電腦主板工作原理1

1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除電腦主板工作原理運(yùn)算器，控制器，存儲(chǔ)器，輸入設(shè)備和輸出設(shè)備運(yùn)算器和控制器統(tǒng)稱為處理器,也就是CPU,運(yùn)算器負(fù)責(zé)算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，控制器負(fù)責(zé)鍵盤，鼠標(biāo)等外部設(shè)備。存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)器包括外存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器，外存儲(chǔ)器常見的有硬盤，U盤，MP3等,內(nèi)存儲(chǔ)器也就是內(nèi)存RAM,分問SDRAM和DDRAM也就是SD內(nèi)存和DDR內(nèi)存輸入設(shè)備：常見的有鍵盤，鼠標(biāo)，寫字板，掃描儀，攝像頭輸出設(shè)備：常見的有打印機(jī)，顯示器，傳真機(jī)等等微型計(jì)算機(jī)的分類及主要技術(shù)指標(biāo)微型計(jì)算機(jī)種類繁多，型號(hào)各異，因此人們可以從不同角度對(duì)其進(jìn)行分類。例如按微處理器的制造工藝、按微處理器的

2、字長(zhǎng)、按微型機(jī)的構(gòu)成形式、按應(yīng)用范圍等進(jìn)行分類。不過，最常見的是按微處理器的字長(zhǎng)和按微型機(jī)的構(gòu)成形式來進(jìn)行分類.這是因?yàn)槲⑻幚砥魇俏⑿陀?jì)算機(jī)的核心部件，微處理器的性能（特別是字長(zhǎng)）在很大程度上決定了微型機(jī)的性能，此外，從構(gòu)成形式上，目前微型機(jī)有單片機(jī)、單扳機(jī)和系統(tǒng)機(jī)（多扳機(jī)）三種形式。1.3。1按微處理器（CPU）字長(zhǎng)分類按微處理器字長(zhǎng)來分,微型計(jì)算機(jī)一般分為4位、8位、16位、32位和64位機(jī)幾種。（1）4位微型計(jì)算機(jī)；用4位字長(zhǎng)的微處理器為CPU,其數(shù)據(jù)總線寬度為4位，一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)要分兩次來傳送或處理.4位機(jī)的指令系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)算功能單一,主要用于袖珍或臺(tái)式計(jì)算器、家電、娛樂產(chǎn)品和簡(jiǎn)單的過程

3、控制，是微型機(jī)的低級(jí)階段。(2) 8位微型計(jì)算機(jī):用8位字長(zhǎng)的微處理器作CPU,其數(shù)據(jù)總線寬度為8位。8位機(jī)中字長(zhǎng)和字節(jié)是同一個(gè)概念。8位微處理器推出時(shí)，微型機(jī)在硬件和軟件技術(shù)方面都已比較成熟，所以8位機(jī)的指令系統(tǒng)比較完善，尋址能力強(qiáng)，外圍配套電路齊全，因而使8位機(jī)通用性強(qiáng)，應(yīng)用寬廣,廣泛用于事務(wù)管理、工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)檢測(cè)和控制、通信、智能終端、教育以及家用電器控制等領(lǐng)域.(3) 16位微機(jī):用高性能的16位微處理器作CPU,數(shù)據(jù)總線寬度為16位.由于16位微處理器不僅在集成度和處理速度、數(shù)據(jù)總線寬度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等方面比8位機(jī)有本質(zhì)上的不同，由它們構(gòu)成的微型機(jī)在功能和性能上已基本達(dá)到了當(dāng)時(shí)的中

4、檔小型機(jī)的水平，特別是以Intel8086為CPU的16位微型機(jī)IBM1 / 16資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除PC/XT不僅是當(dāng)時(shí)相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)的主流機(jī)型，而量其用戶擁有量也是世界第一，以至在設(shè)計(jì)更高檔次的微機(jī)時(shí)，都要保持對(duì)他的兼容。16位機(jī)除原有的應(yīng)用領(lǐng)域外，還在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中扮演了重要角色。(4) 32位微機(jī)：32位微機(jī)使用32位的微處理器作CPU,這是目前的主流機(jī)型。從應(yīng)用角度看，字長(zhǎng)32位是較理想的，它可滿足了絕大部分用途的需要，包括文字、圖形、表格處理及精密科學(xué)計(jì)算等多方面的需要.典型產(chǎn)品有Intel80386,Intel80486,MC68020,MC68

