微機原理與匯編語言及接口技術(shù)(6)(編輯修改稿)
2024-11-14 14:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 3. 多核技術(shù) （ Multicore） 一個芯片上制作兩個或多個處理器執(zhí)行核心 Many core 微 機 原 理 與 接 口 技 術(shù) 第 4 版 機 械 工 業(yè) 出 版 社 微型計算機系統(tǒng)組成 運算器 控制器 寄存器組 主存儲器 總線 輸入輸出接口電路 外部設(shè)備 軟件 微處理器 微型計算機 微型計算機系統(tǒng) ?硬件 （ Hardware） ：物理設(shè)備 ?軟件 （ Software） ：程序和文檔 微 機 原 理 與 接 口 技 術(shù) 第 4 版 機 械 工 業(yè) 出 版 社 馮 諾依曼計算機結(jié)構(gòu) ENIAC 馮 諾 伊曼 微 機 原 理 與 接 口 技 術(shù) 第 4 版 機 械 工 業(yè) 出 版 社 馮 諾伊曼計算機的基本思想 ?采用二進制形式表示數(shù)據(jù)和指令 。 指令由操作碼和地址碼組成 ?將程序和數(shù)據(jù)存放在存儲器中 ， 計算機在工作時從存儲器取出指令加以執(zhí)行 ， 自動完成計算任務(wù) 。這就是 “ 存儲程序 ” 和 “ 程序控制 ” （ 簡稱存儲程序控制 ） 的概念 ?指令的執(zhí)行是順序的 ， 即一般按照指令在存儲器中存放的順序執(zhí)行 ， 程序分支由轉(zhuǎn)移指令實現(xiàn) ?計算機由存儲器 、 運算器 、 控制器 、 輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大基本部件組成 ， 并規(guī)定了 5部分的基本功能 微 機 原 理 與 接 口 技 術(shù) 第 4 版 機 械 工 業(yè) 出 版 社 1. 組成部件 ?5大部件組成 控制器 、 運算器 、 存儲器 、 輸入設(shè)備和輸出設(shè)備 ?3個硬件子系統(tǒng) 處理器 、 存儲系統(tǒng)和輸入輸出系統(tǒng) 微 機 原 理 與 接 口 技 術(shù) 第 4 版 機 械 工 業(yè) 出 版 社 2. 二進制編碼 ?計算機采用二進制形式表示數(shù)據(jù)和指令 ?現(xiàn)實中的一切 ， 計算機中都是 0和 1數(shù)碼 ?二進制編碼 按照一定規(guī)律組合的 0和 1數(shù)碼 ?不同的信息用不同的數(shù)碼表示 ?同樣的信息也可以用不同的編碼規(guī)則用不同的數(shù)碼表示 二進制只支持 “ 0”和 “ 1”兩個數(shù)碼 表示電源的關(guān)和開等兩種狀態(tài) 對應(yīng)數(shù)字信號的低電平和高電平 微 機 原 理 與 接 口 技 術(shù) 第 4 版 機 械 工 業(yè) 出 版 社 程序、指令、操作碼 ?程序用程序設(shè)計語言編寫 ， 由指令構(gòu)成 ?指令 (機器語言 )是控制計算機操作的命令 ?指令由操作碼和地址碼組成 操作碼 （ Opcode） 表明指令的操作 地址碼 、 操作數(shù) （ Operand） 是參與操作的數(shù)據(jù) ?指令的代碼格式：二進制編碼規(guī)則 處理器的母語是指令 微 機 原 理 與 接 口 技 術(shù) 第 4 版 機 械 工 業(yè) 出 版 社 基本數(shù)據(jù)單位（二進制位） 1位 比特 （ bit： binary digit） 4位 半字節(jié) （ Nibble） 8位 字節(jié) （ Byte） 16位 字 （ Word） 32位 雙字 （ Double word） 64位 4字 （ Quad word） D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 哪“ 位 ”？ 二進制 B，十進制 D，還是十六進制 H ？ 微 機 原 理 與 接 口 技 術(shù) 第 4 版 機 械 工 業(yè) 出 版 社 3. 存儲程序和程序控制 ?存儲程序 把指令以代碼的形式事先輸入到計算機的主存儲器中 ， 這些指令按一定的規(guī)則組成程序 ?程序控制 當(dāng)計算機啟動后 ， 程序就會控制計算機按規(guī)定的順序逐條執(zhí)行指令 ， 自動完成預(yù)定的信息處理任務(wù) ?存儲單元地址 為每個存儲單元編排的一個唯一的編號 現(xiàn)代計算機中 ， 主存儲器是字節(jié)可尋址的：主存儲器的每個存儲單元具有一個地址 ， 保存一個字節(jié)的信息 地址＝編號 微 機 原 理 與 接 口 技 術(shù) 第 4 版 機 械 工 業(yè) 出 版 社 取指－譯碼－執(zhí)行周期 ?取指 （ Fetch） 處理器從主存儲器讀取指令 ?譯碼 （ Decode） 翻譯指令代碼的功能 ?執(zhí)行 (Execute） 執(zhí)行指令完成指令所規(guī)定的操作 程序計數(shù)器 PC確定下一條指令的主存地址 PC具有自動增量的能力 ， 實現(xiàn)程序的順序執(zhí)行 轉(zhuǎn)移指令改變 PC的數(shù)值 ， 實現(xiàn)分支 、 循環(huán) 、 調(diào)用 取指 譯碼 執(zhí)行 微 機 原 理 與 接 口 技 術(shù) 第 4 版 機 械 工 業(yè) 出 版 社 微型計算機的硬件組成 ?現(xiàn)代計算機廣泛應(yīng)用總線結(jié)構(gòu)連接各個部件 ?組合靈活 、 擴展方便 控制總線 CB 數(shù)據(jù)總線 DB 地址總線 AB 微處理器 I/O設(shè)備 I/O接口 存儲器 系統(tǒng)總線 BUS 微 機 原 理 與 接 口 技 術(shù) 第 4 版 機 械 工 業(yè) 出 版 社 1. 微處理器 ?微機的核心 、 控制中心 ， 中央處理器 CPU ?大規(guī)模集成電路 VLSI芯片 ， 集成 控制器 運算器 （ 整數(shù)運算器 ） 寄存器 （ 高速存儲單元 ） ?高性能微處理器內(nèi)部還有 浮點處理單元甚至多媒體數(shù)據(jù)運算單元 存儲管理單元 、 代碼保護機制 高速緩沖存儲器 ?? 微 機 原 理 與 接 口 技 術(shù) 第 4 版 機 械 工 業(yè) 出 版 社 2. 存儲器 ?存儲器 （ Memory） 是存放程序和數(shù)據(jù)的部件 ?高性能微機的存儲系統(tǒng) 微處理器內(nèi)部的
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