第1章微機(jī)原理

1、第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 課程介紹：課程介紹：1 1、本課程教學(xué)目的和任務(wù)、本課程教學(xué)目的和任務(wù) 本課程為信息學(xué)院電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)、本課程為信息學(xué)院電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)、通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)各專業(yè)的通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)各專業(yè)的主干主干專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程。它。它的的任務(wù)是任務(wù)是使學(xué)生掌握微型計(jì)算機(jī)的基本原理和結(jié)構(gòu)，匯編語使學(xué)生掌握微型計(jì)算機(jī)的基本原理和結(jié)構(gòu)，匯編語言程序設(shè)計(jì)方法，內(nèi)存擴(kuò)展方法，言程序設(shè)計(jì)方法，內(nèi)存擴(kuò)展方法，i/o口與口與cpu數(shù)據(jù)交換方數(shù)據(jù)交換方式及中斷技術(shù)。為專業(yè)技術(shù)

2、課所需的微機(jī)知識(shí)打下基礎(chǔ)。式及中斷技術(shù)。為專業(yè)技術(shù)課所需的微機(jī)知識(shí)打下基礎(chǔ)。2 2、本課程的教學(xué)環(huán)節(jié)、本課程的教學(xué)環(huán)節(jié) 本課程由理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分組成：本課程由理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分組成： 理論教學(xué)：理論教學(xué)：2學(xué)分（學(xué)分（ 36學(xué)時(shí)）基礎(chǔ)理論課堂教學(xué)，配以學(xué)時(shí)）基礎(chǔ)理論課堂教學(xué)，配以 習(xí)題的方式。習(xí)題的方式。 實(shí)驗(yàn)教學(xué)：實(shí)驗(yàn)教學(xué)：1學(xué)分（學(xué)分（ 36學(xué)時(shí)）驗(yàn)證、綜合和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)）驗(yàn)證、綜合和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式。相結(jié)合的方式。（獨(dú)立考試）（獨(dú)立考試）微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 3 3、本課程的學(xué)習(xí)方法、本課程的學(xué)習(xí)方法 軟件與硬件的結(jié)

3、合和交叉軟件與硬件的結(jié)合和交叉 前、后內(nèi)容的結(jié)合和交叉前、后內(nèi)容的結(jié)合和交叉4 4、本課程的考核方法、本課程的考核方法 筆試筆試: 80% 考查考查: 20%（作業(yè)、到課等平時(shí)成績）（作業(yè)、到課等平時(shí)成績）5 5、 教材和教學(xué)參考書教材和教學(xué)參考書 教材：教材： 史新福，史新福，32位微型計(jì)算機(jī)原理接口技術(shù)及其應(yīng)用位微型計(jì)算機(jī)原理接口技術(shù)及其應(yīng)用，西北工業(yè)大，西北工業(yè)大學(xué)出版社。學(xué)出版社。 教參：教參： 楊素行，楊素行，微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理及應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理及應(yīng)用(第第2版版)，清華大學(xué)出版社，清華大學(xué)出版社 戴梅萼，戴梅萼，微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用，清華大學(xué)出版社，清華大

4、學(xué)出版社 周明德，周明德，微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù)，人民郵電出版社，人民郵電出版社 雷麗文，雷麗文，微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù)，電子工業(yè)出版社，電子工業(yè)出版社微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 及 課程課程介紹介紹典型機(jī)型：典型機(jī)型：ibm pcibm pc系列機(jī)系列機(jī)基本系統(tǒng)：基本系統(tǒng)：80486 cpu80486 cpu和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器i/oi/o接口電路及與外設(shè)的連接接口電路及與外設(shè)的連接硬件接口電路原理硬件接口電路原理軟件接口編程方法軟件接口編程方法字長：字長：cpu與與i/o設(shè)備、存儲(chǔ)器之間設(shè)備、存儲(chǔ)器之間 一次傳

