(kuò)展，為了區(qū)別原來Intel公司的32位（IA-32）結(jié)構(gòu)，Intel公司稱該處理器的指令集結(jié)構(gòu)為Intel 64位（IA-64）。,6.Itanium(安騰)處理器IA-64結(jié)構(gòu)的開放硬件平臺(tái),AMD公司于2003年率先推出了支持64位、兼容80X86指令集結(jié)構(gòu)的64位處理器 2004年，Intel公司基于AMD公司64位處理器推出的壓力下，于是推出了擴(kuò)展存儲(chǔ)器64位技術(shù)（Extened Memory 64 Technology，EM64T），EM64T技術(shù)是IA-32結(jié)構(gòu)的64位擴(kuò)展，由于EM64T技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，IA-32指令系統(tǒng)也就擴(kuò)展成為64位，稱其為Intel 64結(jié)構(gòu)。,7.Intel 64結(jié)構(gòu),多核（Multi-core）處理器是在一個(gè)集成電路芯片上制作了兩個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行核心的芯片，其特點(diǎn)是提升了IA-32處理器硬件的多線程能力。,8.多核處理器,1.2 微型計(jì)算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ),1.2.1 數(shù)的定點(diǎn)表示法、32位和64位浮點(diǎn)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)格式 在微型計(jì)算機(jī)中，既可以實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)運(yùn)算，又有浮點(diǎn)運(yùn)算部件實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)運(yùn)算。 1. 定點(diǎn)數(shù)的表示法 在計(jì)算機(jī)中，約定二進(jìn)制數(shù)據(jù)的小數(shù)點(diǎn)位置固定在某一位，原理上講，小數(shù)點(diǎn)的位置固定在哪一位都行，但是，通常有兩種定點(diǎn)格式，一是將小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)的最左邊（即純小數(shù)），二是固定在數(shù)的最右邊（即純整數(shù)），前者通常用作浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)，后者通常被用在定點(diǎn)運(yùn)算中。,2浮點(diǎn)數(shù)的表示法,任意一個(gè)十進(jìn)制數(shù)N可以寫成 N=10EM 任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)N可以寫成 N=2em 例如，N=101.1101=200110.1011101 =200101.011101 同樣，在計(jì)算機(jī)中一個(gè)任意進(jìn)制數(shù)N可以寫成： N=ReM,其中，m為浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)，是一個(gè)純小數(shù)，e是比例因子的指數(shù)，稱為浮點(diǎn)數(shù)的指數(shù)，是一個(gè)純整數(shù)，比例因子的基數(shù)R是一個(gè)常數(shù)，一般R取值為2，也有取值為8、16兩種情況。,在計(jì)算機(jī)中存放一個(gè)完整的浮點(diǎn)數(shù)，應(yīng)該包括階碼、階符、尾數(shù)以及尾數(shù)的符號(hào)（數(shù)符）共4部分，即：,兩種標(biāo)準(zhǔn)格式:一般按照IEEE 754標(biāo)準(zhǔn)，采用32位浮點(diǎn)數(shù)和64位浮點(diǎn)數(shù)。,(1)32位浮點(diǎn)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)格式,32位浮點(diǎn)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)格式如下：,在32位浮點(diǎn)數(shù)中，約定基數(shù)R=2，S是尾數(shù)的符號(hào)位，即浮點(diǎn)數(shù)的符號(hào)位，它占1位，安排在最高位，0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)，尾數(shù)M占23位，放在低位部分，當(dāng)然是純小數(shù)。E是階碼，占8位，階碼采用了移碼方法來表示，將階碼上移127，即E=e+127。因?yàn)?位移碼值的范圍是00000000B 11111111B，所以能表示的真值e= -127+128。,E,M,0,23,30,31,S,例【1-1】 按照32位浮點(diǎn)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)格式，求數(shù) N=20110.1011101在計(jì)算機(jī)中表示的形式。 