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计算机导论 - [课件]第2章计算机系统的硬件

微操作控制部件(MOCU)可有下列两种实现方案： ·组合逻辑控制 ·微程序控制 CPU 主存储器 I/O接口 DMA控制器 I/O设备总线交换数据 ① ② ④ ③ 3. 直接存储器存取方式DMA P83 上一页返回下一页 * 教学小结常见的输入输出设备及性能参数(打印机、显示器等)；输入输出接口及分类；输入输出控制方式；返回上一页教学目的：本讲主要介绍计算机各部件间实现“软连接”的指令系统、实现“硬连接”的总线、介绍计算机程序的执行过程，从而了解计算机的整机工作原理。教学重点：指令的定义和基本格式、指令系统的定义；总线的定义，分类； 2.5 计算机的整机结构教学引入计算机内部如何实现软连接和硬连接？返回下一页指令计算机用以控制各个部件协调动作的命令，必须能被计算机硬件直接理解指令系统一台计算机所能执行的全部指令，表明一台计算机具有那些硬件功能，决定着如何使用计算机和计算机如何工作，它是硬件逻辑设计的基础。 2.5.1 指令系统 P84 上一页返回下一页指令格式：为一条指令中操作码和地址码的安排方式。分类：按一条指令所包含的地址码的个数，指令格式分为三地址、二地址、单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、停机指令和堆栈指令 1. 指令的基本格式上一页返回下一页可简化系统结构方便系统扩展连接计算机各部件之间或各计算机之间的一束公共信息线，它是计算机中传送信息代码的公共途径定义使用总线原因信息内容分类对象位置分类片内总线：指计算机各芯片内部传送信息的通路。系统总线：微机中各插件板与系统板之间的总线，用于插件板一级的互连。外部总线：微机和外部设备之间的总线数据总线：在中央处理器与内存或输入／输出设备之间传送数据。地址总线：用来传送存储单元或Ｉ/Ｏ接口地址信息。控制总线：负责在中央处理器和主存或外设之间传送信息 2.5.2 总线 P89 传送方式分类串行总线：二进制各位在一条线上是一位一位传送的并行总线：一次能同时传送多个二进制位数的总线上一页返回下一页常用的总线系统总线通信总线片内总线 I2C 总线 SPI 总线 SCI 总线 RS-232-C 总线 RS-485 总线 IEEE-488 总线 USB 总线 ISA 总线 EISA 总线 VESA 总线 PCI 总线 Compact PCI AGP 接口上一页返回下一页总线的速率：总线的时钟频率总线的数据传输宽度其工作速率，将直接影响着系统的输入输出过程。总线速率上一页返回下一页总线标准是对系统总线的机械物理尺寸、引线数目、信号含义、功能和时序、数据传输率、工作频率、总线协议等进行统一的严格定义，使它具有高度的科学性和权威性，以便被计算机界广泛接受。例如：IEEE和IEC提出的S-100总线、STD总线、VME总线等。其他如：IEC-RS232、ISA、EISA、MAC及PCI等。总线标准 P89 上一页返回下一页 * 主板 BIOS芯片 BIOS电池硬盘或光驱数据线接口软驱接口电源插座内存插槽 CPU插座键盘和鼠标接口并行通信接口串行通信接口 USB接口网卡接口声卡接口 PCI 插槽 AGP插槽芯片组上一页返回下一页主频：计算机中最基础时标信号,即机器主脉冲频率指令系统:计算机全部指令集合存储容量:计算机能存储的二进制信息的总量机器字长：计算机能一次并行处理的二进制代码的位数。计算机性能指标机器可靠性：用平均无故障时间表示上一页返回下一页机器速度主频：计算机中最基础的时标信号,即机器的主脉冲频率。每秒执行多少百万条指令MIPS CPU:Intel Pentium4 530 3.0E 主频 3000MHz 机器字长计算机能一次并行处理的二进制代码的位数存储容量计算

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