第1章微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述

本章主要內(nèi)容：微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成2微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的EDA設(shè)計(jì)方法5微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程4半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類(lèi)1緒論1微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作原理31.1緒論微型計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)微機(jī)）：將計(jì)算機(jī)的核心器件中央處理器（運(yùn)算器和控制器）集成在一塊半導(dǎo)體芯片上，配以存儲(chǔ)器、I/O接口電路及系統(tǒng)總線(xiàn)等設(shè)備的計(jì)算機(jī)。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：以微型計(jì)算機(jī)為主體，配上系統(tǒng)軟件和外設(shè)之后，就構(gòu)成了微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。微機(jī)的分類(lèi)以微處理器型號(hào)為標(biāo)志劃分：286計(jì)算機(jī)386計(jì)算機(jī)486計(jì)算機(jī)Pentium計(jì)算機(jī)PentiumⅡ計(jì)算機(jī)PentiumⅢ計(jì)算機(jī)Pentium4計(jì)算機(jī)……微機(jī)的分類(lèi)按計(jì)算機(jī)運(yùn)算部件處理的數(shù)據(jù)位數(shù)來(lái)劃分：8位計(jì)算機(jī)16位計(jì)算機(jī)32位計(jì)算機(jī)64位計(jì)算機(jī)……位數(shù)越多計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度越快。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)硬件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所有實(shí)際物理裝置的總稱(chēng)，是計(jì)算機(jī)完成各項(xiàng)工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)軟件是指在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的各種程序及其處理的數(shù)據(jù)和相關(guān)的文檔，是計(jì)算機(jī)的“靈魂”。1.2微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成與工作原理馮?諾依曼的“存儲(chǔ)程序和程序控制”的設(shè)計(jì)思想：微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大基本部件組成。計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)格式表示數(shù)據(jù)和指令。程序?qū)⒈皇孪却嫒胫鞔鎯?chǔ)器中，計(jì)算機(jī)在工作時(shí)能在不需要操作人員干預(yù)的情況下，自動(dòng)逐條取出指令并執(zhí)行。1.2.1微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成1.2.1微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成運(yùn)算器（ALU）：運(yùn)算器的核心是算術(shù)邏輯單元，是完成各種算術(shù)和邏輯運(yùn)算的部件?？刂破鳎–U）：發(fā)出各種控制信息，使計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作的部件。存儲(chǔ)器（M）：記憶程序和數(shù)據(jù)的部件。輸入設(shè)備（IN）：將程序和數(shù)據(jù)輸入的部件。輸出設(shè)備（OUT）：將結(jié)果數(shù)據(jù)和其它信息輸出的部件。計(jì)算機(jī)五大部件之間有兩類(lèi)信息在流動(dòng)：數(shù)據(jù)信息：用雙線(xiàn)表示，包括原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、計(jì)算結(jié)果和程序指令；控制信息：用單線(xiàn)表示，它是由控制器發(fā)出，指揮和協(xié)調(diào)其它各部件動(dòng)作的信號(hào)。不論是數(shù)據(jù)還是控制命令，計(jì)算機(jī)中都是用“0”和“1”表示二進(jìn)制信息。