解：N=20110.1011101 =2000000110.10111010000000000000000 其中，因?yàn)楦↑c(diǎn)數(shù)為正數(shù)，所以S=0， M=10111010000000000000000，E=e+127=00000011+01111111=10000010 反之，一個(gè)32位浮點(diǎn)數(shù)N的真值可表示為： N=（1）S（0.M）2E-127,值得注意的是，這不是規(guī)格化的IEEE 754標(biāo)準(zhǔn)浮點(diǎn)數(shù)的表示。,在實(shí)用中，為了進(jìn)一步提高浮點(diǎn)數(shù)的精度，在作浮點(diǎn)數(shù)調(diào)整時(shí)，對(duì)浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)進(jìn)行規(guī)格化，即尾數(shù)域的最左邊總是有一位整數(shù)1，不予存取，在計(jì)算過程中，默認(rèn)有一個(gè)整數(shù)1存在，實(shí)際上將尾數(shù)擴(kuò)充到了24位。這才是規(guī)格化的IEEE 754標(biāo)準(zhǔn)的浮點(diǎn)數(shù)，下面將例【1-1】按規(guī)格化IEEE 754標(biāo)準(zhǔn)浮點(diǎn)數(shù)重新計(jì)算。,例【1-2】 N=20110.1011101=2000000110.10111010000000000000000 =2000000101.01110100000000000000000 于是，求得數(shù)N的規(guī)格化的32位IEEE 754標(biāo)準(zhǔn)的浮點(diǎn)數(shù)格式： S仍為0，E=e+127=00000010+01111111=10000001，E值減少一個(gè)。 M = 01110100000000000000000，M值左移一位。 根據(jù)規(guī)格化32位浮點(diǎn)數(shù)的表示形式，求數(shù)N的真值為： N=（-1）S（1.M）2E-127,(2)64位浮點(diǎn)數(shù)格式,它與32位浮點(diǎn)數(shù)的組成原理相同，約定基數(shù)R=2，尾數(shù)符號(hào)位S占一位，置于最高位，規(guī)格化的尾數(shù)M占52位，最左邊一位1已被隱藏，階碼e上移1023，即E=e+1023，移碼形式的階碼占共計(jì)11位。 反過來，已知一個(gè)規(guī)格化的64位浮點(diǎn)數(shù)，求浮點(diǎn)數(shù)N的真值可表示為： N=(-1)S(1.M)2E-1023,S,E,M,62,63,0,51,52,1.2.2 原碼、反碼與補(bǔ)碼的定義,1機(jī)器數(shù)與真值,機(jī)器數(shù):帶符號(hào)的二進(jìn)制數(shù)稱之為機(jī)器數(shù)。,真值:機(jī)器數(shù)所代表的值稱為真值。,在微機(jī)中，機(jī)器數(shù)有三種表示法，即原碼、反碼與補(bǔ)碼。,2. 原碼表示法,若定點(diǎn)整數(shù)的原碼形式為X0X1X2Xn，則原碼表示的定義是 X 2n X0 X原= 2n-X=2n +X 0X-2n X0為符號(hào)位，若n=7，即字長(zhǎng)8位，則 X取值范圍：-127+127 +0原=00000000 -0原=10000000,采用原碼表示法簡(jiǎn)單易懂，但它最大缺點(diǎn)是加法運(yùn)算電路復(fù)雜，不容易實(shí)現(xiàn)。,3. 反碼表示法,對(duì)于定點(diǎn)整數(shù)，反碼表示的定義是： X 2n X0 X反= (2n+1-1) +X 0X-2n 同樣n取7，即字長(zhǎng)8位，那么 X取值范圍：-127+127 +0反= 00000000 -0反= 11111111,4. 補(bǔ)碼表示法,對(duì)于定點(diǎn)整數(shù)，補(bǔ)碼表示的定義是： X 2n X0 X補(bǔ)= 2n+1 +X=2n+1 -X 0X-2n 同樣如果n取7，即字長(zhǎng)8位，那么 X取值范圍：-128+127 +0補(bǔ)=-0補(bǔ)=00000000 -10000000補(bǔ)=10000000 X補(bǔ)補(bǔ)=X，對(duì)已知的一個(gè)補(bǔ)碼通過再一次求其補(bǔ)，便可還原出真值。,例【1-3】 若字長(zhǎng)8位，X=126，Y=-126,求 X原、X反 、X補(bǔ)和Y原、Y反、Y補(bǔ)。,解： X原=X反=X補(bǔ)=01111110,Y原=11111110 Y反=10000001 Y補(bǔ)=10000010,(1)補(bǔ)碼加法運(yùn)算 規(guī)則：X補(bǔ)+Y補(bǔ) = X+Y補(bǔ) (1-11) 條件：X、Y以及X+Y在定義域內(nèi) 特點(diǎn)：符號(hào)位參與運(yùn)算；以2n+1為模進(jìn)行加法，最高位相加產(chǎn)生的進(jìn)位自然丟掉 根據(jù)運(yùn)算后結(jié)果的符號(hào)位，對(duì)結(jié)果求補(bǔ)，即X+ Y補(bǔ)補(bǔ)=X+Y，便可還原出真值。