微機(jī)原理與接口技術(shù)(田輝主編).ppt

1、微機(jī)原理與接口技術(shù),山東農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院 主 講：婁 偉 電 話Email: ,評分方式,1.出勤：10，抽查點(diǎn)名缺一次扣5分，有事允許請假。 2.小測驗(yàn)及作業(yè)：20 3.考試成績：70,教材及其參考書目,選用教材：微機(jī)原理與接口技術(shù)徐惠民主編，高教出版 建議參考書目： 1.微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)薛均義主編，高教出版 2. 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與接口李繼燦主編，清華大學(xué)出版,第一章 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述,概述 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示和編碼 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),本章重點(diǎn)掌握內(nèi)容,1、計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示、相互轉(zhuǎn)換、基本運(yùn)算以及數(shù)據(jù)編碼； 2、了解計(jì)算機(jī)的基本組成，對計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)有個

2、宏觀認(rèn)識,1946年, 美國賓西法尼亞大學(xué)研制成功電子數(shù)字計(jì)算機(jī) ENIAC（ Electronic Numegrical Intergrator And Calculator ）。盡管它重達(dá)30噸，占地170平方米，耗電140千瓦，用了18800多個電子管，每秒鐘僅能做5000次加法。這臺計(jì)算機(jī)有五個基本部件：輸入器、輸出器、運(yùn)算器、存儲器和控制器，奠定了當(dāng)代電子數(shù)字計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),1.1 概述,運(yùn)作了九年之久。吃電很兇， 據(jù)傳ENIAC每次一開機(jī)，整個費(fèi)城西區(qū)的電燈都為之黯然失色； 另外，真空管的損耗率相當(dāng)高，幾乎每15分鐘就可能燒掉一支真空管，操作人員須花15分鐘以上的時間才能找出

3、壞掉的管子，使用上極不方便；曾有人調(diào)侃道：“只要那部機(jī)器可以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)五天，而沒有一只真空管燒掉，發(fā)明人就要額手稱慶了,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程,第一代 電子管時代(1946-1958)：耗電高，體積大，定點(diǎn)計(jì)算，運(yùn)用機(jī)器語言或匯編語言； 第二代 晶體管時代(1958-1965)：變集中處理為分級處理，浮點(diǎn)運(yùn)算，運(yùn)用高級語言； 第三代 中小規(guī)模集成電路時代(1965-1970)： 存儲容量大，運(yùn)算速度快，幾十至幾百萬次/秒（目前能達(dá)到千萬億次/秒）； 第四代 大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路時代(1971至今)： 向大型機(jī)和微型機(jī)兩個方向發(fā)展,從計(jì)算機(jī)字長：微型計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了4位機(jī)8位機(jī)16位機(jī)32位機(jī) 64

4、位機(jī),現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向,微型化 便攜式、低功耗； 巨型化 尖端科技領(lǐng)域的信息處理，需要超大容量、高速度； 智能化 模擬人類大腦思維和交流方式，多種處理能力； 系列化、標(biāo)準(zhǔn)化 便于各種計(jì)算機(jī)硬、軟件兼容和升級； 網(wǎng)絡(luò)化 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)和信息高速公路； 多機(jī)系統(tǒng) 大型設(shè)備、生產(chǎn)流水線集中管理(獨(dú)立控制、故障分散、資源共享,應(yīng)用領(lǐng)域,科學(xué)和工程計(jì)算：密碼破譯，天氣預(yù)報(bào)，地質(zhì)勘探，衛(wèi)星軌道計(jì)算； 工業(yè)控制：機(jī)器人以及各種自動化裝備，溫度調(diào)節(jié)，閥門控制； 輔助設(shè)計(jì)/分析/制造/教學(xué)： 機(jī)械CAD，建筑CAD，CAE，CAM，CAI； 數(shù)據(jù)處理： 數(shù)據(jù)庫管理，企業(yè)信息管理，統(tǒng)計(jì)匯總、辦公自動化； 智能模擬