5、030sZ80000等。特別是1993年Intel公司推出Pentium微處理器之后，使32位微處理器技術(shù)進(jìn)入一個(gè)嶄新階段。他不僅繼承了其前輩的所有優(yōu)點(diǎn)而且在許多方面有新的突破，同時(shí)也滿足了人們對(duì)圖形圖像、實(shí)時(shí)視頻處理、語(yǔ)言識(shí)別、大流量客戶機(jī)/服務(wù)器應(yīng)用等應(yīng)用領(lǐng)域日益迫切的需求。（5）64位微機(jī):64位微機(jī)使用64位的微處理器作CPU,這是目前的各個(gè)計(jì)算機(jī)領(lǐng)軍公司爭(zhēng)相開發(fā)的最新產(chǎn)品。其實(shí)高檔微處理器早就有了64位字長(zhǎng)的產(chǎn)品.只是價(jià)格過高，不適合微型計(jì)算機(jī)使用，通常用在工作站或服務(wù)器上?，F(xiàn)在，是到了64位微處理器進(jìn)入微型計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的時(shí)機(jī)了。估計(jì)Intel公司和HP公司會(huì)在2003年推出他們合作研

6、制的第一款用于微型機(jī)的64位微處理器。相信64位微處理器會(huì)將微型計(jì)算機(jī)推向一個(gè)新的階段。1.3。2按微型計(jì)算機(jī)的組裝形式分類微型計(jì)算機(jī)是由多個(gè)功能部件構(gòu)成的一個(gè)完整的硬件系統(tǒng),除核心部件微處理器之外，還配置有相應(yīng)的存儲(chǔ)部件、輸入輸出接口等。因此，按照微型機(jī)多個(gè)部件的組裝形式分類，乂可分為單片機(jī)、單扳機(jī)和多極微型計(jì)算機(jī)三類。（1）單片機(jī)：如果將構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)的各功能部件（CPU,RAM,ROM及I/O接口電路）集成在同一塊大規(guī)模集成電路芯片上，一個(gè)芯片就是一臺(tái)微型機(jī)，則該微型機(jī)就稱為單片微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱單片機(jī)。單片機(jī)的特點(diǎn)是集成度高、體積小、功耗低、可靠性高、使用靈活方便、控制功能強(qiáng)、編程保密化

7、、價(jià)格低廉、利用單片機(jī)可較方便地構(gòu)成一個(gè)控制系統(tǒng)。因此，在工業(yè)控制、智能儀器儀表、數(shù)據(jù)采集和處理、通信和分布式控制系統(tǒng)、家用電器等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。典型產(chǎn)品有：Intel公司的MCS8051、8096（16位單片機(jī)），Motorola公司的MC68HCO5,MC68HC11等。一般單片機(jī)本身沒有軟件開發(fā)功能，因?yàn)閱纹瑱C(jī)內(nèi)無監(jiān)控程序或系統(tǒng)通用管理軟件，只放置有用戶事先調(diào)試好的應(yīng)用程序，不過隨著單片機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，目前也有部分高檔單片機(jī)內(nèi)可固化部分系統(tǒng)軟件.（2）單板機(jī):如果將CPU芯片、存儲(chǔ)器芯片、I/O接口芯片及簡(jiǎn)單的輸入、輸出設(shè)備（如小鍵盤、數(shù)碼顯示器LED（LightEmittingD

8、iode,發(fā)光：極管）裝配在同一塊印刷電路板上，這塊印刷電路板就是一臺(tái)完整的微型機(jī)，稱為單板微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱單板機(jī).單板機(jī)具有完全獨(dú)立的操作功能,加上電源就可以獨(dú)立工作。但由于它的輸入、輸出設(shè)備簡(jiǎn)單、存儲(chǔ)容量有限，工作時(shí)只能用機(jī)器碼（二進(jìn)制）編程輸入，故通常只能應(yīng)用于一些簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)和教學(xué)中。國(guó)內(nèi)曾經(jīng)最流行的單板機(jī)是TP801（CPU為Z80）,現(xiàn)已被單片機(jī)、系統(tǒng)機(jī)（PC機(jī)）淘汰。3 / 16資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除(3)多板微型計(jì)算機(jī)：也稱系統(tǒng)機(jī)，把微處理器芯片、存儲(chǔ)器芯片、各種I/O接口芯片和驅(qū)動(dòng)電路、電源等裝配在不同的印刷電路板上，各印刷電路板插在主機(jī)箱內(nèi)

