計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 - [課件]第2章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件

微操作控制部件(MOCU)可有下列兩種實(shí)現(xiàn)方案： ·組合邏輯控制 ·微程序控制 CPU 主存儲(chǔ)器 I/O接口 DMA控制器 I/O設(shè)備 總線 交換數(shù)據(jù) ① ② ④ ③ 3. 直接存儲(chǔ)器存取方式DMA P83 上一頁(yè) 返 回 下一頁(yè) * 教學(xué)小結(jié) 常見(jiàn)的輸入輸出設(shè)備及性能參數(shù)(打印機(jī)、顯示器等)； 輸入輸出接口及分類； 輸入輸出控制方式； 返 回 上一頁(yè) 教學(xué)目的： 本講主要介紹計(jì)算機(jī)各部件間實(shí)現(xiàn)“軟連接”的指令系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)“硬連接”的總線、介紹計(jì)算機(jī)程序的執(zhí)行過(guò)程，從而了解計(jì)算機(jī)的整機(jī)工作原理。 教學(xué)重點(diǎn)： 指令的定義和基本格式、指令系統(tǒng)的定義； 總線的定義，分類； 2.5 計(jì)算機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu) 教學(xué) 引入 計(jì)算機(jī)內(nèi)部如何實(shí)現(xiàn)軟連接和硬連接？ 返 回 下一頁(yè) 指令 計(jì)算機(jī)用以控制各個(gè)部件協(xié)調(diào)動(dòng)作的命令，必須能被計(jì)算機(jī)硬件直接理解 指令系統(tǒng) 一臺(tái)計(jì)算機(jī)所能執(zhí)行的全部指令，表明一臺(tái)計(jì)算機(jī)具有那些硬件功能，決定著如何使用計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)如何工作，它是硬件邏輯設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。 2.5.1 指令系統(tǒng) P84 上一頁(yè) 返 回 下一頁(yè) 指令格式：為一條指令中操作碼和地址碼的安排方式。 分類： 按一條指令所包含的地址碼的個(gè)數(shù)，指令格式分為三地址、二地址、單地址和零地址等指令 θ d1 d2 d3 d3←(d1) θ(d2) θ d1 d2 d2←(d1) θ(d2) θ d1 θ A←(A) θ(d2) 空操作指令、停機(jī)指令和堆棧指令 1. 指令的基本格式 上一頁(yè) 返 回 下一頁(yè) 可簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 方便系統(tǒng)擴(kuò)展 連接計(jì)算機(jī)各部件之間或各計(jì)算機(jī)之間的一束公共信息線，它是計(jì)算機(jī)中傳送信息代碼的公共途徑 定 義 使用總線原因 信息內(nèi)容 分類 對(duì)象位置 分類 片內(nèi)總線：指計(jì)算機(jī)各芯片內(nèi)部傳送信息的通路。 系統(tǒng)總線：微機(jī)中各插件板與系統(tǒng)板之間的總線，用于插件板一級(jí)的互連 。 外部總線：微機(jī)和外部設(shè)備之間的總線 數(shù)據(jù)總線： 在中央處理器與內(nèi)存或輸入／輸出設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)。 地址總線： 用來(lái)傳送存儲(chǔ)單元或Ｉ/Ｏ接口地址信息。 控制總線：負(fù)責(zé)在中央處理器和主存或外設(shè)之間傳送信息 2.5.2 總線 P89 傳送方式 分類 串行總線：二進(jìn)制各位在一條線上是一位一位傳送的 并行總線：一次能同時(shí)傳送多個(gè)二進(jìn)制位數(shù)的總線 上一頁(yè) 返 回 下一頁(yè) 常用的總線 系統(tǒng) 總線 通信 總線 片內(nèi) 總線 I2C 總線 SPI 總線 SCI 總線 RS-232-C 總線 RS-485 總線 IEEE-488 總線 USB 總線 ISA 總線 EISA 總線 VESA 總線 PCI 總線 Compact PCI AGP 接口 上一頁(yè) 返 回 下一頁(yè) 總線的速率： 總線的時(shí)鐘頻率 總線的數(shù)據(jù)傳輸寬度 其工作速率，將直接影響著系統(tǒng)的輸入輸出過(guò)程。 總線速率 上一頁(yè) 返 回 下一頁(yè) 總線標(biāo)準(zhǔn) 是對(duì)系統(tǒng)總線的機(jī)械物理尺寸、引線數(shù)目、信號(hào)含義、功能和時(shí)序、數(shù)據(jù)傳輸率、工作頻率、總線協(xié)議等進(jìn)行統(tǒng)一的嚴(yán)格定義，使它具有高度的科學(xué)性和權(quán)威性，以便被計(jì)算機(jī)界廣泛接受。 例如：IEEE和IEC提出的S-100總線、STD總線、VME總線等。 其他如：IEC-RS232、ISA、EISA、MAC及PCI等。 總線標(biāo)準(zhǔn) P89 上一頁(yè) 返 回 下一頁(yè) * 主 板 BIOS芯片 BIOS電池 硬盤或光驅(qū)數(shù)據(jù)線接口 軟驅(qū)接口 電源插座 內(nèi)存插槽 CPU插座 鍵盤和鼠標(biāo)接口 并行通信接口 串行通信接口 USB接口 網(wǎng)卡接口 聲卡接口 PCI 插槽 AGP插槽 芯片組 上一頁(yè) 返 回 下一頁(yè) 主頻：計(jì)算機(jī)中最基礎(chǔ)時(shí) 標(biāo)信號(hào),即機(jī)器主脈沖頻率 指令系統(tǒng):計(jì)算機(jī)全部指令集合 存儲(chǔ)容量:計(jì)算機(jī)能存儲(chǔ)的二進(jìn)制信息的總量 機(jī)器字長(zhǎng)：計(jì)算機(jī)能一次并行處理的二進(jìn)制代碼的位數(shù)。 計(jì)算機(jī) 性能指標(biāo) 機(jī)器可靠性：用平均無(wú)故障時(shí)間表示 上一頁(yè) 返 回 下一頁(yè) 機(jī)器速度 主頻：計(jì)算機(jī)中最基礎(chǔ)的時(shí)標(biāo)信號(hào),即機(jī)器的主脈沖頻率。每秒執(zhí)行多少百萬(wàn)條指令MIPS CPU:Intel Pentium4 530 3.0E 主頻 3000MHz 機(jī)器字長(zhǎng) 計(jì)算機(jī)能一次并行處理的二進(jìn)制代碼的位數(shù) 存儲(chǔ)容量 計(jì)算

總結(jié)

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