計(jì)算機(jī)工作時(shí)將存放在存儲(chǔ)器中的程序逐條取出到控制器，控制器執(zhí)行指令時(shí)發(fā)出控制信號(hào)到運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。1.2.1微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成1.2.1微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件組成：111、微處理器微處理器包含運(yùn)算器和控制器，微處理器的性能基本決定了計(jì)算機(jī)的性能，是微型計(jì)算機(jī)的核心。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展基本遵循摩爾定律。1971年，Intel公司研制成功了第1臺(tái)微處理器Intel4004；1973年，Intel公司又研制成功了8位微處理器Intel8080；1978年，Intel公司推出了首枚16位微處理器8086；同年，IBM公司基于Intel8088芯片推出的IBM-PC計(jì)算機(jī)，使微型計(jì)算機(jī)進(jìn)入到了一個(gè)迅速發(fā)展的使用時(shí)期。8086微處理器將在第3章介紹。IntelCorei7四核處理器2022/11/1813/532、協(xié)處理器協(xié)處理器用于特定任務(wù)的處理，以減輕系統(tǒng)微處理器的負(fù)擔(dān)，是微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的選配硬件。例如，數(shù)字協(xié)處理器可以控制數(shù)字處理；圖形協(xié)處理器可以處理視頻繪制。常見(jiàn)的協(xié)處理器有Intel8087。8087協(xié)處理器將在第3章簡(jiǎn)單介紹。3、內(nèi)存儲(chǔ)器也稱(chēng)主存或內(nèi)存，用于存放計(jì)算機(jī)正在運(yùn)行的程序和用到的數(shù)據(jù)等內(nèi)存儲(chǔ)器分為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）兩大類(lèi)。隨機(jī)存儲(chǔ)器：RAM接受程序的控制，可由用戶(hù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)或讀出數(shù)據(jù)，但是斷電后數(shù)據(jù)會(huì)消失。RAM可以用來(lái)臨時(shí)存放程序、輸入數(shù)據(jù)和中間結(jié)果等。只讀存儲(chǔ)器：ROM中的信息由廠家預(yù)先寫(xiě)入，一般用來(lái)存放自檢程序、配置信息等。通常只能讀出而不能寫(xiě)入，斷電后信息不會(huì)丟失。內(nèi)存儲(chǔ)器將在第6章介紹。4、總線(xiàn)控制邏輯主板與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸必須通過(guò)系統(tǒng)總線(xiàn)，所以系統(tǒng)總線(xiàn)包含的信號(hào)線(xiàn)必須滿(mǎn)足下列各種輸入/輸出操作的需要：（1）訪(fǎng)問(wèn)分布于主板之外的存儲(chǔ)器；（2）訪(fǎng)問(wèn)I/O接口；（3）適應(yīng)外部中斷方式；（4）適應(yīng)存儲(chǔ)器直接與外部設(shè)備交換信息。總線(xiàn)控制邏輯的任務(wù)就是產(chǎn)生和接受這些操作所需要的信號(hào)。總線(xiàn)的相關(guān)概念將在第12章介紹。5、外存儲(chǔ)器也稱(chēng)輔存或外存，用來(lái)存儲(chǔ)大量暫時(shí)不參加運(yùn)算或處理的數(shù)據(jù)和程序，是主存的后備和補(bǔ)充。常見(jiàn)的外存儲(chǔ)器主要有：硬盤(pán)：安裝在主機(jī)箱內(nèi)，常見(jiàn)容量有：80GB、120GB、250GB等。光盤(pán)：信息讀取要借助于光驅(qū)，其容量為650MB。DVD光盤(pán)：存儲(chǔ)密度高，存儲(chǔ)容量大，容量一般為4.7GB。優(yōu)盤(pán)：是利用閃存在斷電后還能保持存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不丟失的特點(diǎn)而制成的，特點(diǎn)是重量輕、體積小。移動(dòng)硬盤(pán)：可以通過(guò)USB接口即插即用，特點(diǎn)是體積小、重量輕、容量大、存取速度快。6、輸入輸出接口、鼠標(biāo)等鼠標(biāo)、外存、打印機(jī)、顯示器等稱(chēng)為外部設(shè)備，簡(jiǎn)稱(chēng)外設(shè)，包括輸入設(shè)備和輸出設(shè)備兩類(lèi)。CPU與外設(shè)之間交換的信息有：數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息和控制信息。在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，CPU通過(guò)輸入輸出接口（I/O接口）與外設(shè)交換信息。I/O接口電路的功能有連接外設(shè)和系統(tǒng)總線(xiàn)，完成信號(hào)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)緩沖、與CPU進(jìn)行信號(hào)聯(lián)絡(luò)等工作，使CPU和外設(shè)協(xié)調(diào)工作。