計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-05-15 15:13 本頁面
【正文】 累加器結(jié)構(gòu)的運(yùn)算器中，數(shù)據(jù)緩沖寄存器還可兼作操作數(shù)據(jù)寄存器。 2）、指令寄存器（ IR）：保存當(dāng)前正在執(zhí)行的指令。 3）、程序計(jì)數(shù)器（ PC）：確定下一條指令的地址。 4）、地址寄存器（ AR）：保存當(dāng)前 CPU 所訪問的內(nèi)存單元的地址。 5）、累加寄存器（ ACC）：暫時(shí)存放 ALU 運(yùn)算的結(jié)果信息。 6）、狀態(tài)條件寄存器（ PSW）：保存由算術(shù)指令和邏輯指令運(yùn)行或測試的結(jié)果建立的各種條件碼，也可以保存中斷和系統(tǒng)工作狀態(tài)等信息。 CPU 基本結(jié)構(gòu)。 使用系統(tǒng)總 線的 CPU: 控 數(shù) 地 制 據(jù) 址 總 總 總 線 線 線 CPU 的內(nèi)總結(jié)構(gòu)： 控制信號 一個(gè)典型的 CPU 內(nèi)總結(jié)構(gòu)如下： ALU 寄存器 中斷系統(tǒng) CU ALU 狀態(tài)標(biāo)志 移位 取反 算術(shù)和布爾邏輯 內(nèi) 部 CPU 數(shù) 據(jù) 總 線 寄 存 器 CU 中斷系統(tǒng) 7 簡單的數(shù)據(jù)通路圖如下： A L US 3S 2S 1M E MO U TI NP CL D P CA RL D A RL O A DA L U GL E D GS W GD R 1T 4D R 2T 4P C G時(shí)序微 控 制 器I RL D I R地 址 總 線數(shù) 據(jù) 總 線T 1T 2WEWEWES0LDDR1 LDDR2CER 0R 0 GL D R 0 存儲系統(tǒng)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的重要組成部分。一個(gè)完整的存儲系統(tǒng)應(yīng)該包括主存儲器、高速緩沖存儲器和輔助存儲器。 存儲系統(tǒng)如下圖： 8 存儲器的層次化結(jié)構(gòu) 10ns 20ns 200ns ms 顯然 ,CPU 和緩存、主存都能交換信息；緩存能直接和 CPU、主存交換信息；主存可以和 CPU、緩存、輔存交換信息。另外，緩存多采用 SRAM，速度更快。主存多采用集成度高，速度稍慢的 DRAM。 、輸出設(shè)備 輸入設(shè)備 ：能將人們熟悉的信息形式變換成計(jì)算機(jī)能接收并識別的信息形式。主要有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等。 輸出設(shè)備： 能將計(jì)算機(jī)運(yùn)算結(jié)果的二進(jìn)制信息轉(zhuǎn)換成人類或其他設(shè)備可以接收和識別的信息。主要有顯示器、打印機(jī)等。 典型的整機(jī)結(jié)構(gòu)如下 列 圖： 存儲器 高速緩沖存儲器 主存儲器 輔助存儲器 ROM RAM CPU 緩存 主存 輔存 9 三、 PC 整機(jī)組裝 理論上一臺完整的計(jì)算機(jī)主要由運(yùn)算器 ,控制器 ,主存 ,輸入設(shè)備 ,輸出 設(shè)備 .在實(shí)際的 PC整機(jī)這些部分就主要由主板 ,處理器 ,主存 ,芯片組 ,以及通過各個(gè)端口和總線插槽接入外部設(shè)備等部件構(gòu)成 .。 主板 主板的主要組成 主板是裝在 PC 機(jī)箱中的一塊印刷電路板，其上安裝 了組成微型計(jì)算機(jī)的主要電路系統(tǒng)，并帶有擴(kuò)展插槽和多種插件，用于插各種接口卡和有關(guān)部件（如鍵盤、鼠標(biāo)、等）主板性能的好壞直接影響整機(jī)的性能。主要由以下部件構(gòu)成： （ 1） .CPU 插座。 （ 2） .內(nèi)存插槽。 （ 3） .板卡擴(kuò)展槽。 （ 4） .主板芯片組。 （ 5） .BIOS 系統(tǒng)。 （ 6） .時(shí)鐘發(fā)生器。 （ 7） .I/0 接口。 （ 8） .IDE 接口和軟驅(qū)接口。 （ 9） .電源模塊 。 插座。 