5、送二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)一次傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第一章第一章 緒緒 論論 1.1 1.1 概概 述述 1.2 1.2 運(yùn)算基礎(chǔ)運(yùn)算基礎(chǔ)（自己復(fù)習(xí)）（自己復(fù)習(xí)） 1.31.3 微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（重點(diǎn)）（重點(diǎn)）第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 1.1 概述概述運(yùn)算器運(yùn)算器 寄存器組寄存器組 控制器控制器 內(nèi)部總線內(nèi)部總線 總線接口總線接口 緩存器緩存器 內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器 系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線 輸入輸出輸入輸出 接口電路接口電路外部設(shè)備外部設(shè)備 軟件軟件微處理器微處理器微機(jī)系統(tǒng)微機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)

6、算機(jī) 回顧：微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微機(jī)系統(tǒng)回顧：微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微機(jī)系統(tǒng)第一章第一章 緒緒 論論 1.1 1.1 概概 述述第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 18121812年差分機(jī)年差分機(jī)1834年設(shè)計(jì)的分析機(jī)年設(shè)計(jì)的分析機(jī) 由許多輪子組成的保存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)庫；由許多輪子組成的保存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)庫；運(yùn)算裝置；運(yùn)算裝置；能對(duì)操作順序進(jìn)行控制，并選擇所需處理能對(duì)操作順序進(jìn)行控制，并選擇所需處理的數(shù)據(jù)以及輸出結(jié)果的裝置。的數(shù)據(jù)以及輸出結(jié)果的裝置。查爾斯查爾斯.巴貝奇巴貝奇 （英國）（英國） 第一章第一章 緒緒 論論1.1.1 1.1.1 微機(jī)計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況微機(jī)計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 現(xiàn)代計(jì)

7、算機(jī)體系結(jié)構(gòu)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu) 馮馮諾依曼機(jī)：諾依曼機(jī)：“存儲(chǔ)程序存儲(chǔ)程序”的概念的概念 幾十年來，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)沒幾十年來，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)沒有變。有變。 英國英國數(shù)學(xué)家數(shù)學(xué)家艾蘭艾蘭. .圖靈圖靈建立圖靈機(jī)（建立圖靈機(jī)（turing machineturing machine）模）模型，奠定了可計(jì)算理論的基礎(chǔ)；型，奠定了可計(jì)算理論的基礎(chǔ)；提出圖靈測試，闡述了機(jī)器智能的提出圖靈測試，闡述了機(jī)器智能的概念概念 。美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮. .諾依曼諾依曼論可計(jì)算數(shù)及其在判定問題上的應(yīng)用論可計(jì)算數(shù)及其在判定問題上的應(yīng)用（on computable numbers, with a

8、n application to the entscheidungsproblem）(1936年年5月月28日日提交）提交） (19121954） 存儲(chǔ)程序通用電子計(jì)算機(jī)方案存儲(chǔ)程序通用電子計(jì)算機(jī)方案-edvac(electronic discrete variable automaticcomputer的縮的縮寫寫),1945 第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 2 2、電子計(jì)算機(jī)的問世、電子計(jì)算機(jī)的問世1946年年2月由賓州大學(xué)研制成功的月由賓州大學(xué)研制成功的eniac （電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)）- - 電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來 electroni

9、c numerical integrator and calculator電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)重重30噸噸占地占地170m2啟動(dòng)工耗啟動(dòng)工耗150千瓦千瓦18800個(gè)電子管個(gè)電子管70000個(gè)電阻個(gè)電阻1000個(gè)電容個(gè)電容6000個(gè)開關(guān)個(gè)開關(guān)保存保存80個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié) 第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 10 3 3、 計(jì)算機(jī)的分代計(jì)算機(jī)的分代時(shí)代時(shí)代年份年份器件器件軟件軟件應(yīng)用應(yīng)用一一 1946-1958電子管電子管機(jī)器語言機(jī)器語言 匯編語言匯編語言 科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算二二1958-1964晶體管晶體管高級(jí)語言高級(jí)語言數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 工業(yè)控制工業(yè)控制 三三1964-