9、標(biāo)準(zhǔn)的總線插槽上,通過系統(tǒng)總線相互連接起來,就構(gòu)成了一個(gè)多插件板的微型計(jì)算機(jī).目前廣泛使用的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(如IBMPC/XT,PC/AT,PC386,PC484,PC586等)就是用這種方式構(gòu)成的。多板微型計(jì)算機(jī)也稱單機(jī)系統(tǒng)，所有的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用程序都在系統(tǒng)內(nèi)的硬盤上或內(nèi)存中。它功能強(qiáng)、組裝靈活。選擇不同的功能部件適配卡(如主機(jī)板、內(nèi)存條、顯示卡、聲卡、軟、硬盤驅(qū)動(dòng)器、光驅(qū)、打印機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)等)就可以構(gòu)成不同功能和規(guī)模的微型計(jì)算機(jī)。1.3.3微型機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)一臺(tái)計(jì)算機(jī)的性能優(yōu)劣，要由多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)來綜合評(píng)價(jià),不同用途的計(jì)算機(jī)強(qiáng)調(diào)的側(cè)重面也不同。通常微型計(jì)算機(jī)用下面幾頂指標(biāo)來衡量其基本性能

10、。1.字長(zhǎng)字長(zhǎng)是指計(jì)算機(jī)內(nèi)部參與運(yùn)算的數(shù)的位數(shù)。它決定著計(jì)算機(jī)內(nèi)部寄存器、ALU和數(shù)據(jù)總線的位數(shù)，直接影響著機(jī)器的硬件規(guī)模和造價(jià)。字長(zhǎng)直接反映了一臺(tái)計(jì)算機(jī)的計(jì)算精度，為適應(yīng)不同的要求及協(xié)調(diào)運(yùn)算精度和硬件造價(jià)間的關(guān)系，大多數(shù)計(jì)算機(jī)均支持變字長(zhǎng)運(yùn)算，即機(jī)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)半字長(zhǎng)、全字長(zhǎng)(或單字長(zhǎng))和雙倍字長(zhǎng)運(yùn)算.微型機(jī)的字長(zhǎng)通常為4位、8位、16位和32位，64位字長(zhǎng)的高性能微型計(jì)算機(jī)也已推出。字長(zhǎng)對(duì)計(jì)算機(jī)計(jì)算精度的影響：4位字長(zhǎng):24=16；16位字長(zhǎng):216=65,536=64K32位字長(zhǎng):232=4,294,967,296=4G;64位字長(zhǎng):264入1。8445X10192 .主存容量主存容量是指主存

11、儲(chǔ)器所能存儲(chǔ)二進(jìn)制信息的總量。由于現(xiàn)代微機(jī)中字長(zhǎng)是可變化的，所以微機(jī)的主存容量一般以字節(jié)(Byte)數(shù)來表示，每8位(Bit)二進(jìn)制為一個(gè)字節(jié)，每1024個(gè)字節(jié)稱為1KB(21O=1O24=1K),即千字節(jié)；每1024KB為1MB(1024X1024=220=1M),即兆字節(jié);每1024MB為1GB,即千兆字節(jié)。目前，微機(jī)的主存容量通常為4M、8M、16M、32M、64M、128M、256M甚至512M字節(jié).主存容量越大，軟件開發(fā)和大型軟件的運(yùn)行效率就越高，系統(tǒng)的處理能力也就越強(qiáng)。4 / 16資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除3。運(yùn)算速度運(yùn)算速度是衡量計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)重要

