嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)第1章-微型計算機基礎(chǔ)知識

1、1第第1 1章章 微型計算機基礎(chǔ)知識微型計算機基礎(chǔ)知識 3 3學(xué)時學(xué)時本章的主要內(nèi)容本章的主要內(nèi)容1、數(shù)字電子電路是計算機硬件的基礎(chǔ)、數(shù)字電子電路是計算機硬件的基礎(chǔ)2、二進(jìn)制數(shù)制及機器數(shù)、二進(jìn)制數(shù)制及機器數(shù)3、有符號數(shù)的表示及溢出的概念、有符號數(shù)的表示及溢出的概念4、存儲器的基本電路及其作用，存儲器、存儲器的基本電路及其作用，存儲器存儲單元的編址存儲單元的編址25、運算器、控制器的基本概念、運算器、控制器的基本概念6、指令及指令系統(tǒng)，計算機程序的執(zhí)行、指令及指令系統(tǒng)，計算機程序的執(zhí)行過程過程7、計算機的硬件組成、計算機的硬件組成8、CISC和和RISC架構(gòu)架構(gòu)9、微型計算機的桌面系統(tǒng)應(yīng)用與嵌入

2、式、微型計算機的桌面系統(tǒng)應(yīng)用與嵌入式應(yīng)用應(yīng)用31.1 1.1 微型計算機的發(fā)展歷程微型計算機的發(fā)展歷程 計算機的發(fā)展經(jīng)歷了電子管、晶體管、計算機的發(fā)展經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路等幾個階段。成電路等幾個階段。 計算機可分為巨型機、大型機、中計算機可分為巨型機、大型機、中型機、小型機和微型機五類。型機、小型機和微型機五類。 人們接觸最多的是被叫做人們接觸最多的是被叫做“微機微機”的微型計算機。的微型計算機。4 微型計算機出現(xiàn)在微型計算機出現(xiàn)在2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代。年代。19711971年，以年，以IntelIntel

3、公司設(shè)計的世界上第一公司設(shè)計的世界上第一個微處理器芯片個微處理器芯片Intel 4004Intel 4004為標(biāo)志，數(shù)字為標(biāo)志，數(shù)字電子計算機的發(fā)展便進(jìn)入了微型計算機時電子計算機的發(fā)展便進(jìn)入了微型計算機時代。代。 在短短的幾十年經(jīng)過了從第一代到第在短短的幾十年經(jīng)過了從第一代到第五代的發(fā)展歷程：五代的發(fā)展歷程：5（1 1）第一代是以）第一代是以40044004、40404040和和80088008微處微處理器為代表的字長為理器為代表的字長為4 4位和位和8 8位的微型計算位的微型計算機。機。（2 2）第二代是以微處理器）第二代是以微處理器Z80Z80、I8085I8085、M6800M6800和

4、和Apple-Apple-等為代表的中高檔等為代表的中高檔8 8位位機。機。（3 3）第三代是以）第三代是以80868086、80888088、8028680286微微處理器為代表的處理器為代表的1616位機。位機。6（4 4）第四代是以）第四代是以8038680386、8048680486、PentiumPentium、Pentium Pentium 、Pentium Pentium 、 Pentium Pentium 等等微處理器為代表的微處理器為代表的3232位機。位機。（5 5）第五代則是以）第五代則是以ItaniumItanium、 MIPSMIPS和其和其它具有精簡指令架構(gòu)（它具有

5、精簡指令架構(gòu)（RISCRISC）的微處理）的微處理器為代表、目前正在飛速發(fā)展的器為代表、目前正在飛速發(fā)展的6464位機。位機。71.2 1.2 數(shù)字電路與計算機數(shù)字電路與計算機 數(shù)字電子計算機數(shù)字電子計算機是一種用電子裝是一種用電子裝置構(gòu)成，能夠按照機器操作者輸入的命令置構(gòu)成，能夠按照機器操作者輸入的命令進(jìn)行數(shù)字信息處理的機器。進(jìn)行數(shù)字信息處理的機器。 從功能上看，它具有兩個基本功能：從功能上看，它具有兩個基本功能：一是表示和存儲數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的功能；二是對一是表示和存儲數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的功能；二是對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行運算的功能。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行運算的功能。8 從物理構(gòu)成的角度來看，它是一種由從物理構(gòu)成的角度來看，它

