信息技術(shù)基礎(chǔ)1--計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)(編輯修改稿)
2024-09-01 02:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 內(nèi)存 隨機(jī)存儲(chǔ)器（ RAM） 所指內(nèi)存。微機(jī)一般 52M——512M。 34 內(nèi)存 地址 讀寫控制電路 地址譯碼器 地址總線 數(shù)據(jù)總線 內(nèi)存儲(chǔ)器 內(nèi)存是易失性存儲(chǔ)器，斷電信息失。 外存是倉庫，可長(zhǎng)期保存。 35 特殊存儲(chǔ)器芯片： ROM， CMOS ?只讀存儲(chǔ)器（ ROM） ROM中保存一個(gè) BIOS小型指令集合，是固化程序， ROM又叫固件。 BIOS非常小。但有用，它告訴 OS如何訪問磁盤驅(qū)動(dòng)器。 當(dāng)開機(jī)時(shí)， CPU執(zhí)行 ROM中的 BIOS指令，搜索并加載磁盤上的 OS，然后計(jì)算機(jī)開始運(yùn)行。 ? CMOS小內(nèi)存 保存機(jī)器當(dāng)前 配置 信息。這也是計(jì)算機(jī)調(diào)入 OS之前必須知道的信息。 保存信息時(shí)間要比 RAM長(zhǎng)、但不象 ROM那樣不能修改。 36 ?虛擬存儲(chǔ)器 為運(yùn)行大程序，為同時(shí)運(yùn)行多道程序，需配大內(nèi)存或擴(kuò)大內(nèi)存，但內(nèi)存數(shù)量有限。解決小內(nèi)存運(yùn)行大程序。 用虛擬存儲(chǔ)技術(shù) =通過軟件方法，將主存及一部分外存構(gòu)成一個(gè)整體，提供比物理內(nèi)存大的多的存儲(chǔ)器 =虛擬存儲(chǔ)器。 37 C P U 主存儲(chǔ)器 高速緩存 外存 頁進(jìn) 頁出 I/O 虛擬存儲(chǔ)器 38 存儲(chǔ)單位： 位 (bit)，存儲(chǔ)信息的最小單位 字節(jié) (byte)，存儲(chǔ)器的一個(gè)存儲(chǔ)單元，最常用單位 字 (word)，有若干個(gè)字節(jié)組成 KB 1KB=210Byte=1024Byte MB 1MB=210KB=1024KB GB 1GB=210MB=1024MB TB 1TB=210GB=1024GB 39 ? 存儲(chǔ)器是一種具有保存和存取信息（程序、數(shù)據(jù)）的設(shè)備 /器件，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不可或缺的資源 。 ? 現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)： 高速緩存 主存 外存 為什么采用這種結(jié)構(gòu)？ 指令執(zhí)行速度依賴于內(nèi)存讀寫速度 高速 CPU需配置高速內(nèi)存 大軟件需配置大容量?jī)?nèi)存 高速度 低成本 大容量 存儲(chǔ)器與存儲(chǔ)系統(tǒng) 矛盾 CPU 高速緩存 M 1 M 2 ... Mn 外存 2 外存 1 ... 外存 n 主存 外存 寄存器 SRAM DRAM 硬盤、光盤、 U盤等 計(jì)算機(jī)工作原理 40 輸入輸出設(shè)備 輸入設(shè)備：把原始數(shù)據(jù)和處理這些數(shù)據(jù)的程序通過輸入接口輸入到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中。常用的有： 鍵盤 、 鼠標(biāo) 、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等 輸出設(shè)備：輸出計(jì)算機(jī)處理結(jié)果。常用的有： 顯示器 、 打印機(jī) 、繪圖儀等 輸入輸出設(shè)備又稱 I/O設(shè)備 ，屬外部設(shè)備 41 顯示系統(tǒng) 顯示器 顯示卡 42 顯示器 有陰極射線管（ CRT）和液晶（ LCD） 顯示器如圖，是計(jì)算機(jī)中最重要的輸出設(shè)備，它直接將計(jì)算機(jī)的信息反饋給我們，是人機(jī)對(duì)話的重要工具。 