微型計算機系統(tǒng)的總線結構

§1.3微型計算機的總線結構1.3.1總線和微型計算機的基本結構微型計算機基本結構CPURAMROMI/O接口外設地址總線AB控制總線CB數(shù)據(jù)總線DB（P.5圖1-2）1總線通常有以下三種：內部總線：指微處理器內部各部件之間傳送信息的通路，用來連接CPU內部的各邏輯部件。

系統(tǒng)總線：又稱外部總線。用于連接微型計算機內的CPU、存貯器及I/O接口電路。

通信總線：用于各微型計算機系統(tǒng)之間或微型計機系統(tǒng)與其它系統(tǒng)之間的通信。通常所說的總線是指系統(tǒng)總線。

總線(BUS)是指連接計算機各部件或計算機之間的一束公共信息線，是計算機系統(tǒng)中傳送信息的公共途徑。2鼠標器鍵盤顯示器調制解調器打印機顯示卡并口串口鍵盤接口軟驅光驅主板(CPU、芯片組、BIOS、RAM等)硬驅接口光驅接口

軟驅接口硬盤電源主機箱總線插槽PC機的硬件組成框圖3

微型計算機的基本結構就是以系統(tǒng)總線為連接的結構，簡稱總線結構。4

系統(tǒng)總線分為地址總線AB(AddressBus)、數(shù)據(jù)總線DB(DataBus)和控制總線CB(ControlBus)三種。5

地址總線的寬度(根數(shù))決定了CPU可直接尋址的內存容量。當?shù)刂房偩€的寬度為N時，其直接尋址的內存容量為2N。如8086的地址總線有20根（位），則它直接尋址的內存容量為220=1MB。386、486的地址總線為32根，則它可直接尋址的內存容量為232=4GB。地址總線一般是單向的。

地址總線用于從CPU輸出一組地址信息，以指明CPU所要找的某個外界部件(存貯器或外部設備)的地址。6數(shù)據(jù)總線用來傳送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)總線的寬度決定了一次最多可傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)。數(shù)據(jù)總線是雙向的。

控制總線用于傳送控制信號和狀態(tài)信號，使各部件能協(xié)調動作。71.3.2系統(tǒng)運行過程的名詞概念

數(shù)據(jù)從存貯器或I/O接口電路送往CPU稱為CPU讀數(shù)或取數(shù)。讀是非破壞性的。數(shù)據(jù)從CPU送往存貯器或I/O接口電路稱為CPU寫數(shù)或存數(shù)。讀（?。懀ù妫?shù)據(jù)的過程又統(tǒng)稱為訪問。存貯器分為內存與外存。CPU不直接與外存打交道。一、讀/寫數(shù)

8CPU把一條指令分解成若干個步驟完成。取指控制器發(fā)出指令地址及控制信號，將需要執(zhí)行的那條指令從存儲器取出送到控制器，這一過程稱為“取指”。一條指令取走后，指令指針寄存器IP自動加1,被修改成下一條要讀取的指令的地址。

譯碼控制器將取來的指令分解成一些更簡單的微操作稱為“譯碼”。微指令參與。譯碼后放入指令隊列中。取數(shù)按照指令中給出的地址從存儲器取出參與運算的操作數(shù)，這一過程稱為“取數(shù)”。有的指令不用再取數(shù)。二、操作方式執(zhí)行控制器控制ALU完成指令規(guī)定的操作，這一過程稱為“執(zhí)行”。9

同一時刻有若干條指令由不同的部件同時處理，完成不同的操作，這種操作方式稱為流水方式。分步越細，流水深度越深，CPU的性能越高，甚至，有多條流水線。

將CPU劃分成若干個獨立的功能部件，使它們獨立地并行操作，稱為并行操作方式。10三、寄存器寄存器分為兩類：通用寄存器和專用寄存器。

通用寄存器用于臨時存放數(shù)據(jù)和地址，以減少CPU對存儲器的訪問，提高運行速度。專用寄存器如程序計數(shù)器PC(在Intel微處理器中稱為指令指針I(yè)P)、標志寄存器等?？刂撇考⑻幚砥鰿PU算術邏輯部件寄存器內總線11四、堆棧

堆棧是按先入后出的原則存取信息的一種數(shù)據(jù)結構。

堆棧只有一個數(shù)據(jù)出入的端口，稱為棧頂。堆棧指針SP總是指向堆棧棧頂?shù)哪莻€數(shù)據(jù)。當堆棧為空棧時，SP指向堆棧的棧底。數(shù)據(jù)存入堆棧稱為壓入（PUSH），數(shù)據(jù)從堆棧取出稱為彈出（POP）。堆棧以字為單位操作。12CPU通過對I/O端口進行讀/寫操作，實