6、是一種由數(shù)字電子器件和電路構(gòu)成運算裝置。數(shù)字電子器件和電路構(gòu)成運算裝置。1.2.1 1.2.1 數(shù)據(jù)在計算機中的表示數(shù)據(jù)在計算機中的表示二進(jìn)制二進(jìn)制 用用“0 0”和和“1 1”來表示，以來表示，以“逢逢2 2進(jìn)進(jìn)1 1”為加法運算規(guī)則，以為加法運算規(guī)則，以“借借1 1當(dāng)當(dāng)2 2”為減法規(guī)為減法規(guī)則的二進(jìn)制數(shù)制。則的二進(jìn)制數(shù)制。1.2.2 1.2.2 運算器及二進(jìn)制運算運算器及二進(jìn)制運算9 計算機的核心任務(wù)是進(jìn)行數(shù)的運算，計算機的核心任務(wù)是進(jìn)行數(shù)的運算，該功能是由一個叫做該功能是由一個叫做“算術(shù)邏輯單元算術(shù)邏輯單元（ALUALU）”的電路來實現(xiàn)的。的電路來實現(xiàn)的。1 1、算術(shù)邏輯運算單元、算術(shù)

7、邏輯運算單元ALUALU的概念的概念 最基本的算術(shù)運算是加法運算，其他最基本的算術(shù)運算是加法運算，其他各種運算都可以通過加法運算來完成，因各種運算都可以通過加法運算來完成，因此二進(jìn)制數(shù)的加法運算就是計算機的核心此二進(jìn)制數(shù)的加法運算就是計算機的核心運算功能。運算功能。10 半加器、全加器、程序狀態(tài)寄存器等半加器、全加器、程序狀態(tài)寄存器等概念。概念。2 2、機器數(shù)、機器數(shù) 二進(jìn)制數(shù)也常常被叫做機器數(shù)。二進(jìn)制數(shù)也常常被叫做機器數(shù)。 凡使用機器來計數(shù)的裝置都有一個共凡使用機器來計數(shù)的裝置都有一個共同的特點：它們的字長是有限的，或者說同的特點：它們的字長是有限的，或者說它們的計數(shù)范圍是有限的，即當(dāng)計數(shù)計

8、到它們的計數(shù)范圍是有限的，即當(dāng)計數(shù)計到最大值再進(jìn)行加法計數(shù)時，其和返回（回最大值再進(jìn)行加法計數(shù)時，其和返回（回卷）到卷）到0 0重新計數(shù)。重新計數(shù)。113 3、有符號數(shù)的機器數(shù)表示及其運算、有符號數(shù)的機器數(shù)表示及其運算（1 1）真值）真值 把有符號數(shù)所對應(yīng)的十進(jìn)制值叫做機把有符號數(shù)所對應(yīng)的十進(jìn)制值叫做機器數(shù)的真值。器數(shù)的真值。（2 2）反碼）反碼 就是把一個二進(jìn)制數(shù)按位取反所得到就是把一個二進(jìn)制數(shù)按位取反所得到的數(shù)碼。的數(shù)碼。12（3 3）補碼）補碼（4 4）溢出）溢出 程序狀態(tài)寄存器。程序狀態(tài)寄存器。4 4、二進(jìn)制數(shù)據(jù)的十六進(jìn)制表示、二進(jìn)制數(shù)據(jù)的十六進(jìn)制表示 二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制