,5. 補(bǔ)碼的加減法運(yùn)算及溢出的判斷,在下面所有例子的運(yùn)算過程中，假定計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)均是8位。 例【1-4】 X=+00001111，Y =+01000000，求X+Y 解：X補(bǔ)=00001111 Y補(bǔ)=01000000 00001111 + 01000000 01001111=X+Y補(bǔ)=X+Y，結(jié)果正確。 例【1-5】 X=-00001111，Y =01000000，求X+Y 解：X補(bǔ)=11110001 Y補(bǔ)=01000000 11110001 + 01000000 1 00110001=X+Y補(bǔ)=X+Y，結(jié)果正確。,(2)補(bǔ)碼減法運(yùn)算 由于X-Y=X+(-Y)，所以補(bǔ)碼減法運(yùn)算仍可用加法運(yùn)算電路來完成，即X補(bǔ)+-Y補(bǔ)=X-Y補(bǔ)，同樣通過 X-Y補(bǔ)補(bǔ)=X-Y，可以還原出真值。條件是X、-X、X-Y必須在定義域內(nèi)。 例【1-6】X=01000000 Y=00001111，求X-Y 解：X補(bǔ)=01000000 -Y補(bǔ)=11110001 01000000 + 11110001 1 00110001=X-Y補(bǔ)=X-Y，結(jié)果正確。,(3)溢出的判斷 若參與操作的兩數(shù)在定義域內(nèi)，但運(yùn)算結(jié)果超出了字長(zhǎng)范圍內(nèi)補(bǔ)碼所能允許表示的值，所計(jì)算出的結(jié)果產(chǎn)生了錯(cuò)誤，稱之為溢出。 例如字長(zhǎng)8位，補(bǔ)碼表示數(shù)的范圍是： -128X+127，若字長(zhǎng)n位，補(bǔ)碼所能表示數(shù)的范圍是-2n-1X2n-1-1，當(dāng)運(yùn)算結(jié)果超出這個(gè)范圍時(shí)，便產(chǎn)生溢出，兩個(gè)正數(shù)相加可能產(chǎn)生正的溢出，兩個(gè)負(fù)數(shù)相加可能會(huì)產(chǎn)生負(fù)的溢出，正負(fù)兩數(shù)相加不會(huì)產(chǎn)生溢出。,例【1-7】 C7C6 0 1 0 0 0 0 0 0 + 64 + 0 1 0 0 0 0 0 1 + 65 1 0 0 0 0 0 0 1 + 129+127， 結(jié)果錯(cuò)誤，產(chǎn)生了溢出 兩個(gè)正數(shù)相加，結(jié)果為負(fù)數(shù)形式，這是由于+129+127的原因，從上式可看出：C6=1，C7=0，OF=C6C7=10=1，溢出標(biāo)志OF=1，表示有溢出。,例【1-8】 計(jì)算-128-1 C7C6 -128補(bǔ) = 1 0 0 0 0 0 0 0 + -1補(bǔ) = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 兩個(gè)負(fù)數(shù)相加，結(jié)果為正數(shù)形式，這是由于-128-1=-129-128的原因，從上式可看出C6=0，C7=1，OF=C6C7=01=1，表示有溢出。,例【1-9】計(jì)算64-1 C7C6 +64補(bǔ)= 0 1 0 0 0 0 0 0 + -1補(bǔ)= 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 運(yùn)算結(jié)果正確。C7=1，C6=1，則OF=C6C7=11=0，無溢出。,1.2.3 微機(jī)中常用的數(shù)字代碼與字符代碼,1數(shù)字代碼,(1)數(shù)字代碼的表示,BCD碼是一種常用的數(shù)字代碼，它的編碼方法是將每個(gè)十進(jìn)制數(shù)用4位二進(jìn)制數(shù)表示，從而實(shí)現(xiàn)了用二進(jìn)制數(shù)表示十進(jìn)制數(shù)。在計(jì)算機(jī)中，最常用的BCD碼是8421碼，稱為標(biāo)準(zhǔn)BCD碼，每個(gè)BCD碼每位上對(duì)應(yīng)的權(quán)值與二進(jìn)制權(quán)值相同，十進(jìn)制數(shù)09的BCD碼則為0000、00011001。,(2)標(biāo)準(zhǔn)BCD碼的加法,由于計(jì)算機(jī)中的基本運(yùn)算電路只能作二進(jìn)制加法運(yùn)算，如果利用它實(shí)現(xiàn)BCD碼相加，必須要找出將二進(jìn)制加法運(yùn)算電路適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)BCD碼相加的規(guī)則，然后遵循該規(guī)則設(shè)計(jì)出BCD碼相加的運(yùn)算電路。,例【1-10】 0100 0101 + 0101 0100 1001 1001 結(jié)果正確 例【1-11】 0100 0101 + 0101 0101 1001 1010 結(jié)果不正確 + 110 個(gè)位加6修正 1010 0000 結(jié)果還不正確 + 110 十位加6修正 1 0000 0000 結(jié)果正確,BCD碼加法的規(guī)則：,兩個(gè)BCD數(shù)對(duì)應(yīng)的BCD碼位用二進(jìn)制加法相加，若產(chǎn)生的和小于10則保持不變，結(jié)果正確；如果產(chǎn)生的和10，則在和數(shù)上作加6修正。 