微机原理：微型计算机系统组成（2,3节课）

目录

1.硬件系统：

2.现代微型计算机怎么组成：

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1.硬件系统：

   1.1早期计算机硬件组成:

        首先要会思维：所以要会运算，加减乘除，算数运算（A）(Arithmetic)，与或异或等逻辑运算(L)(logic),所以要有算数逻辑运算单元电路（ALU）(Arithmetic logic unit)，这一部分相当于人脑运算的一只笔，这一支笔怎么运算靠大脑控制指挥的，所以要有控制ALU这一部分的电路，叫控制器，现在只需要数据，通常情况下，数据来自存储器存放在存储器当中的，当然，数据也可以来自输入设备

早期电子计算机使用的是真空管，很大，超过1.7万个真空管实现二进制和逻辑运算。真空管，也叫电子管，它在20世纪上半叶对无线电、电视、雷达、录音、计算机等领域的发展起了关键作用。 图片如下，自己感兴趣的可以了解一下真空管，爱迪生很喜欢。

后面随着半导体电路发展，集成电路问世，ALU和控制器被集成到一个很小的芯片中，统称为中央处理器（CPU),也称为微处理器，后面的电脑就很小了，又叫PC机，个人计算机，每个人都可以拥有，

每个部分都在传输信息：所以信息分为：

数据信息：比如交给ALU的数据，

控制信息：控制器控制这些设备需要控制信息

还有一种，存储器给ALU(或其他设备）我们叫做读数据，ALU（其他设备）给存储器的数据我们叫做写数据，存储器内部单元有很多，从哪个单元读或写数据呢？用什么来区分呢——地址。

就像一栋楼房间很多，你到哪个房间去靠的是门牌号，同理，存储器的每个单元都有自己的号码，我们叫做存储器地址码——也叫地址，所以我们读写数据时要知道从哪个地址码单元读写数据，传送地址码也有线，所以，传送地址码的线也叫地址信息

我们把传送数据信息的线，地址信息的线，控制信息的线叫做总线，总线是传送信息的通道，或者通路，打个比方，我们从寝室到教室是不是要有路，路就是总线，路上是不是有人，有车，人和车叫做信息。车要走机动车道，人要走人行通道，所以不同的信息要走不同的的总线，

所以总线也分为三种：数据总线（DB）(DATA BUS)，地址总线(AB)(adress bus)，控制总线(CB)(control bus)

2.现代微型计算机怎么组成：

以微处理器（CPU)为核心组成,cpu通过控制引脚与外部世界（外部存储器，I/O设备）通信，所以CPU外部的引脚也分为三种：数据引脚，控制引脚，地址引脚。8位CPU就是8个数据引脚，16位就是16个数据引脚，控制存储器单元越多，需要的地址引脚越多（每一个引脚输出二进制来确定地址码），控制引脚同理，这样导致的话CPU就会增大。CPU体积增大就不能叫微型处理器了。

所以为了节省引脚，采用了复用引脚，数据和地址复用引脚，就是说这个线既可以是双向传输的数据线，也可以是地址线，但是我们一定要保证不同的信息要走专用的通道，此时复用了，所以我们还有设计一部分电路：把复用引脚的复用信息分开，使数据信息走专用的数据总线，地址信息走自己。

数据总线是双向的，因为CPU给存储器，存储器也可以给CPU数据

外部IO设备很多，除了给存储器地址码编码外，还应该给IO设备编码，我们称为I/O地址码，一般我们说地址一般叫存储器地址，地址都是CPU发送的，所以地址总线是单向的。

CPU发送出来的叫命令信息，设备反馈给状态信息都是通过控制总线进行的

CPU的引脚也是总线，叫做微处理器及总线，由于微处理器及总线采用了分时复用，且驱动信号能力比较弱。所以我们CPU只驱动微处理器及总线，外面的负载全部交给系统总线去驱动。

存储器分为ROM,RAM。ROM里面地址单元的信息掉电后不丢失，，所以ROM肯定存放的是系统管理的程序，如EPROM（紫外线可擦除的只读存储器）举例子，系统管理程序，CPU上电后从系统管理程序取程序代码执行，对RAM进行自减，保证每一存储单元都能读和写，确定存储单元是好的，之后对每一个I/O接口初始化，之后从外部设备读取操作系统到内存（RAM)，此时内存有了操作系统。我们用户在计算机上干活是在操作系统上进行的，

图片错误,第二个不是CB,是AB:地址总线

RAM:数据存储器，能读能写的存储器，掉电后丢失。（内存），

ROM：程序存储器

硬盘是外设

CPU其实自带了ROM和RAM,CPU内部存储器不够用，就要在外部总线上进行扩充。

8086CPU没有存储器，所以要在外部扩充，

OE非：output enter 输出允许：低电平有效   读

WE非：write enter 写允许，低电平有效  写

A0~A7:八位地址，D0~D7：8位数据

程序存储器内部每个地址单元的信息是怎么放进去的呢，是怎么写进去的呢？用户把程序代码编好了，调试通了。程序的二进制代码通过专用的写入器写进去，写入进去后，把专用的写入器拿下来，插在电路板的ROM去，所以ROM主要功能是读，不写，当然，现在也有写的。

指令：C语言来说，就是一行语句，CPU能认识的是一组二进制代码，所以任何语言都要成为二进制代码才能被CPU识别。不是随随便便的二进制代码，要告诉CPU做什么，怎么做才行

二进制代码的语言叫机器语言，但是机器语言给程序员造成记忆复杂，编写十分困难，所以人民把一组能代表指令的二进制代码用符号描述了，就叫汇编语言。

在汇编语言当中，把一组符号语句翻译成一组二进制代码叫做编译，也叫汇编