9、。二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制。1.2.3 1.2.3 數(shù)據(jù)的存儲數(shù)據(jù)的存儲131 1、存儲器的基本電路、存儲器的基本電路 原則上說，任何能接收并保存數(shù)字信原則上說，任何能接收并保存數(shù)字信號的裝置都可以作為計算機的存儲裝置。號的裝置都可以作為計算機的存儲裝置。而數(shù)字電路中的雙穩(wěn)態(tài)電路就是這樣一種而數(shù)字電路中的雙穩(wěn)態(tài)電路就是這樣一種可以存儲二進(jìn)制信息的裝置?？梢源鎯ΧM(jìn)制信息的裝置。142 2、存儲器及存儲單元的地址、存儲器及存儲單元的地址 由存儲單元組成的存儲裝置叫做存儲由存儲單元組成的存儲裝置叫做存儲器。器。 譯碼器實現(xiàn)了存儲單元的編碼，這譯碼器實現(xiàn)了存儲單元的編碼，這個編碼就叫做存儲單

10、元的地址。個編碼就叫做存儲單元的地址。1.2.4 1.2.4 指令及指令譯碼指令及指令譯碼1 1、指令、指令15 所謂指令，就是向系統(tǒng)發(fā)出的、指示所謂指令，就是向系統(tǒng)發(fā)出的、指示系統(tǒng)做某種操作的命令。系統(tǒng)做某種操作的命令。 由于計算機只能用二進(jìn)制形式的編碼由于計算機只能用二進(jìn)制形式的編碼來表示指令，所以也把指令叫做代碼。來表示指令，所以也把指令叫做代碼。2 2、指令譯碼、控制器及指令集、指令譯碼、控制器及指令集（1 1）指令譯碼）指令譯碼 由指令譯碼器完成，它負(fù)責(zé)對指令進(jìn)由指令譯碼器完成，它負(fù)責(zé)對指令進(jìn)行解釋和翻譯。行解釋和翻譯。16（2 2）控制器）控制器 發(fā)出控制信息，指揮運算器和存儲器發(fā)

11、出控制信息，指揮運算器和存儲器協(xié)同完成指令所要求的操作。協(xié)同完成指令所要求的操作。（3 3）指令集）指令集 凡是計算機系統(tǒng)的指令譯碼器所能凡是計算機系統(tǒng)的指令譯碼器所能解釋的指令，就是該系統(tǒng)所能夠使用的解釋的指令，就是該系統(tǒng)所能夠使用的合法指令，這些合法指令的集合叫做這合法指令，這些合法指令的集合叫做這個計算機系統(tǒng)的指令集。個計算機系統(tǒng)的指令集。173 3、指令的助記符、指令的助記符 常常用一些有一定語義的英文縮寫來常常用一些有一定語義的英文縮寫來表示一條指令的操作碼，并把指令按一定表示一條指令的操作碼，并把指令按一定的格式進(jìn)行書寫。的格式進(jìn)行書寫。ADD AADD A，0X22E0X22E1

12、.2.5 1.2.5 程序及程序計數(shù)器程序及程序計數(shù)器PCPC1 1、程序及程序的首地址、程序及程序的首地址18（1 1）什么叫程序）什么叫程序 為完成一個完整的運算任務(wù)，按執(zhí)行為完成一個完整的運算任務(wù)，按執(zhí)行步驟用計算機指令編寫的指令集合就叫做步驟用計算機指令編寫的指令集合就叫做計算機程序。計算機程序。（2 2）什么叫程序首地址）什么叫程序首地址 把程序第一條指令所在的存儲單元地把程序第一條指令所在的存儲單元地址叫做程序的起始地址，或首地址。址叫做程序的起始地址，或首地址。192 2、程序計數(shù)器、程序計數(shù)器PCPC 計算機有一個存放程序首地址的存計算機有一個存放程序首地址的存儲裝置，這個存儲

