【微机】计算机系统组成

 

微机计算机系统组成

 一、相关基础知识                                                 

任何一个计算机系统都是由硬件系统和软件系统两大部分组成。

硬件系统包括五个基本组成部分：运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备。

软件系统包括计算机运行所需要的系统软件和用户为解决各种实际问题编制的各种应用软件

 二、具体内容                                                     

1、微处理器MPU（MicroProcessor Unit）

   微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件运算器和控制器集中做在一块集成电路上的一个独立芯片，它具有解释指令、执行指令和与外界交换数据的能力。在计算机中，运算器和控制器合起来称为中央处理单元，简称CPU( Central Processing Unit )

 

   在目前情况下，无论哪种CPU，其内部基本组成总是大同小异，其内部包括三部分:

第一部分为运算器，运算器是对信息进行加工、处理及运算逻辑部件，它是以加法器为基础，辅之以移位寄存器及相应控制逻辑组合而成的电路，在控制信号的作用下可完成加、减、乘、除四则运算和各种逻辑运算，包括与运算、或运算、非运算以及异或运算等。

 

第二部分为控制器，包括指令寄存器、指令译码器和定时控制电路。

 

第三部分为内部寄存器阵列，它由多个功能不同的寄存器构成，用以存放参加处理和运算的操作数，存放数据处理的中间结果和最终结果。寄存器可分为专用寄存器和通用寄存器。

   专用寄存器的作用是固定的，例如堆栈指针寄存器、标志寄存器等

   通用寄存器则可由编程者依据需要规定其用途

2、存储器（Memory）

   存储器按其在计算机机构中的位置可分为内部存储器和外部存储器两大类

   内部存储器通常采用半导体存储器，与CPU一起放在系统的主板上，又称为主存储器，简称为内存或主存。按工作方式，存储器可分为两大类：随机存储器RAM(Random Access Memory)和只读存储器ROM（Read Only Memory）。内存的速率快，但其存储容量比外部存储器要小。

   RAM是可以被CPU随机进行读写的存储器，这种存储器用于存放用户装入的程序、数据以及系统信息。当机器断电后，所存信息消失。

   ROM中的信息只能被CPU读出，而不能用一般方法将信息写入，机器断电后，信息仍保留。这种存储器用于存放固定的程序，如BIOS程序、一些解释程序及用户编写的专用程序等

   外部存储器是设置在计算机主机外部的存储器，简称为外存，又称为辅助存储器（简称为辅存），用来存放当前暂时不用的程序和数据，外存存储的信息量大，但速率比内存要慢

    

   计算机的内存（指RAM）用来存放数据和程序，微机中规定每个内存单元可存放8位二进制数，即一个字节（Byte,简写为B）的二进制信息，一个存储单元中存放的信息称为该存储单元的内容。

   内存容量就是它所能包含的内存单元的数量，也就是存储器存储信息量的大小，存储容量用字节作为单位来衡量。

   1KB=1024B

   1MB=1024KB

   1GB=1024MB

   1TB=1024GB

   为了区分不同的存储单元，按一定的规律和顺序对每个内存单元进行排序编号，这个编号称为存储单元的地址，地址从0开始编号，顺序的每次加1，在机器里，地址也是用二进制数来表示的，它为无符号整数，书写格式为十六进制数，如00000H,00001H.....FFFFFH

如 00028H [ 0100 1100]  则表示00028H的地址存放4CH的内容

 

3、输入设备（Input Device）和输出设备（Output Device）

   二者合称为外设，简称I/O设备，磁盘、磁带既是输入设备又是输出设备

 

4、输入/输出接口（I/O Interface）

   CPU必须通过“I/O接口”与外设交换数据，所以输入/输出接口是CPU与外设之间信息传送的桥梁

 

上述四大部分构成计算机的实体，称为计算器的硬件。

 

 三、分析总结                                                     

 四、实例测试代码