5、：人工智能、專家系統(tǒng)、自學(xué)習(xí),1.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示和編碼1.2. 1 計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制及其轉(zhuǎn)換,一.進(jìn)位計(jì)數(shù)制的表示方法 十進(jìn)制ND 十個數(shù)碼：09，逢十進(jìn)一。 例 1234.5=1103 +2102 +3101 +4100 +510-1 加權(quán)展開式以10為基數(shù)，各位系數(shù)為09。 一般表達(dá)式,n:整數(shù)位數(shù)，m:小數(shù)位數(shù)，ai ：取值范圍0-9,二進(jìn)制NB 兩個數(shù)碼：0、1, 逢二進(jìn)一。 例 1101.101=123+122+021+120+12-1+12-3 加權(quán)展開式以2為基數(shù)，各位系數(shù)為0、1。 一般表達(dá)式,1.2.1 計(jì)算機(jī)中的進(jìn)位計(jì)數(shù)制,八進(jìn)制No,八個數(shù)碼：0、1、2、3、4、

6、5、6、7 逢八進(jìn)一。 例 6170.234=683+182+781+080+28-1+38-2+48-3 加權(quán)展開式以8為基數(shù)，各位系數(shù)為0 7。 一般表達(dá)式,1.2.1 計(jì)算機(jī)中的進(jìn)位計(jì)數(shù)制,十六進(jìn)制NH 十六個數(shù)碼09、AF，逢十六進(jìn)一。 例：DFC.8=13162 +15161 +12160 +816-1 展開式以十六為基數(shù)，各位系數(shù)為09，AF。 一般表達(dá)式,1.2.1 計(jì)算機(jī)中的進(jìn)位計(jì)數(shù)制,1.2.1 計(jì)算機(jī)中的進(jìn)位計(jì)數(shù)制,小節(jié) 每一計(jì)數(shù)制有一確定的基數(shù)R，系數(shù)ai有R種可能的取值； “逢R進(jìn)一”； 小數(shù)點(diǎn)右移一位相當(dāng)于乘R；反之相當(dāng)于除以R,二. 進(jìn)位計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換,R 進(jìn)制數(shù)

7、轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)：按權(quán)展開，求和 例：1011.1010B=123+121+120+12-1+12-3=11.625 DFC.8H =13162+15161+12160+816-1 = 3580.5 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制數(shù)：整數(shù)和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換： 1、整數(shù)部分 “除R取余”：十進(jìn)制整數(shù)不斷除以轉(zhuǎn)換進(jìn)制基數(shù)，直至商為 0。每除一次取一個余數(shù)，從低位排向高位,二. 進(jìn)位計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換,例：39轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù) 39 =100111B 2 39 2 19 1 （ b0） 2 9 1 （ b1） 2 4 1 （ b2） 2 2 0 （ b3） 2 1 0 （ b4） 0 1 （ b5,二. 進(jìn)位計(jì)

8、數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換,2、小數(shù)部分 “乘R取整”：用轉(zhuǎn)換進(jìn)制的基數(shù)乘以小數(shù)部分，直至小 數(shù)為0或達(dá)到轉(zhuǎn)換精度要求的位數(shù)。每乘一次取一次整數(shù)，從最高位排到最低位。例,1、0.625轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù) 0.625 2 1.250 1 (b-1) 2 0.5 0 0 (b-2) 2 1.0 1 (b-3) 0.625 = 0.101B,二. 進(jìn)位計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換,二進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換 八進(jìn)制 二進(jìn)制：一位八進(jìn)制數(shù)用三位二進(jìn)制數(shù)表示。 十六進(jìn)制 二進(jìn)制：一位十六進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制數(shù)表示。 二進(jìn)制 八進(jìn)制：從小數(shù)點(diǎn)開始，分別向左右兩邊把三位二進(jìn)制數(shù)碼劃為一組，最左和最右一組不足三位用0補(bǔ)充，然后每組

9、用一個八進(jìn)制數(shù)碼代替。 二進(jìn)制 十六進(jìn)制：與八進(jìn)制類似，但是四位分為一組,1.2.2 帶符號數(shù)的表示,無符號數(shù)和帶符號數(shù) 無符號數(shù)：機(jī)器的全部有效位均用來表示數(shù)的大小，如 N01001 表示無符號數(shù)9 帶符號數(shù)：機(jī)器中，最高位作符號位(數(shù)的符號用“0”、 “1” 表示)， 其余位為數(shù)值位。 機(jī)器數(shù)與真值 機(jī)器數(shù)：機(jī)器中數(shù)的表示形式，如原碼、反碼、補(bǔ)碼。 真值： 機(jī)器數(shù)所代表的實(shí)際數(shù)值 例:一個8位機(jī)器數(shù)與它的真值對應(yīng)關(guān)系： 真值： X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B 機(jī)器數(shù)：X1機(jī)= 01010100 X2機(jī)= 11010100,1.2.2 帶符號數(shù)的表示,原

