計算機(jī)導(dǎo)論（計算機(jī)基礎(chǔ)）C語言程序設(shè)計后續(xù)課程微機(jī)

1、要點1、課程特點2、硬件組成概述計算機(jī)組成原理1、課程特點1.1、計算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)核心課程先導(dǎo)課程：計算機(jī)導(dǎo)論(計算機(jī)基礎(chǔ)) C語言程序設(shè)計后續(xù)課程：微機(jī)原理與接口技術(shù) 單片機(jī)技術(shù)要點1、課程特點2、硬件組成概述計算機(jī)組成原理1.2、 教學(xué)目的了解微型計算機(jī)硬件組成的五大部件及其工作原理。了解8086匯編語言程序設(shè)計的方法，會進(jìn)行簡單的匯編語言程序設(shè)計，能熟練地用DEBUG軟件進(jìn)行程序調(diào)試。了解常見的微機(jī)接口電路的分析、設(shè)計和調(diào)試的一些基本問題。要點1、課程特點2、硬件組成概述計算機(jī)組成原理1.3、 課時安排總課時 72學(xué)時= 52(理論)+ 20(實驗)第1章 計算機(jī)系統(tǒng)概論 4第2章

2、運算器和運算方法 6+4第3章 存儲系統(tǒng) 6+2第4章 指令系統(tǒng) 14+14第5章 中央處理器 8第6章 總線 4第8章 輸入輸出系統(tǒng) 10要點1、課程特點2、硬件組成概述計算機(jī)組成原理2.1、 通用的計算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)框圖輸入設(shè)備存儲器輸出設(shè)備運算器控制器數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流控制流控制流2、硬件組成概述要點1、課程特點2、硬件組成概述計算機(jī)組成原理2.2、運算器其核心部件是算術(shù)、邏輯運算部件ALUCABALU要點1、課程特點2、硬件組成概述計算機(jī)組成原理簡述運算器執(zhí)行運算：1011+1101=11000 的過程。 (假定A、B、C都是8位寄存器) （）把00001011放進(jìn)寄存器A （）把000011

3、01放進(jìn)寄存器B （）ALU處理后的結(jié)果放進(jìn)寄存器C 要點1、課程特點2、硬件組成概述計算機(jī)組成原理寄存器和存儲器都是存放計算機(jī)數(shù)據(jù)的硬件。存儲器：半導(dǎo)體器件，速度慢；寄存器：觸發(fā)器，速度快。寄存器個數(shù)有限，8086微機(jī)有14個寄存器。寄存器位數(shù)有限，通常16位、32位，若是16位，那么寄存器是由16個觸發(fā)器組成，1個觸發(fā)器存放1位數(shù)據(jù)，即1bit。存儲器容量大，以KB、MB、GB為單位。寄存器和存儲器區(qū)別是什么？要點1、課程特點2、硬件組成概述計算機(jī)組成原理PC和IR是寄存器。PC是程序計數(shù)器，存放程序指令的地址。IR是指令寄存器，存放一條程序指令。內(nèi)存存放程序中所有指令指令譯碼是分析指令,

4、以便控制ALU執(zhí)行指令.2.3、 控制器主要功能是取指令、分析指令和執(zhí)行指令內(nèi)存PCALUIR譯碼要點1、課程特點2、硬件組成概述計算機(jī)組成原理控制器是如何取指令、分析指令和執(zhí)行指令的（以 ADD 1指令為例，指令的首地址是100)？（）指令的內(nèi)存地址 100 送程序計數(shù)器 PC（）在內(nèi)存中取指令 ADD 1 送指令寄存器 IR（）指令譯碼，譯碼結(jié)果控制運算器執(zhí)行指令，即 把1作為一個操作數(shù)與累加器相加要點1、課程特點2、硬件組成概述計算機(jī)組成原理2.4、存貯器 字、字節(jié)、位、地址 CACHE、內(nèi)存和外存的三級存貯結(jié)構(gòu)要點1、課程特點2、硬件組成概述計算機(jī)組成原理CPU總是訪問內(nèi)存。如果數(shù)據(jù)在

5、內(nèi)存中，訪問結(jié)束。如果數(shù)據(jù)不在內(nèi)存，那么一定在外存。CPU負(fù)責(zé)把這部分?jǐn)?shù)據(jù)從外存調(diào)入內(nèi)存，(可能先要把內(nèi)存中部分?jǐn)?shù)據(jù)先調(diào)出到外存，以便騰出空間)，再訪問內(nèi)存，即間接處理外存。 CPU如何直接處理內(nèi)存,間接處理外存呢? 要點1、課程特點2、硬件組成概述計算機(jī)組成原理CPU 同時同時 訪問CACHE和內(nèi)存。如果數(shù)據(jù)在CACHE中，CPU終止訪問內(nèi)存，訪問結(jié)束。如果數(shù)據(jù)不在CACHE中，那么它一定在內(nèi)存中。CPU訪問內(nèi)存，并把這部分的數(shù)據(jù)從內(nèi)存調(diào)入CACHE(可能先要把CACHE中部分?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)出，以便騰出空間)，訪問結(jié)束。這和CPU間接處理外存的方法相似。CPU如何訪問CACHE和內(nèi)存呢? 要點1、課程特點2、硬件組成概述計算機(jī)組成原理2.5、 輸入和輸出設(shè)備 輸入和輸出設(shè)備(I/O設(shè)備) I/O適配器(I/O接口)要點1、課程特點2、硬件組成概述計算機(jī)組成原理CPU與內(nèi)存直接相聯(lián)接，與I/O設(shè)備不能直接相聯(lián)接，因為CPU與內(nèi)存速度接近，與I/O設(shè)備速度相差很大，例如 CPU主頻 1GHZ 內(nèi)存存取時間 3ns I/O設(shè)備帶寬 1MB/s、1KB/s或更慢需要I/O接口進(jìn)行速度緩沖。 I/O設(shè)備為什么要通過接口與CPU相聯(lián)接?要點1、課程特點2、硬件組成概述計算機(jī)組成原理一般地，輸入時，I/O設(shè)備先把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，放在接口的數(shù)據(jù)緩沖寄存器中，再通知CPU來取走數(shù)據(jù)；或者，輸出時，C