兩個(gè)BCD數(shù)對(duì)應(yīng)的BCD碼位用二進(jìn)制加法相加后，如果向高位BCD碼產(chǎn)生了進(jìn)位，說明逢十六進(jìn)一，丟掉了6，所以也要作加6修正。加6修正的原因是：運(yùn)算電路只能逢十六進(jìn)一，不能逢十進(jìn)一。,(3)標(biāo)準(zhǔn)BCD碼的減法 兩個(gè)BCD碼相減，有如下兩條規(guī)則： 兩個(gè)BCD數(shù)對(duì)應(yīng)的BCD碼位采用二進(jìn)制相 減，不發(fā)生借位則結(jié)果正確。 兩個(gè)BCD數(shù)對(duì)應(yīng)的BCD碼位采用二進(jìn)制相減，若BCD碼位的低位向高位發(fā)生了借位，由于是二進(jìn)制運(yùn)算，借一位一定會(huì)當(dāng)作16，而實(shí)際上借一位只能當(dāng)作10，所以在低位上要作減6修正。,2字符代碼,微機(jī)中常用的是ASC碼（美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼）,如表1-1所示： 它包括10個(gè)十進(jìn)制數(shù)碼，26個(gè)英文字母和一些專用符號(hào)，總共128個(gè)字符的ASC碼，因此，只需要一個(gè)字節(jié)中的低7位編碼，最高位可用作奇偶校驗(yàn)位，當(dāng)最高位恒取1，稱為標(biāo)記校驗(yàn)，當(dāng)最高位恒取0，稱作空格校驗(yàn)。,表1-1,1.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件與軟件兩大部分組成，分別稱為硬件（Hardware）系統(tǒng)與軟件（Software）系統(tǒng)。,1.3.1 微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng),根據(jù)馮.諾伊曼（Von Neumann）計(jì)算機(jī)的基本思想，微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備及輸出設(shè)備五大部分組成。,微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1-1所示，它由CPU、內(nèi)存儲(chǔ)器、各類I/O接口、相應(yīng)的I/O設(shè)備以及連接各部件的地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線等組成。,1微處理器,微處理器（Microprocessor）簡(jiǎn)稱P或MP，或CPU。CPU是采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)將算術(shù)邏輯部件ALU（Arithmetic Logic Unit）、控制部件CU（Control Unit）和寄存器組R（Registers）等三個(gè)基本部分以及內(nèi)部總線集成在一塊半導(dǎo)體芯片上構(gòu)成的電子器件。,2存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)器的功能主要是用于存放程序與數(shù)據(jù)。,3I/O接口,I/O接口（Interface）是CPU與I/O設(shè)備之間的連接電路，不同的I/O設(shè)備有不同的I/O接口電路。以往I/O接口也稱為接口卡，或適配器等。,4總線,這里指的總線（BUS）包括地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線三種。所謂總線，它將多個(gè)功能部件連接起來，并提供傳送信息的公共通道，能為多個(gè)功能部件分時(shí)共享，總線上能同時(shí)傳送二進(jìn)制信息的位數(shù)稱為總線的寬度。,(1)地址總線,地址總線（Address Bus，AB），通常是CPU用來發(fā)出地址信息的，用于對(duì)存儲(chǔ)器和I/O接口進(jìn)行尋址，因?yàn)榈刂沸畔⑹怯蒀PU指向內(nèi)存儲(chǔ)器和I/O接口的，所以地址信息通常是單方向的。地址總線的寬度決定了CPU訪問存儲(chǔ)器的最大容量。例如，8086CPU有20條地址線，能訪問存儲(chǔ)器的容量是220字節(jié)=1MB。Pentium CPU有32條地址線，能訪問存儲(chǔ)器的容量是232字節(jié)=4GB。,(2)數(shù)據(jù)總線,數(shù)據(jù)總線（Data Bus，DB），它是CPU和存儲(chǔ)器、CPU和I/O接口之間傳送信息的數(shù)據(jù)通路，數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)姆较驗(yàn)殡p向傳輸，可由CPU傳輸信息給存儲(chǔ)器或I/O接口，或者反方向傳輸。