13、裝置就叫做程序計數(shù)儲裝置，這個存儲裝置就叫做程序計數(shù)器，或器，或PCPC。3 3、指令的執(zhí)行過程、指令的執(zhí)行過程 分為三個階段：取指令、譯碼指令分為三個階段：取指令、譯碼指令（分析指令）、執(zhí)行指令。（分析指令）、執(zhí)行指令。201.2.6 1.2.6 計算機指令程序的過程計算機指令程序的過程211.3 1.3 微型計算機系統(tǒng)的基本組成微型計算機系統(tǒng)的基本組成 計算機系統(tǒng)由物理設(shè)備構(gòu)成的硬件部計算機系統(tǒng)由物理設(shè)備構(gòu)成的硬件部分和由各種程序構(gòu)成的軟件部分組成。分和由各種程序構(gòu)成的軟件部分組成。 硬件部分叫做計算機的硬件系統(tǒng)，軟硬件部分叫做計算機的硬件系統(tǒng)，軟件部分叫做計算機的軟件系統(tǒng)。件部分叫做計算

14、機的軟件系統(tǒng)。1.3.1 1.3.1 馮馮. .諾依曼計算機結(jié)構(gòu)諾依曼計算機結(jié)構(gòu) 1945 1945年數(shù)學(xué)家馮年數(shù)學(xué)家馮. .諾依曼提出的，這諾依曼提出的，這種計算機有如下主要特點：種計算機有如下主要特點：22（1 1）計算機由運算器、存儲器、控制器、）計算機由運算器、存儲器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五部分組成。輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五部分組成。（2 2）指令與數(shù)據(jù)以同等地位存放在存儲）指令與數(shù)據(jù)以同等地位存放在存儲器中，并可按地址對它們進(jìn)行訪問。器中，并可按地址對它們進(jìn)行訪問。（3 3）指令在存儲器中順序存放。）指令在存儲器中順序存放。（4 4）機器以運算器為中心，數(shù)據(jù)的傳輸）機器以運算器為中

15、心，數(shù)據(jù)的傳輸必須經(jīng)過運算器。必須經(jīng)過運算器。23241.3.2 1.3.2 計算機的硬件組成計算機的硬件組成 由于運算器和控制器在邏輯和電路上由于運算器和控制器在邏輯和電路上結(jié)合非常緊密，在大規(guī)模集成電路制作工結(jié)合非常緊密，在大規(guī)模集成電路制作工藝出現(xiàn)之后，這兩個部件通常被制作在同藝出現(xiàn)之后，這兩個部件通常被制作在同一個芯片上，這個芯片叫做中央處理器一個芯片上，這個芯片叫做中央處理器（Central Processing UnitCentral Processing Unit），簡稱），簡稱CPUCPU或處理器?；蛱幚砥鳌?計算機硬件系統(tǒng)的框圖如下所示：計算機硬件系統(tǒng)的框圖如下所示：2526

16、 CPU CPU和存儲器合起來又叫做主機。和存儲器合起來又叫做主機。1 1、中央處理器、中央處理器CPUCPU 除了存儲器之外的所有功能模塊被集除了存儲器之外的所有功能模塊被集中制作成一個復(fù)雜的數(shù)字電子部件，它是中制作成一個復(fù)雜的數(shù)字電子部件，它是計算機系統(tǒng)的核心部分，所以把叫做計算機系統(tǒng)的核心部分，所以把叫做“中中央處理器央處理器”，簡稱，簡稱CPUCPU。 除了除了CPUCPU、存儲器之外，還有寄存器；、存儲器之外，還有寄存器；寄存器大體上分為兩類：寄存器大體上分為兩類：27（1 1）一類是處理器自己使用的寄存器，）一類是處理器自己使用的寄存器，如地址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、指令寄存器如地址寄

17、存器、數(shù)據(jù)寄存器、指令寄存器等。這些寄存器都是程序設(shè)計人員看不到等。這些寄存器都是程序設(shè)計人員看不到（透明）的寄存器。（透明）的寄存器。（2 2）另一類是程序設(shè)計人員看得到并使）另一類是程序設(shè)計人員看得到并使用的寄存器，如程序計數(shù)器、通用寄存用的寄存器，如程序計數(shù)器、通用寄存器等。器等。 對于程序設(shè)計人員看得到的寄存器還對于程序設(shè)計人員看得到的寄存器還可以分為兩類：可以分為兩類：28（1 1）一類是存放專門數(shù)據(jù)的專用寄存器，）一類是存放專門數(shù)據(jù)的專用寄存器，如程序計數(shù)器如程序計數(shù)器PCPC和堆棧指針和堆棧指針SPSP。（2 2）另一類是可以由程序設(shè)計人員自行）另一類是可以由程序設(shè)計人員自行指定

