计算机硬件系统课件.ppt

電腦硬體系統2.1計算機硬體系統的組成

2.1.1馮?諾依曼體系結構電腦的特點2.1.2微型電腦的硬體結構返回2.1.1馮?诺依曼体系结构计算机的特点1945年數學家馮?諾依曼（vonNeumann）等人，在研究EDVAC機時，提出了“存儲程式的概念。以此為基礎的各類電腦，統稱為馮?諾依曼機。它的特點可歸結為：l??電腦由運算器、記憶體、控制器和輸入設備、輸出設備五大部件組成。l??指令和數據以同等地位存放於記憶體中，並可按地址尋訪。l??指令和數據均用二進位碼表示。l??指令由操作碼和地址碼組成，操作碼用來表示操作的性質，地址碼用來表示操作數在記憶體中的位置。l指令在記憶體中按順序存放。通常指令是順序執行的在特定條件下，可根據運算結果或根據設定的條件改變執行的順序。l機器以運算器為中心，輸入輸出設備的數據傳送通過運算器。電腦的5大部件中，控制器和運算器是其核心部分，稱為中央處理器。馮?諾依曼結構規定控制器是根據存放在記憶體中的程式來工作的，即電腦的工作過程就是運行程式的過程。所以，為了使電腦能進行正常工作，程式必須預先存放在記憶體中。因而，這種結構的電腦是按存儲程式原理進行工作的。返回2.1.2微型電腦的硬體結構1.微型電腦的定義微型電腦（Microcomputer）是指以微處理器為基礎，配以內記憶體以及輸入輸出介面電路和相應的輔助電路而構成的裸機。２．微型電腦的結構一臺微型電腦的結構如下圖：匯流排系統CPU記憶體記憶體介面介面介面介面外設外設外設外設微型電腦的結構採用匯流排結構來實現相互之間的資訊傳送。匯流排是微處理器、內記憶體和I/O介面之間相互交換資訊的公共通路。匯流排由數據匯流排、地址匯流排和控制匯流排組成，數據匯流排是從微處理器向內記憶體、I/O介面傳送數據的通路，同時它也是從內記憶體、I/O介面向微處理器傳送數據的通路，因為它可以在兩個方向往返傳送數據，稱為雙向匯流排。地址匯流排是微處理器向內記憶體和I/O介面傳送地址資訊的通路，它是單向匯流排，只能從微處理器向外傳送。控制匯流排是微處理向內記憶體和I/O介面傳送的命令信號以及外界向微處理器傳送狀態信號等資訊的通路。返回2.2微型電腦的“主機”2.2.1系統板2.2.2微處理器2.2.3內記憶體返回2.2.1系統板系統主板即母板也稱底板，它是整個電腦系統的通信網。系統單元的每個元器件直接連到系統主板，它們通過系統主板進行數據的交換。系統主板一般位於系統單元的底部或一側。它是一個較大的平面電路板，由5個部分組成：CPU、記憶體、匯流排、插槽以及電源。通常，電源在主板上只是一個插座，電源電路不再主板上。返回2.2.2微處理器1.微處理器:將一臺電腦的運算器和控制器集成在一個晶片上，稱之為微處理器（MicroProcessor），這種微處理器在微型電腦中充當了中央處理器（CPU），它是電腦系統的核心。2.運算器的主要功能:完成各種算術運算和邏輯運算,是對資訊加工處理的部件.3.運算器的組成:由進行運算的運算器件及用來暫時寄存數據的寄存器、累加器等組成。4.控制器:用來協調和指揮整個電腦系統的操作.5.控制器的組成:它主要是由指令寄存器、解碼器、程式計數器、操作控制器等組成。6.寄存器:是微處理器作算術運算和邏輯運算時，用來臨時寄存中間數值和地址的存儲位置。它們的硬體組成類似於記憶體的存儲單元，只是它們的操作速度比記憶體的更快，容量更小，每位價格更高，它們通常放在CPU內部，並由控制單元控制。另外,CPU中的寄存器大致可分為兩類：一類是用戶可見寄存器，用戶可對這些寄存器編程，以及通過優化使CPU因使用這類寄存器而減少對主存的訪問次數；另一類是控制和狀態寄存器，用戶不可對這類寄存器編程，它們被控制部件使用，以控制CPU的操作返回2.2.3內記憶體內記憶體用來存儲正在被CPU使用的程式和數據的。1.內記憶體的特點:它