10、1971中、小規(guī)模集成中、小規(guī)模集成電路電路操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)文字處理文字處理 圖形處理圖形處理四四1971年年迄今迄今大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 11 二、二、 微機(jī)的發(fā)展微機(jī)的發(fā)展 發(fā)展到以大規(guī)模集成電路為主要部件的第四代，產(chǎn)生了發(fā)展到以大規(guī)模集成電路為主要部件的第四代，產(chǎn)生了微微型計(jì)算機(jī)型計(jì)算機(jī)。19711971年年intelintel公司設(shè)計(jì)了世界上第一個(gè)微處理器芯公司設(shè)計(jì)了世界上第一個(gè)微處理器芯片片intel4004intel4004，開創(chuàng)了一個(gè)全新的計(jì)算機(jī)時(shí)代。，開創(chuàng)了一個(gè)全新的計(jì)

11、算機(jī)時(shí)代。 第一代：第一代：4位及低檔位及低檔8位微處理器及微型計(jì)算機(jī)位微處理器及微型計(jì)算機(jī) 400440408008 第二代：中、低檔第二代：中、低檔8位微處理器及微型計(jì)算機(jī)位微處理器及微型計(jì)算機(jī) z80、i8085、m6800，apple-ii微機(jī)微機(jī) 第三代：高、中檔第三代：高、中檔8位微處理器及微型計(jì)算機(jī)位微處理器及微型計(jì)算機(jī) 8086808880286，ibm pc系列機(jī)系列機(jī) 第四代：第四代：16及低檔及低檔32位微處理器及微型計(jì)算機(jī)位微處理器及微型計(jì)算機(jī) 8038680486pentiumpentium ii pentium iii pentium 4；32位位pc機(jī)、機(jī)、mac

12、intosh機(jī)、機(jī)、ps/2機(jī)機(jī) 第五代：高檔第五代：高檔32位微處理器及微型計(jì)算機(jī)位微處理器及微型計(jì)算機(jī) itanium、64位位risc微處理器芯片、微機(jī)服務(wù)器、工程工作站、圖形工作站微處理器芯片、微機(jī)服務(wù)器、工程工作站、圖形工作站 第一章第一章 緒緒 論論集成度、時(shí)鐘頻率集成度、時(shí)鐘頻率第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 intel 4004intel 8008intel 8086intel 80286intel 80386intel 80486第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 pentiumpentium mmxpentium propentium pentium pentium 第

13、一章第一章 緒緒 論論奔騰系列：奔騰系列：第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 amd k7 athlonamd k7 athlonamd k7 athlonamd k7 athlonamd k7 athlon xpamd k7 athlon xp第一章第一章 緒緒 論論amd (美國先進(jìn)微電子器件公司美國先進(jìn)微電子器件公司)微處理器：微處理器：cpucpu市場上的占有率僅次于市場上的占有率僅次于intel intel 第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 摩爾定律摩爾定律:cpu:cpu性能每性能每1818個(gè)月增加一倍個(gè)月增加一倍( (主頻主頻) ) 第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 摩爾定律摩爾定律 晶

14、體管數(shù)目每兩年增加一倍晶體管數(shù)目每兩年增加一倍420042002800280070070055055031031012012027.527.513.413.42.92.90.490.490 0500500100010001500150020002000250025003000300035003500400040004500450019731973197819781982198219851985198919891993199319951995199719971999199920002000年年萬晶體管萬晶體管第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 17 4 4、 計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類

15、 按綜合按綜合性能指性能指標(biāo)分類標(biāo)分類巨型機(jī)：巨型機(jī)：速度最快、處理能力最強(qiáng)速度最快、處理能力最強(qiáng). . 大型、通用、較快、較強(qiáng)大型、通用、較快、較強(qiáng)大型機(jī)：大型機(jī)：作作“客戶機(jī)客戶機(jī)/ /服務(wù)器服務(wù)器”的服務(wù)器的服務(wù)器 作作“終端終端/ /主機(jī)主機(jī)”的主機(jī)的主機(jī) 小型機(jī)小型機(jī)：規(guī)模小，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)試制周期短規(guī)模小，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)試制周期短 工藝先進(jìn)、使用維護(hù)簡單工藝先進(jìn)、使用維護(hù)簡單 工作站工作站：介于介于pcpc與小型機(jī)之間與小型機(jī)之間. . 高分辨率、大容高分辨率、大容 量內(nèi)外存，圖形功能較強(qiáng)量內(nèi)外存，圖形功能較強(qiáng)微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)：小、巧、輕、使用方便、價(jià)格便宜小、巧、輕、使用方便