12、指標(biāo)，在硬件一定的情況下,運(yùn)算速度快慢與機(jī)器所執(zhí)行的操作及主時(shí)鐘頻率有關(guān)，執(zhí)行的操作不同，所需要的時(shí)間不同，其運(yùn)算速度也不同，執(zhí)行同一種操作使用同一計(jì)算方法，機(jī)器主時(shí)鐘頻率不同，運(yùn)算速度也不同?，F(xiàn)在普遍采用單位時(shí)間內(nèi)執(zhí)行指令的條數(shù)作為運(yùn)算速度指標(biāo)，并以MIPS作為計(jì)量單位.例如某微處理器在某一時(shí)鐘頻率下每秒執(zhí)行100萬條指令,則它的運(yùn)算速度就為1MIPS。目前高檔微機(jī)（如486以上檔次）的運(yùn)算速度已達(dá)100400MIPS。需要指出的是，上述計(jì)算運(yùn)算速度的方法顯然是與機(jī)器的主時(shí)鐘頻率有關(guān)的，主時(shí)鐘頻率不同，執(zhí)行同樣的指令，其運(yùn)算速度是不同的.每個(gè)機(jī)器內(nèi)都有一個(gè)主時(shí)鐘源，它產(chǎn)生一定頻率的連續(xù)時(shí)鐘脈

13、沖信號(hào)，為整個(gè)機(jī)器提供時(shí)鐘，稱為主時(shí)鐘，它是全機(jī)的時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)，主時(shí)鐘信號(hào)的頻率稱為機(jī)器的主頻。主頻是決定機(jī)器運(yùn)算速度的關(guān)鍵指標(biāo)，這也是人們?cè)谫?gòu)買微機(jī)或組裝微機(jī)時(shí)要按主頻來選擇CPU芯片的原因。目前Pentium微機(jī)的主頻有133MHz、166MHz、200MHz、233MHs、266MHz、最高達(dá)300MHz。4o可靠性計(jì)算機(jī)的可靠性是一個(gè)綜合的指標(biāo)，應(yīng)由多項(xiàng)指標(biāo)來綜合衡量，但一般常用平均無故障運(yùn)行時(shí)間來衡量。平均無故障運(yùn)行時(shí)間是指在相當(dāng)長(zhǎng)的運(yùn)作時(shí)間內(nèi)，用機(jī)器的工作時(shí)間除以運(yùn)行時(shí)間內(nèi)的故障次數(shù)所得的結(jié)果。它是一個(gè)統(tǒng)計(jì)值，此值越大，則說明計(jì)算機(jī)的可靠性越高，即故障降低.目前微型機(jī)的平均無故障運(yùn)

14、行時(shí)間可高達(dá)幾干小時(shí).，而巨型機(jī)和大、中型機(jī)只有兒白甚至幾十小時(shí)丁5.性能價(jià)格比性能價(jià)格比是機(jī)器性能與價(jià)格的比值,它是衡量計(jì)算機(jī)產(chǎn)品性能優(yōu)劣的一個(gè)綜合性指標(biāo)。這里所說的性能除包括上述的4個(gè)方面外,還應(yīng)包括軟件功能（如高性能操作系統(tǒng)、各種高級(jí)語(yǔ)言和應(yīng)用軟件配置）、外設(shè)的配置，可維護(hù)性、兼容性等.顯然，性能價(jià)格比的比值越大越好。一般來說，微型機(jī)的性能價(jià)格比要比其它類型計(jì)算機(jī)的性能價(jià)格比高得多.lo4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中從局部到全局存在三個(gè)層次：微處理器一微型計(jì)算機(jī)一微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)這是三個(gè)不同的概念，但它們之間乂有著密切的聯(lián)系，學(xué)習(xí)時(shí)切莫將其混為一談。1.4.1微型計(jì)算機(jī)的基本組成微型計(jì)算

15、機(jī)通常由微處理器(即CPU)、存儲(chǔ)器(ROM,BAM)、I/O接口電路及系統(tǒng)總線(包括地址總線AB、數(shù)據(jù)總線DB、控制總線CB)組成，如圖1.2所示。山圖可知，就微型機(jī)的基本組成原理而言，它與其它各類計(jì)算機(jī)并無本質(zhì)上的區(qū)別，但由于微型機(jī)廣泛使用了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，這便決定了微型機(jī)在組成上乂有它自己的特點(diǎn).在微型計(jì)算機(jī)中，各功能部件之間通過系統(tǒng)總線(AB,DB,CB)相連，這使得各功能部件之間的相互關(guān)系就轉(zhuǎn)化為各部件面向系統(tǒng)總線的單一關(guān)系，這是微型計(jì)算機(jī)在體系結(jié)構(gòu)上的最突出特點(diǎn)。它不僅為微型機(jī)的生產(chǎn)和系統(tǒng)功能的擴(kuò)充或更新提供了方便，而且為微型計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化及通用性打下良好基礎(chǔ)

