- 冯诺依曼体系结构
以二进制形式表示指令和数据。
程序和数据事先存放在存储器中,计算机在工作时能够快速的从存储器中取出指令加以执行。
由运算器、控制器、存储器、输入设备,输出设备五大部件组成计算机硬件系统
微机体系结构的特点之一就是采用总线结构,通过总线将微处理器、存储器(RAM和ROM)、IO接口电路等连接起来。而输入输出设备则通过IO接口实现和微机之间的信息交换。
- 总线
计算机各功能部件之间的信息传送的公用通道。是微机的重要组成部分。
地址总线:在对存储器或者IO端口进行访问的时候,传送CPU提供的要访问单元或者IO端口的地址信息,一边选中要访问的存储单元或IO端口。
数据总线:从存储区取指令或者读写操作数,对IO端口进行读写操作时,指令码或者数据信息通过总线送往CPU或者有CPU送出。
控制总线:各种控制或者状态信息通过控制总线有CPU送往有关部件,或者从有关部件送往CPU。控制总线中每根线的传送方向是一定的。
系统各个部件挂在总线上,使得微机系统结构简单,易于维护,并具有更好的可扩展性。
- 微处理器
有运算器,控制器,内部寄存器三部分组成。
运算器:用来进行逻辑运算以及移位循环等操作。
控制器:负责将指令从存储器取出,经译码器后向全机发出取数、执行、存数等控制命令。以保证完成程序所要求的功能。控制器包括:
指令寄存器,指令译码器,可编程逻辑阵列。
- 内部寄存器
程序计数器:指令指针,存储下一条要执行的指令所在存储单元的地址。
地址寄存器:用来存放正在操作的指令地址或者操作数的地址。
数据缓冲寄存器:用来暂存指令或者数据。
累加器:使用最频繁的寄存器,存放ALU运算结果。
标志寄存器:程序状态字,存放各种控制信息。
寄存器阵列:相当于微处理器内部的RAM。微处理器内部有了这些寄存器后,就可以避免频繁访问存储器,缩短指令长度和指令执行时间,提高机器运行速度,方便程序设计。
- 存储器
是微机的记忆和存储装置,用来存放指令、原始数据、中间结果和最终结果。
内存的操作:读或写。
CPU将内存单元的数据读到CPU内部,而写操作是CPU将内部信息送到存储单元保存起来。写操作改变了被写内存单元的内容,是破坏性的,而读操作是非破坏性的,即该内存单元的内容在信息被读出之后,仍保持原信息不变。
从内存单元读出信息的操作过程:
(1)CPU经过地址寄存器AR将要读取的单元的地址信息(90H)送到地址总线,经地址译码器选中90H单元。
(2)CPU发出读控制信号。
(3)在读控制信号的作用下,将90H单元中的内容BAH放到数据总线上,经数据缓冲寄存器送入CPU中的有关部件进行处理。
向内存中写入信息的操作过程:
(1)CPU将要写入的单元的地址信息90H经地址寄存器送到地址总线。
(2)待写入的数据00000000B经数据缓冲寄存器放到地址总线上。
(3)CPU发出写控制信号,在该信号的作用下将数据0写入90H单元,此时90H单元中原有的内容就被00000000B覆盖。
- 内存的分类
内存可分为两大类:随机读写存储器RAM和只读存储器ROM。随机读写存储器可被CPU随机读写,他用于存放CPU将要执行的用户数据以及部分系统程序,断电后,其中存放的所有信息都丢失。
只读存储器中的信息只能被CPU读取,而不能由CPU任意的写入。断电后,其中的信息不会丢失。只读存储器用于存放永久性的程序和数据,如系统引导程序,监控程序、操作系统中的基本输入输出管理程序(BIOS)等。
IO接口是微型计算机和输入输出设备之间信息交换的桥梁。
- 微型计算机软件系统
系统软件和应用软件两个类。