16、、價(jià)格便宜 中央處理器：一個(gè)芯片中央處理器：一個(gè)芯片網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)：網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)：基于基于javajava技術(shù)的客戶機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的客戶機(jī)系統(tǒng) 第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 18 5 5、 未來新型計(jì)算機(jī)未來新型計(jì)算機(jī)1 1光計(jì)算機(jī)光計(jì)算機(jī) 利用光作為信息的利用光作為信息的傳輸媒體傳輸媒體 2 2生物計(jì)算機(jī)（分子計(jì)生物計(jì)算機(jī)（分子計(jì)算機(jī)）算機(jī)） 生物計(jì)算機(jī)在生物計(jì)算機(jī)在2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代中期開始研制，其最大年代中期開始研制，其最大的特點(diǎn)是采用了生物芯片的特點(diǎn)是采用了生物芯片3 3量子計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī) 是指利用處于多現(xiàn)實(shí)態(tài)下的原子進(jìn)行運(yùn)算的計(jì)算機(jī)，是指利用處于多現(xiàn)實(shí)態(tài)下的原子進(jìn)

17、行運(yùn)算的計(jì)算機(jī)，這種多現(xiàn)實(shí)態(tài)是量子力學(xué)的標(biāo)志。這種多現(xiàn)實(shí)態(tài)是量子力學(xué)的標(biāo)志。 第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 19 一、微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)一、微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) (1) 體積小，重量輕，耗電??；體積小，重量輕，耗電?。?2) 可靠性高；可靠性高；(3) 結(jié)構(gòu)靈活，使用方便；結(jié)構(gòu)靈活，使用方便；(4) 價(jià)格低；價(jià)格低；(5) 維護(hù)方便。維護(hù)方便。二、微型計(jì)算機(jī)的分類二、微型計(jì)算機(jī)的分類 (1) 按字長：按字長：4位、位、8位、位、16位、位、32位、位、64位微處理器；位微處理器；(2) 按組裝形式：單片、單板、多板微機(jī)；按組裝形式：單片、單板、多板微機(jī)；(3) 按應(yīng)用領(lǐng)域：控制、數(shù)

18、據(jù)處理等；按應(yīng)用領(lǐng)域：控制、數(shù)據(jù)處理等；(4) 按制造工藝：按制造工藝：mos型、雙極型。型、雙極型。第一章第一章 緒緒 論論1.1.2 1.1.2 微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和分類微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和分類第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第一章第一章 緒緒 論論 字長字長: : 是計(jì)算機(jī)字所含二進(jìn)制位數(shù)。計(jì)算機(jī)字也就是是計(jì)算機(jī)字所含二進(jìn)制位數(shù)。計(jì)算機(jī)字也就是作為一個(gè)整體被一次傳送或運(yùn)算最多的二進(jìn)制位。作為一個(gè)整體被一次傳送或運(yùn)算最多的二進(jìn)制位。 字節(jié)：字節(jié)：八位二進(jìn)制信息。八位二進(jìn)制信息。1.1.3 1.1.3 微處理器的字長微處理器的字長第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 1.3 1.3 微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)的基

19、本結(jié)構(gòu)運(yùn)算器運(yùn)算器 控制器控制器 寄存器組寄存器組 內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器 總線總線輸入輸出輸入輸出接口電路接口電路外部設(shè)備外部設(shè)備 軟件軟件微處理器微處理器微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 微型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 語言處理程序語言處理程序 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)算器運(yùn)算器控制器控制器 主主 機(jī)機(jī)硬件硬件 軟件軟件中央處理器中央處理器 內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器 外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器外部設(shè)備外部設(shè)備 輸入設(shè)備輸入設(shè)備 輸出設(shè)備輸出設(shè)備 科學(xué)計(jì)算程序科學(xué)計(jì)算程序 信息管理程序信息管理程序 應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件 輔助設(shè)計(jì)