16、。下面對(duì)各功能部件作簡(jiǎn)要介紹。lo微處理器微處理器就是大規(guī)模集成電路形式的中央處理機(jī)，即CPU.是微型計(jì)算機(jī)的核心部件，它按照程序指令的要求控制計(jì)算機(jī)各功能部件協(xié)調(diào)工作。因此,它的性能決定了整個(gè)微型機(jī)的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。5 / 16資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，微處理器已經(jīng)經(jīng)歷了五代發(fā)展歷程,因此微處理器的種類繁多，性能、規(guī)模、結(jié)構(gòu)也有較大差異，但是他們有兩點(diǎn)是共同的：(1)微處理器一般都具有下列基本功能：可進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算；具有接收或發(fā)送數(shù)據(jù)給存儲(chǔ)器和外設(shè)的能力；可暫存少量的數(shù)據(jù);可對(duì)指令進(jìn)行譯碼并執(zhí)行指令新規(guī)定的操作；提供

17、整個(gè)系統(tǒng)所需的定時(shí)和控制信號(hào)；可響應(yīng)其它部件發(fā)出的中斷請(qǐng)求。(2)微處理器一般由下列部件組成：算術(shù)邏輯單元(ALU,ArithmeticLogicalUnit)；累加器和通用寄存器組；程序計(jì)數(shù)器(也叫指令指標(biāo)器)；時(shí)序和控制邏輯部件；數(shù)據(jù)與地址鎖存器/緩沖器；內(nèi)部總線。算術(shù)邏輯單元ALU主要完成算術(shù)運(yùn)算(+、一、X、比較)和各種邏輯運(yùn)算(與、或、非、異或、移位)等操作。ALU是組合電路，本身無寄存操作數(shù)的功能，因而必須有保存操作數(shù)的兩個(gè)寄存器：暫存器TMP和累加器AC(),累加器既向ALU提供操作數(shù)，乂接收ALU的運(yùn)算結(jié)果。寄存器陣列實(shí)際上相當(dāng)于微處理器內(nèi)部的RAM,它包括通用寄存器組和專用寄

18、存器組兩部分，通用寄存器(A,B,C,D)用來存放參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)、中間結(jié)果或地址。它們一般均可作為兩個(gè)8位的寄存器來使用。處理器內(nèi)部有了這些寄存器之后，就可避免頻繁地訪問存儲(chǔ)器，可縮短指令長(zhǎng)度和指令執(zhí)行時(shí)間，提高機(jī)器的運(yùn)行速度，也給編程帶來方便。專用寄存器包括程序計(jì)數(shù)器PC()、堆棧指示器SP()和標(biāo)志寄存器FR()，它們的作用是固定的，用來存放地址或地址基值.其中:A）程序計(jì)數(shù)器PC用來存放下一條要執(zhí)行的指令地址，因而它控制著程序的執(zhí)行順序。在順序執(zhí)行指令的條件下，每取出指令的一個(gè)字節(jié),PC的內(nèi)容自動(dòng)加1。當(dāng)程序發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，就必須把新的指令地址（目標(biāo)地址）裝入PC,這通常由轉(zhuǎn)移指令來實(shí)現(xiàn)。B

19、）堆棧指示器SP用來存放棧頂?shù)刂贰６褩Ｊ谴鎯?chǔ)器中的一個(gè)特定區(qū)域.它按“后進(jìn)先出”方式工作，當(dāng)新的數(shù)據(jù)壓入堆棧時(shí)，棧中原存信息不變，只改變棧頂位置，當(dāng)數(shù)據(jù)從棧彈出時(shí)，彈出的是棧頂位置的數(shù)據(jù)，彈出后自動(dòng)調(diào)正棧頂位置.也就是說，數(shù)據(jù)在進(jìn)行壓棧、出棧操作時(shí)，總是在棧頂進(jìn)行。堆棧一旦初始化（即確定了棧底在內(nèi)存中的位置）后,SP的內(nèi)容（即棧頂位置）使由CPU自動(dòng)管理。C）標(biāo)志寄存器也稱程序狀態(tài)字（PSW）寄存器，用來存放算術(shù)、邏輯運(yùn)算指令執(zhí)行后的結(jié)果特征，如結(jié)果為0時(shí),產(chǎn)生進(jìn)位或溢出標(biāo)志等.6 / 16資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除定時(shí)與控制邏輯是微處理器的核心控制部件，負(fù)責(zé)對(duì)整