顯示器的主要指標(biāo)包括顯示器的 屏幕大小、顯示分辨率、掃描頻率、象素色彩 等。屏幕越大，顯示的信息越多；顯示分辨率越高，顯示圖像就越清晰。 43 輸入 /輸出設(shè)備（外部設(shè)備） 完成數(shù)據(jù)的輸入 /輸出 信號(hào)轉(zhuǎn)換（模擬信號(hào) /數(shù)字信號(hào)、電信號(hào) /非電信號(hào)等） 數(shù)據(jù)采樣 與接口進(jìn)行連接 接口信號(hào)，電平標(biāo)準(zhǔn)等 與主機(jī)進(jìn)行通信 通信協(xié)議 工作時(shí)序 44 總 線 總線 是微機(jī)中各功能部件之間通信的信息通路，主要由 地址 、 數(shù)據(jù) 和 控制 三大總線組成，每種總線都由若干根信號(hào)線（總線寬度）構(gòu)成。 存 儲(chǔ) 器 I/O 接 口 輸 入 設(shè) 備 I/O 接 口 數(shù)據(jù)總線 DB 控制總線 CB 輸 出 設(shè) 備 CPU 三大總線 45 三總線 硬件的 5個(gè)部分通過三總線連接?？偩€是信息通道。 數(shù)據(jù)、地址、控制總線。 數(shù)據(jù)總線 數(shù)據(jù)是廣義的。指令代碼、狀態(tài)、控制信息。 是雙向的總線。 數(shù)據(jù)總線位數(shù)是計(jì)算機(jī)重要指標(biāo)。體現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)能力，與CPU位數(shù)對(duì)應(yīng)， 32位微處理器采用 32位數(shù)據(jù)總線。 32位奔騰，內(nèi)部總線 32位，與存儲(chǔ)器相連的外部總線是 64位，提高數(shù)據(jù)傳輸能力。 46 地址總線 傳輸?shù)刂沸畔ⅲ纾涸L問內(nèi)存、某外設(shè)地址等。地址由 CPU提供，是單向的總線。 地址總線傳輸內(nèi)存地址，所以，總線位數(shù)決定 CPU可直接尋址的內(nèi)存范圍。 32位 =232個(gè)內(nèi)存地址 =4GB 47 控制總線 傳輸控制信號(hào)。 CPU向內(nèi)存或 I/O接口電路發(fā)出的讀寫信號(hào)； I/O接口電路向 CPU發(fā)送的同步工作的聯(lián)絡(luò)信號(hào)。 I/O接口 —— 實(shí)現(xiàn) CPU和外設(shè)信息交換。 端口地址 ——對(duì) I/O接口中寄存器統(tǒng)一編址，便于訪問，同內(nèi)存。 外設(shè)通過接口同 CPU相連？ ? 數(shù)字 /模擬 ? 并行 /串行 ? 速度 接口技術(shù) ——CPU和外設(shè)數(shù)據(jù)傳遞方式。 48 Inter8048單片機(jī) 譯碼器 鍵盤工作原理： 鍵盤接口8042 CPU 應(yīng)用程序 鍵盤緩沖區(qū) 內(nèi)存 主板 掃描和識(shí)別 發(fā)中斷請(qǐng)求 調(diào)中斷處理程序 鍵盤子系統(tǒng)：鍵盤和接口 49 程序的自動(dòng)執(zhí)行 程序執(zhí)行在控制器控制下自動(dòng)完成。 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)最終只能執(zhí)行由機(jī)器指令組成的 程序 。 程序在執(zhí)行前必須首先裝入內(nèi)存 , 程序執(zhí)行時(shí)CPU負(fù)責(zé)從內(nèi)存中逐條 取出指令 ——分析識(shí)別（譯碼） ——最后執(zhí)行指令 ，從而完成了一條指令的執(zhí)行周期。 CPU就是這樣周而復(fù)始地工作，直至程序的完成。 啟動(dòng)一個(gè)程序的執(zhí)行只需將程序的第一條指令地址置入程序計(jì)數(shù)器（ PC）中即可。 50 從內(nèi)存中取出要執(zhí)行的指令。 IP?地址 ?內(nèi)存 ?IR（指令寄存） IR（指令寄存） ?控制器 ?控制信號(hào)序列 但程序并
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