20、程序輔助設(shè)計(jì)程序 文字處理程序文字處理程序 過程控制程序等過程控制程序等第一章第一章 緒緒 論論微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 1.3.1 1.3.1 微型計(jì)算機(jī)的總體結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)的總體結(jié)構(gòu)輸輸入入設(shè)設(shè)備備控制器控制器輸輸出出設(shè)設(shè)備備 cpu 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器運(yùn)算器運(yùn)算器alu表示數(shù)據(jù)流表示數(shù)據(jù)流表示控制流表示控制流第一章第一章 緒緒 論論微型計(jì)算機(jī)的組成微型計(jì)算機(jī)的組成第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 是計(jì)算機(jī)中最關(guān)鍵的部件，它由控制器、運(yùn)算器、是計(jì)算機(jī)中最關(guān)鍵的部件，它由控制器、運(yùn)算器、寄存器組和輔助部件組成。寄存器組和輔助部件組成。 運(yùn)算器：運(yùn)算器：用來進(jìn)行算術(shù)運(yùn)

21、算和邏輯運(yùn)算的元件。用來進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的元件。 控制器：控制器：從存儲(chǔ)器中取出指令、分析指令、確定指從存儲(chǔ)器中取出指令、分析指令、確定指令類型并對(duì)指令進(jìn)行譯碼，負(fù)責(zé)向其他各部件發(fā)出控制令類型并對(duì)指令進(jìn)行譯碼，負(fù)責(zé)向其他各部件發(fā)出控制信號(hào)。信號(hào)。 寄存器：寄存器：用來存放當(dāng)前運(yùn)算所需的各種操作數(shù)、地用來存放當(dāng)前運(yùn)算所需的各種操作數(shù)、地址信息、中間結(jié)果等內(nèi)容。址信息、中間結(jié)果等內(nèi)容。 1 1、微處理器、微處理器cpucpu第一章第一章 緒緒 論論 一、一、微型計(jì)算機(jī)各組成部分功能微型計(jì)算機(jī)各組成部分功能第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 2 2、存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和

22、程序數(shù)據(jù)和程序的記憶單元集合，的記憶單元集合，每個(gè)記憶單元由每個(gè)記憶單元由8 8位二進(jìn)制位組成，可讀寫其中的數(shù)據(jù)。位二進(jìn)制位組成，可讀寫其中的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器通常分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器通常分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器第一章第一章 緒緒 論論存放大量信息存放大量信息外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器 信息交流中心信息交流中心內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 111011011100110110001101111011011110100111101101111011011110110111101101111011011110110111101101100011011100110110001101111

23、011010000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元11101101存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)地址地址第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 11101101110011011000110111101101111010011110110111101101111011011110110111101101111011011110110110001101110011011000110111101101地址地址0001000111001101第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 n

24、根根cpu地址線地址線ab數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線db控制線控制線cb地地址址譯譯碼碼器器1100110000110011101010101111000010001000地址地址00.0000地址地址00.0001地址地址00.0010地址地址00.0011地址地址111111為區(qū)分各內(nèi)存單元，每個(gè)內(nèi)存單元對(duì)應(yīng)有一個(gè)地址。為區(qū)分各內(nèi)存單元，每個(gè)內(nèi)存單元對(duì)應(yīng)有一個(gè)地址。 地地址線上的數(shù)據(jù)經(jīng)譯碼后只有唯一的內(nèi)存單元被選中址線上的數(shù)據(jù)經(jīng)譯碼后只有唯一的內(nèi)存單元被選中第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 3 3、i/oi/o接口接口微機(jī)系統(tǒng)中常用輸入設(shè)備：微機(jī)系統(tǒng)中常用輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)器、掃描儀鍵盤