10、碼 最高位為符號位，0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)。 數(shù)值位與真值數(shù)值位相同。 例：真值： x1 = +1010100B x2 =1010100B 機(jī)器數(shù)：x1原 = 01010100 x2原 = 11010100 特點(diǎn)： 1、表示簡單、直觀。 2、0的表示不唯一，即真值0有兩種不同的表示形式，0 或 -0。 0原=0000 -0原=1000 3、加減運(yùn)算復(fù)雜,正數(shù)的反碼與其原碼相同。 負(fù)數(shù)反碼符號位為 1，數(shù)值位為原碼數(shù)值各位取反。 例： 8位反碼機(jī)器數(shù) x= +4： x原= 00000100 x反= 00000100 x= -4 ： x原= 10000100 x反= 11111011 x= +0：

11、 x原= 00000000 x反= 00000000 x= -0 ： x原= 10000000 x反= 11111111 x= +127： x原= 01111111 x反= 01111111 x= -127 ： x原= 11111111 x反= 10000000,1.2.2 帶符號數(shù)的表示,反碼,1.2.2 帶符號數(shù)的表示,補(bǔ)碼 數(shù)的補(bǔ)碼與“模”有關(guān) “?！?計(jì)數(shù)系統(tǒng)的量程 X補(bǔ)= MX （mod M=Rn） 當(dāng)X0，M丟掉, X補(bǔ)=X 當(dāng)X0，X補(bǔ)= M+X=M-X。 正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同；負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為其反碼加1,例：8位二進(jìn)制數(shù)的模為： 28 = 256 當(dāng)X0，X補(bǔ)= 28 -X = 2

12、56 -X= 255 -X+1 = X反碼 + 1,1.2.2 帶符號數(shù)的表示,1.2.2 帶符號數(shù)的表示,例：8位補(bǔ)碼機(jī)器數(shù) x=+4 x原=x反=x補(bǔ)=00000100 x=-4 x原 = 10000100 x反 = 11111011, x補(bǔ) = 11111100 優(yōu)點(diǎn)：1、0的表示唯一; 2、加減運(yùn)算方便,即負(fù)數(shù)用補(bǔ)碼表示時，可以把減法轉(zhuǎn)化為加法; 3、8位二進(jìn)制補(bǔ)碼表示的整數(shù)范圍為+127- 128；16位二進(jìn)制補(bǔ)碼表示的整數(shù)范圍為32768 32767；若機(jī)器字長為n，則補(bǔ)碼表示的整數(shù)范圍為: 2n-1（2n-11）; 4、由補(bǔ)碼求真值：當(dāng)為負(fù)數(shù)時，即最高位為1，其絕對值所對應(yīng)的二進(jìn)

13、制數(shù)應(yīng)為各數(shù)值位“按位求反加1”的和,1.2 .2 帶符號數(shù)的表示,補(bǔ)碼運(yùn)算： 補(bǔ)碼加法： AB補(bǔ)= A補(bǔ)+B補(bǔ) 即兩數(shù)和的補(bǔ)碼等于兩數(shù)補(bǔ)碼的和;也就是，在進(jìn)行補(bǔ)碼加法時，可以不必考慮加數(shù)的正負(fù)，直接進(jìn)行加法即可;從而簡化了計(jì)算機(jī)內(nèi)部的操作,1.2 .2 帶符號數(shù)的表示,例: 1、計(jì)算（-70+55） 解：-70原=11000110 -70補(bǔ)=10111010 55原= 00110111 55補(bǔ)= 00110111 -70補(bǔ)+55補(bǔ) =10111010+ 00110111= 11110001 因符號位為“1”，所以對補(bǔ)碼相加結(jié)果11110001的數(shù)值部分 “求反加1”得：-15 所以：-70+