20、個(gè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制、包括從存儲(chǔ)器中取指令，分析指令(即指令譯碼)確定指令操作和操作數(shù)地址，取操作數(shù)，執(zhí)行指令規(guī)定的操作，送運(yùn)算結(jié)果到存儲(chǔ)器或I/O端口等。它還向微機(jī)的其它各部件發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，使CPU內(nèi)、外各部件間協(xié)調(diào)工作。內(nèi)部總線用來連接微處理器的各功能部件并傳送微處理器內(nèi)部的數(shù)據(jù)和控制信號(hào).必須指出，微處理器本身并不能單獨(dú)構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的工作系統(tǒng)，也不能獨(dú)立地執(zhí)行程序，必須配上存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)后才能獨(dú)立工作。2。存儲(chǔ)器微型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器用來存放當(dāng)前正在使用的或經(jīng)常使用的程序和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器按讀、寫方式分為隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM(RandomAccessMemory)和只

21、讀存儲(chǔ)器ROM(ReadonlyMemory).RAM也稱為讀/寫存儲(chǔ)器，工作過程中CPU可根據(jù)需要隨時(shí)對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行讀或?qū)懖僮?RAM是易失性存儲(chǔ)器，即其內(nèi)容在斷電后會(huì)全部丟失，因而只能存放暫時(shí)性的程序和數(shù)據(jù)。ROM的內(nèi)容只能讀出不能寫入，斷電后其所存信息仍保留不變,是非易失性存儲(chǔ)器.所以ROM常用來存放永久件的程序和數(shù)據(jù)。如初始導(dǎo)引程序、監(jiān)控程序、操作系統(tǒng)中的基本輸入、輸出管理程序BIOS等.3 .輸入/輸出接口電路Q/0接口)輸入/輸出接口電路是微型計(jì)算機(jī)的重要組成部件。他是微型計(jì)算機(jī)連接外部輸入、輸出設(shè)備及各種控制對(duì)象并與外界進(jìn)行信息交換的邏輯控制電路.由于外設(shè)的結(jié)構(gòu)、工作速度、信號(hào)形式

22、和數(shù)據(jù)格式等各不相同，因此它們不能直接掛接到系統(tǒng)總線上，必須用輸入/輸出接口電路來做中間轉(zhuǎn)換,才能實(shí)現(xiàn)與CPU間的信息交換。I/0接口也稱I/0適配器,不同的外設(shè)必須配備不同的I/0適配器。I/0接口電路是微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)必不可少的重要組成部分.任何一個(gè)微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制和設(shè)計(jì)，實(shí)際上主要是I/O接口的研制和設(shè)計(jì)。因此I/O接口技術(shù)是本課程討論的重要內(nèi)容之一，我們將在第八章中詳細(xì)介紹。4 .總線（BUS）總線是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各部件之間傳送信息的公共通道，是微型計(jì)算機(jī)的重要組成部件.它由若干條通信線和起驅(qū)動(dòng)，隔離作用的各種三態(tài)門器件組成。微型計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)形式上總是采用總線結(jié)構(gòu)，即構(gòu)成微機(jī)的各功能部件（

23、微處理器、存儲(chǔ)器、I/O接口電路等）之間通過總線相連接，這是微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的獨(dú)特之處。采用總線結(jié)構(gòu)之后，使系統(tǒng)中各功能部件間的相互關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞑考嫦蚩偩€的單一關(guān)系，一個(gè)部件（功能板/卡）只要符合總線標(biāo)準(zhǔn)，就可以連接到采用這種總線標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)中，從而使系統(tǒng)功能擴(kuò)充或更新容易、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性大大提高。在微型計(jì)算機(jī)中，根據(jù)他們所處位置和應(yīng)用場(chǎng)合，總線可被分為以下四級(jí)，如圖1。4所示。7 / 16資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除(1)片內(nèi)總線：它位于微處理器芯片內(nèi)部，故稱為芯片內(nèi)部總線。用于微處理器內(nèi)部ALU和各種寄存器等部件間的互連及信息傳送(如圖1。3中的內(nèi)部總線就