25、、鼠標(biāo)器、掃描儀微機(jī)系統(tǒng)中常用輸出設(shè)備：微機(jī)系統(tǒng)中常用輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀顯示器、打印機(jī)、繪圖儀cpu接口接口外設(shè)外設(shè)0接口接口外設(shè)外設(shè)1接口接口外設(shè)外設(shè)n第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 地址總線地址總線ab : :傳輸?shù)刂沸畔鬏數(shù)刂沸畔?shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線db : :傳輸數(shù)據(jù)信息傳輸數(shù)據(jù)信息控制總線控制總線cb : :傳輸控制信息傳輸控制信息如何連接？如何連接？總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)第一章第一章 緒緒 論論二、二、微機(jī)各組成部分之間的連接方式微機(jī)各組成部分之間的連接方式系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器i/oi/o接接口口輸輸入入設(shè)設(shè)備備

26、i/oi/o接接口口輸輸出出設(shè)設(shè)備備 cpu cpu微機(jī)的三總線結(jié)構(gòu)微機(jī)的三總線結(jié)構(gòu)總線帶寬：總線的條數(shù)，每條線代表一位二進(jìn)制位總線帶寬：總線的條數(shù)，每條線代表一位二進(jìn)制位第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 地址總線地址總線: :傳送的是地址傳送的是地址單向單向 第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線: : v傳送的是指令和數(shù)據(jù)傳送的是指令和數(shù)據(jù)v雙向雙向 第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 制造工藝的原因制造工藝的原因cpu結(jié)構(gòu)受到限制：結(jié)構(gòu)受到限制：* 引腳數(shù)的限制引腳數(shù)的限制* 芯片面積的限制芯片面積的限制* 器件速度的限制器件速度的限制

27、1、引腳功能復(fù)用；、引腳功能復(fù)用；（p.30） d0d0d7d7為數(shù)據(jù)雙向端口，由為數(shù)據(jù)雙向端口，由“讀讀/ /寫寫”控制信號(hào)決定數(shù)據(jù)流的控制信號(hào)決定數(shù)據(jù)流的方向方向2、單總線，累加器結(jié)構(gòu)、單總線，累加器結(jié)構(gòu)(多數(shù)多數(shù))；3、可控三態(tài)電路；、可控三態(tài)電路；為避免總線沖突和信號(hào)串?dāng)_，不為避免總線沖突和信號(hào)串?dāng)_，不工作的器件所連的三態(tài)電路處于工作的器件所連的三態(tài)電路處于高阻。高阻。4、總線分時(shí)復(fù)用（節(jié)約管腳）。、總線分時(shí)復(fù)用（節(jié)約管腳）。80868086將將a0a0a15 a15 和和d0d0d15d15共用管腳，共用管腳，以延長傳送時(shí)間為代價(jià)以延長傳送時(shí)間為代價(jià)一、微處理器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、微處理器

28、的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 內(nèi)部數(shù)據(jù)總線內(nèi)部數(shù)據(jù)總線控制總線控制總線數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線地址總線地址總線暫存器暫存器累加器累加器alu標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器指指令令寄寄存存指指令令譯譯碼碼時(shí)序時(shí)序和和控制控制邏輯邏輯通通 用用寄存器組寄存器組地地 址址寄存器組寄存器組地址總地址總線線控制控制數(shù)據(jù)總數(shù)據(jù)總線線控制控制1 1、算術(shù)邏輯單元（運(yùn)算器）、算術(shù)邏輯單元（運(yùn)算器）2 2、寄存器組、寄存器組3 3、指令處理單元（控制器）、指令處理單元（控制器）二、微處理器的基本結(jié)構(gòu)二、微處理器的基本結(jié)構(gòu)(p.22)(p.22)第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 三、三、

