計算機導論 - [課件]第2章 計算機系統的硬件

微操作控制部件(MOCU)可有下列兩種實現方案： ·組合邏輯控制 ·微程序控制 CPU 主存儲器 I/O接口 DMA控制器 I/O設備 總線 交換數據 ① ② ④ ③ 3. 直接存儲器存取方式DMA P83 上一頁 返 回 下一頁 * 教學小結 常見的輸入輸出設備及性能參數(打印機、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 教學目的： 本講主要介紹計算機各部件間實現“軟連接”的指令系統、實現“硬連接”的總線、介紹計算機程序的執行過程，從而了解計算機的整機工作原理。 教學重點： 指令的定義和基本格式、指令系統的定義； 總線的定義，分類； 2.5 計算機的整機結構 教學 引入 計算機內部如何實現軟連接和硬連接？ 返 回 下一頁 指令 計算機用以控制各個部件協調動作的命令，必須能被計算機硬件直接理解 指令系統 一臺計算機所能執行的全部指令，表明一臺計算機具有那些硬件功能，決定著如何使用計算機和計算機如何工作，它是硬件邏輯設計的基礎。 2.5.1 指令系統 P84 上一頁 返 回 下一頁 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數，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、停機指令和堆棧指令 1. 指令的基本格式 上一頁 返 回 下一頁 可簡化系統結構 方便系統擴展 連接計算機各部件之間或各計算機之間的一束公共信息線，它是計算機中傳送信息代碼的公共途徑 定 義 使用總線原因 信息內容 分類 對象位置 分類 片內總線：指計算機各芯片內部傳送信息的通路。 系統總線：微機中各插件板與系統板之間的總線，用于插件板一級的互連 。 外部總線：微機和外部設備之間的總線 數據總線： 在中央處理器與內存或輸入／輸出設備之間傳送數據。 地址總線： 用來傳送存儲單元或Ｉ/Ｏ接口地址信息。 控制總線：負責在中央處理器和主存或外設之間傳送信息 2.5.2 總線 P89 傳送方式 分類 串行總線：二進制各位在一條線上是一位一位傳送的 并行總線：一次能同時傳送多個二進制位數的總線 上一頁 返 回 下一頁 常用的總線 系統 總線 通信 總線 片內 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 返 回 下一頁 總線的速率： 總線的時鐘頻率 總線的數據傳輸寬度 其工作速率，將直接影響著系統的輸入輸出過程。 總線速率 上一頁 返 回 下一頁 總線標準 是對系統總線的機械物理尺寸、引線數目、信號含義、功能和時序、數據傳輸率、工作頻率、總線協議等進行統一的嚴格定義，使它具有高度的科學性和權威性，以便被計算機界廣泛接受。 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。 總線標準 P89 上一頁 返 回 下一頁 * 主 板 BIOS芯片 BIOS電池 硬盤或光驅數據線接口 軟驅接口 電源插座 內存插槽 CPU插座 鍵盤和鼠標接口 并行通信接口 串行通信接口 USB接口 網卡接口 聲卡接口 PCI 插槽 AGP插槽 芯片組 上一頁 返 回 下一頁 主頻：計算機中最基礎時 標信號,即機器主脈沖頻率 指令系統:計算機全部指令集合 存儲容量:計算機能存儲的二進制信息的總量 機器字長：計算機能一次并行處理的二進制代碼的位數。 計算機 性能指標 機器可靠性：用平均無故障時間表示 上一頁 返 回 下一頁 機器速度 主頻：計算機中最基礎的時標信號,即機器的主脈沖頻率。每秒執行多少百萬條指令MIPS CPU:Intel Pentium4 530 3.0E 主頻 3000MHz 機器字長 計算機能一次并行處理的二進制代碼的位數 存儲容量 計算

總結

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