14、55-15 注意：補(bǔ)碼運(yùn)算出來的結(jié)果還是補(bǔ)碼，相對于機(jī)器數(shù)而言我們更習(xí)慣用真值或原碼來讀一個數(shù),因此要學(xué)會補(bǔ)碼與原碼之間的相互轉(zhuǎn)換。 A補(bǔ)補(bǔ)= A原 A反反= A原,1.2 .2 帶符號數(shù)的表示,2、計(jì)算 -70+（-55） 解：-70原=11000110 -70補(bǔ)=10111010 -55原= 10110111 -55補(bǔ)= 11001001 -70補(bǔ)+-55補(bǔ) =10111010+11001001= 1（10000011） 因符號位為“1”，所以對補(bǔ)碼相加結(jié)果10000011的 數(shù)值部分 “求反加1”得：-125 所以：-70+（-55）-125,1.2 .2 帶符號數(shù)的表示,注： 1、補(bǔ)碼

15、運(yùn)算步驟 1） 將參加運(yùn)算的操作數(shù)用補(bǔ)碼表示; 2） 進(jìn)行加法得到兩數(shù)和的補(bǔ)碼 （符號位作為數(shù)的一部分參加運(yùn)算）; 3）判斷是否溢出 若沒有溢出，則可進(jìn)一步求和的真值：和為正數(shù)可直接求出，和為負(fù)數(shù)，則再次“求補(bǔ)”，得到真值,1.2.2 帶符號數(shù)的表示,2、溢出的判斷： 溢出：帶符號數(shù)運(yùn)算的結(jié)果超出計(jì)算機(jī)可以表示的范圍，就是溢出。 8位整數(shù)范圍:（127，-128） 兩個同符號數(shù)相加有可能產(chǎn)生溢出； 兩個負(fù)數(shù)補(bǔ)碼相加后得到正數(shù)的補(bǔ)碼，或兩個正數(shù)的補(bǔ)碼相加后到負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼，都是產(chǎn)生了溢出,1.2.2 帶符號數(shù)的表示,例：計(jì)算65補(bǔ)+96補(bǔ) 解：65補(bǔ)+96補(bǔ)=0100000101100000 0 1

16、0100001 而1010000195補(bǔ) 可以看出，兩個正數(shù)的補(bǔ)碼相加后得到負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼，顯然出錯了；因?yàn)?61127，所以稱為正向溢出,1.2.2 帶符號數(shù)的表示,例：計(jì)算（-70）補(bǔ)+（-60）補(bǔ) 解：（-70）補(bǔ)+（-60）補(bǔ) =10111010+11000100=1 01111110 兩個負(fù)數(shù)之和卻產(chǎn)生了正的結(jié)果，同樣是因?yàn)楫a(chǎn)生了溢出；因是超出了負(fù)的最大范圍，所以是負(fù)向溢出,1.2.2 帶符號數(shù)的表示,3、溢出的解決：擴(kuò)大數(shù)的表示范圍可以防止溢出；數(shù)的擴(kuò)展不能改變數(shù)的大小，只能改變數(shù)的位數(shù)。 補(bǔ)碼正數(shù)擴(kuò)展：高位全部加0； 補(bǔ)碼負(fù)數(shù)擴(kuò)展：高位全部加1。 如：-70 (10111010)補(bǔ)

17、(1111111110111010)補(bǔ) （8位數(shù)擴(kuò)展為16位數(shù),1.2.2 帶符號數(shù)的表示,純小數(shù)時的情況 1、8位二進(jìn)制數(shù) 補(bǔ)碼范圍：+127/128 -1（或-128/128) 小數(shù)形式: 0.1111111 1.0000000 2、轉(zhuǎn)換方法：與整數(shù)相同,1.2 .2 帶符號數(shù)的表示,移碼 定義： x 移2n-1+x x 移機(jī)器數(shù) ，x為真值 表示：符號位與補(bǔ)碼相反，其它位與補(bǔ)碼相同。 n表示數(shù)的位數(shù)（包括符號位,1.2.3 數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示,定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示（小數(shù)點(diǎn)固定還是浮動） 1.定點(diǎn)數(shù) N = S2P 小數(shù)點(diǎn)位置固定的機(jī)器數(shù)；具有運(yùn)算簡便,表示范圍小的特點(diǎn);其中S表示了N的全部