I/O接口的概念將在第7章介紹，常用接口芯片在第9、第10以及第11章介紹。19ISA插槽PCI插槽AGP插槽北橋芯片組南橋芯片組內(nèi)存插槽CPU插槽IDE接口軟驅(qū)接口并口連接器串口連接器ROMBIOS鼠標(biāo)鍵盤(pán)USB接口主板電源插座1.2.2微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作原理1、指令、指令系統(tǒng)和程序指令：指令是指示計(jì)算機(jī)執(zhí)行某種操作的命令，它由一串二進(jìn)制代碼組成。一條指令通常由操作碼和操作數(shù)兩個(gè)部分組成。操作碼操作數(shù)指明該指令要完成的操作的類(lèi)型或性質(zhì)，如取數(shù)、加法、減法或邏輯乘等。指明操作對(duì)象本身或操作對(duì)象所存儲(chǔ)的位置：寄存器名或存儲(chǔ)單元地址。1、指令、指令系統(tǒng)和程序指令系統(tǒng)：一臺(tái)計(jì)算機(jī)所能識(shí)別和執(zhí)行的全部指令的集合，稱(chēng)為該計(jì)算機(jī)的指令集合或指令系統(tǒng)。不同計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)包含的指令種類(lèi)和數(shù)目也不同。指令系統(tǒng)是表征一臺(tái)計(jì)算機(jī)性能的重要因素，它的格式與功能不僅直接影響到機(jī)器的硬件結(jié)構(gòu)，而且也直接影響到系統(tǒng)軟件，影響到機(jī)器的適用范圍。1、指令、指令系統(tǒng)和程序程序：計(jì)算機(jī)根據(jù)人們預(yù)定的安排自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)據(jù)的快速計(jì)算和加工處理。人們預(yù)定的安排是通過(guò)一個(gè)指令序列來(lái)表達(dá)的，這個(gè)指令序列就稱(chēng)為程序。一條指令規(guī)定計(jì)算機(jī)執(zhí)行的一個(gè)基本操作，一個(gè)程序規(guī)定計(jì)算機(jī)完成的一個(gè)完整任務(wù)。8086的指令系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)將在第4和第5章介紹。2、機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言：計(jì)算機(jī)能夠直接識(shí)別的數(shù)據(jù)是由二進(jìn)制數(shù)0和1組成的代碼；機(jī)器語(yǔ)言是直接用二進(jìn)制代碼指令表達(dá)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言；一條機(jī)器指令控制計(jì)算機(jī)完成一個(gè)基本操作；用機(jī)器語(yǔ)言編寫(xiě)的程序是計(jì)算機(jī)惟一能夠直接識(shí)別并執(zhí)行的程序，而用其他語(yǔ)言編寫(xiě)的程序必須經(jīng)過(guò)翻譯才能變換成機(jī)器語(yǔ)言程序，所以，機(jī)器語(yǔ)言程序被稱(chēng)為目標(biāo)程序。2、機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言匯編語(yǔ)言：為了便于記憶和書(shū)寫(xiě)，每條二進(jìn)制代碼指令都可以用字母或符號(hào)來(lái)表示，稱(chēng)為匯編語(yǔ)言；匯編語(yǔ)言能夠直接訪(fǎng)問(wèn)與硬件相關(guān)的存儲(chǔ)器或I/O端口；用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序稱(chēng)為匯編源程序，要翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序才可以由計(jì)算機(jī)執(zhí)行。這個(gè)翻譯的過(guò)程稱(chēng)為“匯編”，這種把匯編源程序翻譯成目標(biāo)程序的語(yǔ)言加工程序稱(chēng)為匯編程序。2、機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言：高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言接近人類(lèi)自然語(yǔ)言的語(yǔ)法習(xí)慣，易被用戶(hù)掌握和使用。目前廣泛應(yīng)用的高級(jí)語(yǔ)言有多種，如C++、JAVA等。高級(jí)語(yǔ)言程序“看不見(jiàn)”機(jī)器的硬件結(jié)構(gòu)，不能用于編寫(xiě)直接訪(fǎng)問(wèn)機(jī)器硬件資源的系統(tǒng)軟件或設(shè)備控制軟件。為此，一些高級(jí)語(yǔ)言提供了與匯編語(yǔ)言之間的調(diào)用接口。用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，可作為高級(jí)語(yǔ)言的一個(gè)外部過(guò)程或函數(shù)，利用堆棧來(lái)傳遞參數(shù)或參數(shù)的地址。