18、用途的通用寄存器。指定用途的通用寄存器。2 2、內(nèi)存、內(nèi)存 能存儲大量數(shù)據(jù)且通過總線可由能存儲大量數(shù)據(jù)且通過總線可由CPUCPU直接進(jìn)行讀直接進(jìn)行讀/ /寫操作的存儲器叫做計算機寫操作的存儲器叫做計算機的內(nèi)部存儲器，簡稱內(nèi)存或主存。的內(nèi)部存儲器，簡稱內(nèi)存或主存。29 內(nèi)存的速度比寄存器速度慢得多。內(nèi)存的速度比寄存器速度慢得多。3 3、系統(tǒng)總線、系統(tǒng)總線（1 1）總線）總線是在計算機內(nèi)部個部件之是在計算機內(nèi)部個部件之間或計算機與外界之間進(jìn)行信息傳輸?shù)臉?biāo)間或計算機與外界之間進(jìn)行信息傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化公共通道。準(zhǔn)化公共通道。（2 2）數(shù)據(jù)總線（）數(shù)據(jù)總線（ DBDB）用來在計算用來在計算機各部件之間傳輸數(shù)

19、據(jù)及指令代碼。機各部件之間傳輸數(shù)據(jù)及指令代碼。30（3 3）地址總線（）地址總線（ABAB）用于傳輸用于傳輸 CPUCPU要要訪問的存儲單元或接口的地址信號。訪問的存儲單元或接口的地址信號。（4 4）控制總線（）控制總線（CBCB）是在計算機各是在計算機各部件之間傳輸部件之間傳輸“讀讀”、“寫寫”之類控制信之類控制信號。號。4 4、外部設(shè)備及接口、外部設(shè)備及接口（1 1）外設(shè)種類）外設(shè)種類（2 2）什么叫接口）什么叫接口31 把外設(shè)與計算機連接起來時，常常需把外設(shè)與計算機連接起來時，常常需要在這些外設(shè)和計算機之間配備一些中間要在這些外設(shè)和計算機之間配備一些中間電路進(jìn)行緩沖和信號變換。這些中間電

20、路電路進(jìn)行緩沖和信號變換。這些中間電路就叫做接口電路，簡稱接口。就叫做接口電路，簡稱接口。5 5、外部存儲器（輔存）、外部存儲器（輔存） 硬盤、軟盤、光盤和硬盤、軟盤、光盤和U U盤等。盤等。1.3.3 1.3.3 計算機的軟件系統(tǒng)計算機的軟件系統(tǒng)321、系統(tǒng)軟件、系統(tǒng)軟件 用來保證計算機正常工作和提供用戶用來保證計算機正常工作和提供用戶工作基本條件的軟件集合叫做計算機系統(tǒng)工作基本條件的軟件集合叫做計算機系統(tǒng)軟件。軟件。 如操作系統(tǒng)、實用程序等。由于這些如操作系統(tǒng)、實用程序等。由于這些軟件是一個完整計算機系統(tǒng)必備的軟件，軟件是一個完整計算機系統(tǒng)必備的軟件，已經(jīng)構(gòu)成了計算機系統(tǒng)的一部分。已經(jīng)構(gòu)成

21、了計算機系統(tǒng)的一部分。2 2、應(yīng)用軟件、應(yīng)用軟件33 用來完成特定工作的軟件系統(tǒng)叫做應(yīng)用來完成特定工作的軟件系統(tǒng)叫做應(yīng)用軟件。用軟件。 如如WORDWORD、WPSWPS等。等。341.4 1.4 計算機體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展計算機體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展 計算機系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)大體上如下：計算機系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)大體上如下：351.4.1 RISC1.4.1 RISC 精簡指令系統(tǒng)計算機（精簡指令系統(tǒng)計算機（Reduced Reduced Instruction Set ComputerInstruction Set Computer，RISCRISC）是）是2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代中期由年代中期由IBMIBM