CPU 插座根據(jù) CPU 封裝形式的不同主要分為 4 種，一種是 Socket7 插座，是 Pentium 級別的 CPU 使用的，在主板上是一個(gè)接近正方形的白色扁平插座，邊上帶有一個(gè)金屬把手，將把手提起來，就可以讓 CPU 自由放入插座中，然后按下把手，就可以將 CPU 夾緊在插座上面； Socket370，這是供 Celeron和 Socket370 結(jié)構(gòu)的 Pentium III CPU 使用 的，它的樣子與 Socket7 完全一樣，只是要大一圈； Slot1，這是 Pentium II/Pentium III 的插座，它的樣子是一個(gè)狹長的插槽， CPU 像一個(gè)插卡一樣插入槽中，插槽的兩邊有 CPU的定位和夾緊裝置； SlotA，是 AMD K7 的插槽，它的樣子和 Slot1 一樣，只不過管腳定 義完全不一樣，而且插槽的定位方向也不同。 。 現(xiàn)在的主板內(nèi)存插槽一般都是 168 線的內(nèi)存插槽，用于 SDRAM 內(nèi)存模塊的插接，每一個(gè)插槽的數(shù)據(jù)寬度為 64 位，因此，對于現(xiàn)在的 CPU 來說，只需要一根就可以啟動計(jì)算機(jī)。主流的主 板上的內(nèi)存插槽一般有 24 根，支持的最大內(nèi)存容量一般在 256M 2G之間。 。 板卡擴(kuò)展槽是用來接插各種板卡的，如顯卡、聲卡、 Modem 卡以及網(wǎng)卡等等。板卡插槽目前尚在使用的有 PCI、 ISA 和 AGP 這幾種。 PCI 插槽用于 PCI 總線的插卡，在主板上一般是白色的插槽，根據(jù)主板的不同，一般有 25 個(gè) PCI 插槽。 ISA 插槽的歷史很古老，早在 286 時(shí)代就有了，但是由于基于 ISA 的板卡數(shù)量眾多，因此直到現(xiàn)在還沒有被徹底淘汰。 ISA 插槽一般是黑色的，長度明顯超過 PCI 插槽，一般現(xiàn)在主板上有 13根 ISA 插槽，但有些新型的主板上面已經(jīng)沒有了。 AGP 插槽是褐色的插槽，長度比 PCI插槽短一點(diǎn)，每塊主板只有一根，專門用于接插 AGP 顯卡。很多集成了顯卡的主板上面沒有 AGP 插槽。除了上面幾種插槽外，一些新型的主板上面還有 AMR 插槽，這是一種很短的褐色插槽，用于 AMR 插卡。 10 。 主板芯片組是主板的核心部件，起到協(xié)調(diào)和控制數(shù)據(jù)在 CPU、內(nèi)存和各種應(yīng)用插卡之間流通的作用。在主板上面一般可以看到兩片較大的方形芯片，有些上面還帶有散熱器，這就是主板芯片組，它是主板上最核心的部件。 系統(tǒng)。 主板的 BIOS 實(shí)際上是指一段程序，這段程序在開機(jī)后首先運(yùn)行，對系統(tǒng)的各個(gè)部件進(jìn)行監(jiān)測和初始化，另外，它還提供了一個(gè)界面，供用戶對系統(tǒng)的各個(gè)部分進(jìn)行設(shè)置。BIOS 程序保存在一片電可擦除的只讀儲存器（ EEPROM 或者 FlashROM）中， 而用戶設(shè)置的結(jié)果則是保存在一小塊 CMOS 的存儲器里，系統(tǒng)斷電訊后靠一個(gè)鋰電池維 持?jǐn)?shù)據(jù)。 。 在主板上面，時(shí)鐘發(fā)生器的具體位置不太容易看到，但其重要性卻不容忽視。時(shí)鐘發(fā)生器由晶體振蕩器和時(shí)鐘芯片以及相應(yīng)的電路組成。所有的系統(tǒng)時(shí)鐘都是由這個(gè)部分產(chǎn)生。許多主板都可以設(shè)置很多種外頻，其實(shí)，能不能夠設(shè)置這么多種外頻，完全是由時(shí)鐘芯片所決定的。 。 I/0 接口是用于連接各種輸入輸出設(shè)備的接口。具體來說 I/0 接口主要有一個(gè)鍵盤口、一個(gè) PS/2 鼠標(biāo)器接口、兩個(gè)串行口、一個(gè)并行口（或稱為打印口）、一個(gè)游戲口和兩個(gè)USB 接口。 接口和軟驅(qū)接口。 IDE 接口和軟驅(qū)接口在主板上 分別是兩個(gè) 40 針和一個(gè) 28 針排線插座， IDE 設(shè)備和軟驅(qū)通過排線與之相連，每一個(gè) IDE 插座可以接兩個(gè) IDE 設(shè)備，兩個(gè)總共可以接 4 個(gè)設(shè)備。 IDE 設(shè)備主要指硬盤、光驅(qū)以及使用 IDE 界面的其他設(shè)備等?，F(xiàn)在有些新主板上面增加了一個(gè) IDE 控制器，因此，可能就會有 4 個(gè) IDE 接口，總共可以接上 8 個(gè) IDE 設(shè)備。 。 主板上的電源模塊一般在主板的電源插座附近，它產(chǎn)生不同電壓的電流提供給主板上面的設(shè)備和插卡
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