數(shù)據(jù)總線的寬度越寬，CPU傳輸數(shù)據(jù)信息的速度越快，8086 CPU數(shù)據(jù)總線為16位，Pentium的外部數(shù)據(jù)總線64位，分別表示CPU一次可以與存儲(chǔ)器或I/O接口傳送16位和64位二進(jìn)制信息。,(3)控制總線,控制總線（Control Bus，CB），按照傳輸方向分為兩種：一種是由CPU發(fā)出的控制信號(hào)，用以對(duì)其他部件的讀控制、寫控制等；另一種則是其他部件發(fā)向CPU的，反過來實(shí)現(xiàn)對(duì)CPU的控制。在兩種方向的控制信號(hào)中前者多于后者。,1.3.2 微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng),計(jì)算機(jī)軟件（Software）是指為運(yùn)行、維護(hù)、管理、應(yīng)用計(jì)算機(jī)所編制的程序及程序運(yùn)行所需要的數(shù)據(jù)文檔資料的總和。一般把軟件劃分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。其中系統(tǒng)軟件為計(jì)算機(jī)使用提供最基本的功能，但是并不針對(duì)某一特定應(yīng)用領(lǐng)域。而應(yīng)用軟件則恰好相反，不同的應(yīng)用軟件根據(jù)用戶和所服務(wù)的領(lǐng)域提供不同的功能。,1系統(tǒng)軟件,系統(tǒng)軟件是用于控制、管理及維護(hù)計(jì)算機(jī)資源的軟件。系統(tǒng)軟件主要包括操作系統(tǒng)、各種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序及工具類程序共五大類。,(1)操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)（Operating System，OS）是配置在計(jì)算機(jī)硬件上的第一層軟件，是對(duì)硬件系統(tǒng)的第一次擴(kuò)充，它在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中占有特殊重要的地位，其他所有軟件都將依賴于操作系統(tǒng)才能運(yùn)行，它是軟件系統(tǒng)的核心。,(2)各種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是用來專門編寫軟件的語(yǔ)言。用戶選用不同的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫各種應(yīng)用程序，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言由發(fā)展的先后可分為機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言，高級(jí)語(yǔ)言是軟件開發(fā)者常用的語(yǔ)言，它的發(fā)展非?？欤Ｒ姷挠蠧、C+、C#、VC、VB、Java等。,(3)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是用戶與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的接口，它為用戶提供了完整的操作命令。例如，如何建立、修改和查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息，如何對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和排序等處理。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行有效管理和操作的一種系統(tǒng)軟件。,(4)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,(5)工具類程序 用戶借助工具類程序可以方便地使用計(jì)算機(jī)，以及對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行維護(hù)和管理等，主要的工具類程序有測(cè)試程序、診斷程序及編輯程序等。,2應(yīng)用軟件,應(yīng)用軟件是為了某種特定的用途而被開發(fā)的軟件及其有關(guān)資料。它可以是一個(gè)特定的程序，比如一個(gè)圖像瀏覽器，也可以是一組功能聯(lián)系緊密，可以互相協(xié)作的程序的集合，比如微軟的Office軟件；也可以是一個(gè)由眾多獨(dú)立程序組成的龐大的軟件系統(tǒng)，比如數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。,1.3.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。硬件包括微型計(jì)算機(jī)、I/O設(shè)備以及電源等組成，微型計(jì)算機(jī)由微處理器、存儲(chǔ)器、I/O接口電路以及總線四部分組成。軟件由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件組成。,圖1-3 微型計(jì)算機(jī)