22、公司提出的一種計公司提出的一種計算機系統(tǒng)架構(gòu)，與其對應(yīng)的是復(fù)雜指令系算機系統(tǒng)架構(gòu)，與其對應(yīng)的是復(fù)雜指令系統(tǒng)計算機（統(tǒng)計算機（ Complex Instruction Set Complex Instruction Set ComputerComputer，CISC CISC ）。）。RISCRISC已經(jīng)成了現(xiàn)代已經(jīng)成了現(xiàn)代計算機發(fā)展的一個重要方向。計算機發(fā)展的一個重要方向。361 1、RISCRISC的產(chǎn)生的產(chǎn)生 據(jù)介紹，當(dāng)時的據(jù)介紹，當(dāng)時的Intel80386Intel80386的設(shè)計就的設(shè)計就要耗時要耗時3 3年之久，耗資達(dá)年之久，耗資達(dá)1.51.5億美圓。億美圓。 程序中經(jīng)常用的指令有程

23、序中經(jīng)常用的指令有80%80%左右是簡左右是簡單指令，而復(fù)雜指令的使用率只不過單指令，而復(fù)雜指令的使用率只不過20%20%左右。左右。2 2、實現(xiàn)、實現(xiàn)RISCRISC的主要方法的主要方法37 實現(xiàn)實現(xiàn)RISCRISC思想的主要方法為：思想的主要方法為：（1 1）減少指令的種類）減少指令的種類 RISC RISC的指令系統(tǒng)只提供完成簡單操作的指令系統(tǒng)只提供完成簡單操作的指令，復(fù)雜的操作則由編譯器或者程序的指令，復(fù)雜的操作則由編譯器或者程序員通過多條簡單指令的組合來完成。員通過多條簡單指令的組合來完成。（2 2）Load/StoreLoad/Store結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 為了提高速度，在為了提高速度，在R

24、ISCRISC中設(shè)置了獨中設(shè)置了獨立于處理器的寄存器和存儲器之間的直立于處理器的寄存器和存儲器之間的直接數(shù)據(jù)傳輸通道。接數(shù)據(jù)傳輸通道。38（3 3）采用指令流水線技術(shù)）采用指令流水線技術(shù)（4 4）在處理器中配置更多的通用通用寄）在處理器中配置更多的通用通用寄存器存器3 3、RISCRISC與與CISCCISC的比較的比較（1 1）CISCCISC系統(tǒng)系統(tǒng)39（2 2）RISCRISC系統(tǒng)系統(tǒng)40 從指令的兼容性來看，從指令的兼容性來看，CISCCISC大多數(shù)都大多數(shù)都能實現(xiàn)軟件兼容，即高檔機包含了低檔機能實現(xiàn)軟件兼容，即高檔機包含了低檔機的全部指令并并可以擴充。的全部指令并并可以擴充。 RIS

25、C RISC由于簡化了指令系統(tǒng)，從而使機由于簡化了指令系統(tǒng)，從而使機器指令數(shù)目少而且格式也不同于老機器，器指令數(shù)目少而且格式也不同于老機器，因此因此RISCRISC機一般不能與老機器相兼容。機一般不能與老機器相兼容。 目前商品化的目前商品化的RISCRISC架構(gòu)的計算機通常并架構(gòu)的計算機通常并不是純不是純RISCRISC機，常常會根據(jù)實際需要在機，常常會根據(jù)實際需要在RISCRISC架構(gòu)上做一些比較使用的變化。架構(gòu)上做一些比較使用的變化。411.4.2 1.4.2 指令流水線指令流水線 一條指令的執(zhí)行過程分為取指、譯碼、一條指令的執(zhí)行過程分為取指、譯碼、執(zhí)行執(zhí)行3 3個步驟。個步驟。42431