18、有效數(shù)字，稱之為N的尾數(shù)，一般用原碼來表示；P指明小數(shù)點(diǎn)的位置，對于定點(diǎn)數(shù)P=0。 1)定點(diǎn)整數(shù)：小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)值位之后。 2)定點(diǎn)小數(shù)：小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)值位之前符號位之后。 小數(shù)點(diǎn)在機(jī)器中不占位置，機(jī)器中的定點(diǎn)數(shù)具體代表定 點(diǎn)整數(shù)還是定點(diǎn)小數(shù)，由程序員預(yù)先約定好,1.2.3 數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示,二進(jìn)制數(shù)浮點(diǎn)表示：B=S2P Pf P Sf S 階苻 階碼 尾數(shù) 尾數(shù) 符號 S尾數(shù)，為原碼表示的純小數(shù)。 P階碼，為整數(shù)，常用補(bǔ)碼表示,2、浮點(diǎn)數(shù) 1）小數(shù)點(diǎn)位置不固定。表示范圍大，運(yùn)算復(fù)雜,1.2.3 數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示,2）浮點(diǎn)數(shù)的規(guī)格化表示 規(guī)格化表示：使數(shù)值最高位為有效數(shù)值位。 尾數(shù)

19、用原碼表示時，使其最高位為1。 尾數(shù)用補(bǔ)碼表示時，應(yīng)滿足尾數(shù)最高數(shù)值位與符號位 不同，即0.1 和 1.0 。 規(guī)格化操作：相應(yīng)地調(diào)整尾數(shù)和階碼的大小，使其滿 足要求,1.2 .4 計(jì)算機(jī)中常用的編碼,BCD碼(Binary Coded Decimal)二進(jìn)制代碼表示的十進(jìn)制數(shù)。 8421 BCD碼 例：求十進(jìn)制數(shù)876的BCD碼、二進(jìn)制數(shù) 876D= （1000 0111 0110）BCD 876D = 36CH = (1101101100) B 注意：BCD碼與二進(jìn)制碼不能直接進(jìn)行轉(zhuǎn)換，需將BCD碼轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)后，再轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，反之同樣,1.2 . 4 計(jì)算機(jī)中常用的編碼,符號信息的

20、編碼：P11 表1-2-2 美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼ASCII碼，用于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間傳遞信息。 漢字的編碼,1.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三者的概念和含義不同，但相互間卻有著十分密切的關(guān)系。本節(jié)將介紹微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成，以及微型計(jì)算機(jī)的基本性能指標(biāo)。要求了解微處理器、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成；理解指令執(zhí)行的基本過程；掌握微型計(jì)算機(jī)的基本組成及主要性能指標(biāo)。 1.3.1 微處理器 微處理器：利用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把運(yùn)算器和控制器集成在一片硅片上形成微處理器，也稱為中央處理器，即CPU(作為計(jì)算機(jī)的核心部件，其主要有6大功能)

21、。 一般由算術(shù)邏輯單元、累加器和通用寄存器組、程序計(jì)數(shù)器PC、其他專用寄存器、數(shù)據(jù)地址鎖存器緩沖器、時序和控制邏輯部件及內(nèi)部總線等組成,1.3.1 微處理器,微處理器結(jié)構(gòu),CPU的主要功能是取出指令、分析、并執(zhí)行指令，也就是不斷地從存儲器中取出指令和操作數(shù)，完成指令所規(guī)定的操作工作,1.3.1 微處理器,1）算術(shù)邏輯單元ALU：進(jìn)行各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。 2）累加器和通用寄存器組 ：保存參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)和運(yùn)算的中間結(jié)果。累加器是特殊的寄存器，它既向ALU提供操作數(shù)，又接收ALU的運(yùn)算結(jié)果。 3）CPU中有一些專用寄存器（如程序計(jì)數(shù)器PC、堆棧指針 SP和標(biāo)志寄存器FR等）。 4）程序計(jì)數(shù)器PC

22、用來存放下一條要執(zhí)行的指令地址,1.3.1微處理器,5）堆棧指針SP：用來存放棧頂?shù)刂?。堆棧是一種特殊的存貯區(qū)域，按照“先進(jìn)后出”的原則工作。 6）標(biāo)志寄存器FR：存放指令執(zhí)行結(jié)果的特征和處理器的狀態(tài)。(每種微處理器的標(biāo)志寄存器是不同的) 7）指令譯碼器ID：對指令進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號送至?xí)r序和控制邏輯電路，組合成外部電路工作所需要的時序和控制信號。這些時序和控制信號送到微型計(jì)算機(jī)的相應(yīng)部件，控制這些部件協(xié)調(diào)工作,1.3.1微處理器,指令執(zhí)行的基本過程： （1）假設(shè)程序已存儲在內(nèi)存單元中。開始執(zhí)行程序時，程序計(jì)數(shù)器PC中保存第一條指令的地址，指明當(dāng)前將要執(zhí)行的指令存放在存儲器的哪個單元