29、微處理器的工作原理：微處理器的工作原理：指令的執(zhí)行過程分為以下指令的執(zhí)行過程分為以下4 4個(gè)步驟個(gè)步驟 取指令：取指令：按照指令計(jì)數(shù)器中的地址，從內(nèi)存儲(chǔ)器中取出指令，并送往指按照指令計(jì)數(shù)器中的地址，從內(nèi)存儲(chǔ)器中取出指令，并送往指令寄存器。令寄存器。 分析指令：分析指令：對(duì)指令寄存器中存放的指令進(jìn)行分析，由譯碼器對(duì)操作碼進(jìn)對(duì)指令寄存器中存放的指令進(jìn)行分析，由譯碼器對(duì)操作碼進(jìn)行譯碼，將指令的操作碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制電信號(hào)，由地址碼確定操作數(shù)行譯碼，將指令的操作碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制電信號(hào)，由地址碼確定操作數(shù)地址。地址。 執(zhí)行指令：執(zhí)行指令：由操作控制線路發(fā)出完成該操作所需要的一系列控制信息，由操作控制線

30、路發(fā)出完成該操作所需要的一系列控制信息，完成該指令所要求的操作。完成該指令所要求的操作。 一條指令執(zhí)行完成，指令計(jì)數(shù)器加一條指令執(zhí)行完成，指令計(jì)數(shù)器加1 1 或?qū)⑥D(zhuǎn)移地址碼送入程序計(jì)數(shù)器，或?qū)⑥D(zhuǎn)移地址碼送入程序計(jì)數(shù)器，然后回到。然后回到。第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 clk第一章第一章 緒緒 論論處理器的基本結(jié)構(gòu)處理器的基本結(jié)構(gòu)第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 4, 12, 15 ,16 ,17, 18 , 20, 28p26-27第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 微型計(jì)算機(jī)的常用術(shù)語和指標(biāo)微型計(jì)算機(jī)的常用術(shù)語和指標(biāo) 位和字節(jié)位和字節(jié)位（位（bit）是計(jì)算機(jī)所能表示的最小

31、基本數(shù)據(jù)單位是計(jì)算機(jī)所能表示的最小基本數(shù)據(jù)單位字節(jié)（字節(jié)（byte）由由8個(gè)二進(jìn)制位組成，通常用作計(jì)算存儲(chǔ)容個(gè)二進(jìn)制位組成，通常用作計(jì)算存儲(chǔ)容量的單位，記作量的單位，記作b.k是是kelo的縮寫，計(jì)算存儲(chǔ)容量單位，的縮寫，計(jì)算存儲(chǔ)容量單位，1k=1024b；m是是mega的縮寫，計(jì)算存儲(chǔ)容量單位，的縮寫，計(jì)算存儲(chǔ)容量單位， 1m=1024k；g是是giga的縮寫，計(jì)算存儲(chǔ)容量單位，的縮寫，計(jì)算存儲(chǔ)容量單位， 1g=1024m；t是是tera的縮寫，計(jì)算存儲(chǔ)容量單位，的縮寫，計(jì)算存儲(chǔ)容量單位， 1t=1024g。第一章第一章 緒緒 論論第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 內(nèi)存容量、內(nèi)存容量、 內(nèi)存空間內(nèi)存空間內(nèi)存容量：內(nèi)存容量：實(shí)際配置的內(nèi)存大小，實(shí)際配置的內(nèi)存大小，即內(nèi)存單即內(nèi)存單元的個(gè)數(shù)元的個(gè)數(shù)，以字節(jié)為單位。，以字節(jié)為單位。 內(nèi)存空間：內(nèi)存空間：又稱為存儲(chǔ)空間、尋址范圍，是指微機(jī)的尋址又稱為存儲(chǔ)空間、尋址范圍，是指微機(jī)的尋址 能力，與能力，與cpu的地址總線寬度有關(guān)。的地址總線寬度有關(guān)。 例：某微機(jī)配置例：某微機(jī)配置2條條128mb的的sdram內(nèi)存條，其內(nèi)存內(nèi)存條，其內(nèi)存容量容量256mb。(sdram是同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器是同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器: memory工工作需要同步時(shí)鐘，存儲(chǔ)陣列需要不斷的刷新來