24、是片內(nèi)總線)。由于受芯片面積及對(duì)外引腳數(shù)的限制，片內(nèi)總線大多采用單總線結(jié)構(gòu)，這有利于芯片集成度和成品率的提高，如果要求加快內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送速度，也可采用雙總線或三總線結(jié)構(gòu)。(2)片總線：片總線乂稱元件級(jí)(芯片級(jí))總線或局部總線.微機(jī)主板、單扳機(jī)以及其它一些插件板、卡(如各種I/O接口板/卡)，它們本身就是一個(gè)完整的子系統(tǒng)，板/卡上包含有CPU,RAM,ROM,I/O接口等各種芯片，這些芯片間也是通過總線來連接的，因?yàn)檫@有利于簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少連線，提高可靠性，方便信息的傳送與控制。通常把各種板、卡上實(shí)現(xiàn)芯片間相互連接的總線稱為片總線或元件級(jí)總線.相對(duì)于一臺(tái)完整的微型計(jì)算機(jī)來說，各種板/卡只是一個(gè)子系統(tǒng)

25、,是一個(gè)局部，故乂把片總線稱為局部總線，而把用于連接微機(jī)各功能部件插卡的總線稱為系統(tǒng)總線。局部總線是一個(gè)重要的概念,我們將在第七章中討論。(3)內(nèi)總線：內(nèi)總線乂稱系統(tǒng)總線或板級(jí)總線。因?yàn)樵摽偩€是用來連接微機(jī)各功能部件而構(gòu)成一個(gè)完整微機(jī)系統(tǒng)的，如圖1.2中所示,所以稱之為系統(tǒng)總線。系統(tǒng)總線是微機(jī)系統(tǒng)中最重要的總線，人們平常所說的微機(jī)總線就是指系統(tǒng)總線,如PC總線、AT總線(ISA總線)、PCI總線等。系統(tǒng)總線是我們要討論的重點(diǎn)內(nèi)容之一。系統(tǒng)總線上傳送的信息包括數(shù)據(jù)信息、地址信息、控制信息，因此，系統(tǒng)總線包含有三種不同功能的總線，即數(shù)據(jù)總線DB(DataBus)地址總線AB(AddressBus)

26、和控制總線CB(ControlBus),如圖1。2中所示。數(shù)據(jù)總線DB用于傳送數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)總線是雙向三態(tài)形式的總線，即他既可以把CPU的數(shù)據(jù)傳送到存儲(chǔ)器或I/0接口等其它部件，也可以將其它部件的數(shù)據(jù)傳送到CPU。數(shù)據(jù)總線的位數(shù)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)，通常與微處理的字長(zhǎng)相一致。例如Intel8086微處理器字長(zhǎng)16位,其數(shù)據(jù)總線寬度也是16位。需要指出的是,數(shù)據(jù)的含義是廣義的，它可以是真正的數(shù)據(jù)，也可以指令代碼或狀態(tài)信息，有時(shí)甚至是一個(gè)控制信息，因此，在實(shí)際工作中，數(shù)據(jù)總線上傳送的并不一定僅僅是真正意義上的數(shù)據(jù)。地址總線AB是專門用來傳送地址的，由于地址只能從CPU傳向外部存儲(chǔ)器或I/0端

27、口，所以地址總線總是單向三態(tài)的，這與數(shù)據(jù)總線不同。地址總線的位數(shù)決定了CPU可直接尋址的內(nèi)存空間大小，比如8位微機(jī)的地址總線為16位，則其最大可尋址空間為216=64KB,16位微型機(jī)的地址總線為20位，其可尋址空間為22O=1MB.一般來說，若地址總線為n位，則可尋址空間為2n字節(jié)。8 / 16資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除控制總線CB用來傳送控制信號(hào)和時(shí)序信號(hào).控制信號(hào)中，有的是微處理器送往存儲(chǔ)器和I/O接口電路的，如讀/寫信號(hào)，片選信號(hào)、中斷響應(yīng)信號(hào)等；也有是其它部件反饋給CPU的，比如：中斷申請(qǐng)信號(hào)、復(fù)位信號(hào)、總線請(qǐng)求信號(hào)、限備就緒信號(hào)等。因此，控制總線的傳送方向由具體控制信號(hào)而定，一般是雙向的，控制總線的位數(shù)要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際控制需要而定。實(shí)際上控制總線的具體情況主要取決于CPUo（4）外總線：也稱通信總線。用于兩