23、。 （2）控制器將程序計(jì)數(shù)器PC中的地址送至地址寄存器MAR，并發(fā)出讀命令。存儲器根據(jù)此地址取出一條指令，經(jīng)過數(shù)據(jù)總線送入指令寄存器IR。 （3）指令譯碼器ID對IR中的指令進(jìn)行譯碼，并由控制邏輯陣列向存儲器、運(yùn)算器等部件發(fā)出操作命令，執(zhí)行指令操作碼規(guī)定的操作。操作可以是讀寫內(nèi)存、算術(shù)邏輯運(yùn)算或輸入/輸出操作等。 （4）修改程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容，為取下一條指令做準(zhǔn)備,1.3.2 微型計(jì)算機(jī),微型計(jì)算機(jī) 微型計(jì)算機(jī)由CPU、存儲器、輸入輸出接口及系統(tǒng)總線組成,微機(jī)與外部交換信息通過總線控制。 外部采用三總線結(jié)構(gòu)AB、DB、CB。 內(nèi)部采用單總線 , 即內(nèi)部所有單元電路都掛在內(nèi)部總線上，分時使用總

24、線,1.3.2 微型計(jì)算機(jī),1.3.2 微型計(jì)算機(jī),1、總線及存儲器 總線是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各功能模塊間傳遞信息的公共通道，一般由總線控制器、總線發(fā)送器、總線接收器以及一組導(dǎo)線組成。其分為片內(nèi)總線、片總線（局部總線）、內(nèi)總線（系統(tǒng)總線）和外總線(通信總線)。 系統(tǒng)總線包括數(shù)據(jù)總線DB、地址總線AB和控制總線CB。 地址總線（AB）：傳送地址信息，是由CPU發(fā)出的單向總線。其位數(shù)決定了CPU可以直接尋址的內(nèi)存空間、I/O口數(shù)目。 比如A15A0，可尋址216=64KB內(nèi)存單元。A7A0，可尋址 28=256個外設(shè)接口。 數(shù)據(jù)總線（DB）：傳送數(shù)據(jù)，雙向。其位數(shù)和微處理器的位數(shù)相對應(yīng)。 控制總線（CB）

25、：傳輸控制信號，雙向,1.3.2 微型計(jì)算機(jī),存儲器 1）存儲器是用來存儲數(shù)據(jù)、程序的部件。按照存儲器與CPU的關(guān)系，分為內(nèi)存儲器（主存儲器）和外存儲器。按其工作方式，又可分為隨機(jī)存儲器RAM和只讀存儲器ROM。 2）三級存儲體系結(jié)構(gòu) ：高速緩沖存儲器、內(nèi)存儲器和外存儲器,1.3.2 微型計(jì)算機(jī),2、輸入輸出設(shè)備和接口 外設(shè)： 計(jì)算機(jī)中除主機(jī)（CPU和內(nèi)存）以外的其它機(jī)電或電子設(shè)備統(tǒng)稱外部設(shè)備，簡稱外設(shè)。 I/O接口：CPU和外設(shè)之間的IO適配器，即I/O接口，是微型計(jì)算機(jī) 的重要組成部件,1.3.2 微型計(jì)算機(jī),3、微型計(jì)算機(jī)分類 從微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)形式來分，為單片機(jī)、單板機(jī)和多板機(jī)。 單片微型計(jì)算機(jī)（即單片機(jī)）。把微型計(jì)算機(jī)的主要部件CPU、一定容量的存儲器、IO接口及時鐘發(fā)生器集成在一塊芯片上的單芯片式微型計(jì)算機(jī)。具有體積小、指令系統(tǒng)簡單、性價比高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、智能儀器儀表等領(lǐng)域。 單板微型計(jì)算機(jī)，即單板機(jī)。是將微處理器、一定容量的存儲器、IO接口、簡單的外部設(shè)備（鍵盤、LED顯示器）、輔助設(shè)備通過總線裝配在一塊印刷電路板上的微型計(jì)算機(jī)。主要