26、.4.3 1.4.3 高速緩存高速緩存 高速緩沖存儲器是位于高速緩沖存儲器是位于CPUCPU與主內(nèi)存與主內(nèi)存間的一種容量較少但速度很高的存儲器。間的一種容量較少但速度很高的存儲器。1.4.4 1.4.4 協(xié)處理器協(xié)處理器 協(xié)處理器或者叫數(shù)學(xué)協(xié)處理器，其協(xié)處理器或者叫數(shù)學(xué)協(xié)處理器，其主要功能就是負(fù)責(zé)浮點運算。目前協(xié)處主要功能就是負(fù)責(zé)浮點運算。目前協(xié)處理器的功能也不再局限于增強浮點運算，理器的功能也不再局限于增強浮點運算，現(xiàn)現(xiàn)44在在CPUCPU的浮點單元（協(xié)處理器）往往對多的浮點單元（協(xié)處理器）往往對多媒體指令進(jìn)行了優(yōu)化。媒體指令進(jìn)行了優(yōu)化。1.4.5 1.4.5 片上系統(tǒng)片上系統(tǒng) 把多個固定的

27、芯片組合集成在一個把多個固定的芯片組合集成在一個芯片上而形成一種功能更強大的芯片的芯片上而形成一種功能更強大的芯片的想法，按照這種思想制作的芯片就叫做想法，按照這種思想制作的芯片就叫做片上系統(tǒng)（片上系統(tǒng)（System on ChipSystem on Chip，SoCSoC）。）。451.5 1.5 微型計算機的兩種主要應(yīng)用方向微型計算機的兩種主要應(yīng)用方向1.5.1 1.5.1 桌面系統(tǒng)桌面系統(tǒng)461.5.2 1.5.2 嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng) 為了區(qū)別于原有的通用計算機系統(tǒng)，為了區(qū)別于原有的通用計算機系統(tǒng)，人們把嵌入到對象體系中，為實現(xiàn)對象體人們把嵌入到對象體系中，為實現(xiàn)對象體系智能化控制的計

28、算機系統(tǒng)，稱為嵌入式系智能化控制的計算機系統(tǒng)，稱為嵌入式計算機系統(tǒng)，簡稱嵌入式系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)，簡稱嵌入式系統(tǒng)。 嵌入式計算機系統(tǒng)與通用型計算機系嵌入式計算機系統(tǒng)與通用型計算機系統(tǒng)相比，具有以下特點：統(tǒng)相比，具有以下特點：47（1 1）專用性強）專用性強（2 2）可裁減性好）可裁減性好（3 3）實時性與可靠性）實時性與可靠性（4 4）功耗低）功耗低481.6 1.6 計算機程序設(shè)計語言計算機程序設(shè)計語言 程序設(shè)計語言通常簡稱為編程語言，程序設(shè)計語言通常簡稱為編程語言，是一套包含語法、詞匯和含義的正式規(guī)范，是一套包含語法、詞匯和含義的正式規(guī)范，是計算機程序設(shè)計者用來向計算機表達(dá)解是計算機程序設(shè)計

29、者用來向計算機表達(dá)解決問題步驟的工具。大體上分為兩類：低決問題步驟的工具。大體上分為兩類：低級語言和高級語言。級語言和高級語言。1.6.1 1.6.1 低級語言低級語言49 二進(jìn)制代碼與其助記符形式的語言是二進(jìn)制代碼與其助記符形式的語言是低級語言，它們都是直接對硬件進(jìn)行操作。低級語言，它們都是直接對硬件進(jìn)行操作。 二進(jìn)制代碼語言不經(jīng)任何翻譯就可直二進(jìn)制代碼語言不經(jīng)任何翻譯就可直接為計算機硬件接收和執(zhí)行，所以也稱為接為計算機硬件接收和執(zhí)行，所以也稱為機器語言。機器語言。 助記符語言只不過是為了更容易識別助記符語言只不過是為了更容易識別和記憶而采用的以英文縮寫的標(biāo)識符來和記憶而采用的以英文縮寫的標(biāo)識符來表表50示難以記憶的二進(jìn)制代