3、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作原理微型計(jì)算機(jī)的工作就是運(yùn)行程序，運(yùn)行程序就是依次逐條從存儲(chǔ)器中取出預(yù)先存放的指令并完成指令規(guī)定的動(dòng)作。微機(jī)系統(tǒng)的基本工作原理是存儲(chǔ)程序和程序控制。②CPU從內(nèi)存中逐條讀取該程序的指令及相關(guān)的數(shù)據(jù)④將指令的運(yùn)算處理結(jié)果送回內(nèi)存保存⑤任務(wù)完成后，將處理得到的全部結(jié)果成批傳送到外存以長(zhǎng)久保存外存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器CPU①任務(wù)啟動(dòng)時(shí)，執(zhí)行該任務(wù)的程序和數(shù)據(jù)從外存成批傳送到內(nèi)存指令1指令2指令k指令n程序數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)m數(shù)據(jù)③CPU逐條執(zhí)行指令,按指令要求完成對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算和處理1.3微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程ROMBIOS硬盤(pán)RAM②執(zhí)行自舉程序⑥執(zhí)行引導(dǎo)程序序讀出引導(dǎo)程④CPU①執(zhí)行加電自檢程序⑤裝入引導(dǎo)程序⑦裝入操作系統(tǒng)CMOS？從何處啟動(dòng)③⑧運(yùn)行操作系統(tǒng)顯示初始界面DOSDOS（DiskOperatingSystem）是磁盤(pán)操作系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)，MS-DOS則是最普遍使用的PC兼容DOS。MS-DOS采用模塊結(jié)構(gòu)，它由五部分組成：ROM中的BIOS模塊IO.SYS模塊MSDOS.SYS模塊COMMAND.COM模塊引導(dǎo)程序。1.4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的EDA設(shè)計(jì)方法目前進(jìn)入我國(guó)并具有廣泛影響的EDA軟件有Protel、PSPICE、MultiSIM10、Modelsim和Proteus等。是英國(guó)LabcenterElectronics公司開(kāi)發(fā)的EDA工具軟件，由廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司作為中國(guó)的銷(xiāo)售代理。Proteus軟件可以實(shí)現(xiàn)原理圖布圖、PCB自動(dòng)或人工布線(xiàn)和SPICE電路仿真，仿真處理器及其外圍電路并實(shí)時(shí)使用RAM、ROM、鍵盤(pán)、馬達(dá)、LED等。Proteus軟件的使用及微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)仿真將在第8和13章介紹。計(jì)算機(jī)發(fā)展的主要階段第零代（1642~1945年）機(jī)械計(jì)算器和繼電器計(jì)算器第一代（1946～1955年）電子管計(jì)算機(jī)以電子管為邏輯部件，以陰極射線(xiàn)管、磁芯和磁鼓等為存儲(chǔ)手段。軟件采用機(jī)器語(yǔ)言，后期采用匯編語(yǔ)言。第二代（1955～1965年）晶體管計(jì)算機(jī)以晶體管為邏輯部件，內(nèi)存用磁芯，外存用磁盤(pán)。軟件廣泛采用高級(jí)語(yǔ)言，并出現(xiàn)了早期的操作系統(tǒng)。第三代（1965～1980年）集成電路計(jì)算機(jī)以中小規(guī)模集成電路為主要部件，內(nèi)存用磁芯、半導(dǎo)體，外存用磁盤(pán)。軟件廣泛使用操作系統(tǒng)，產(chǎn)生了分時(shí)、實(shí)時(shí)等操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第四代（1980年至今）個(gè)人計(jì)算機(jī)以L(fǎng)SI、VLSI為主要部件，以半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和磁盤(pán)為內(nèi)、外存儲(chǔ)器。在軟件方法上產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的思想。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。微處理器和微型計(jì)算機(jī)也在這一階段誕生并獲得飛速發(fā)展。第五代無(wú)所不在的計(jì)算機(jī)生物計(jì)算機(jī)、模糊計(jì)算機(jī)、光計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)、超導(dǎo)計(jì)算機(jī)、……30/532022/11/1831/53嵌入式(計(jì)算機(jī))系統(tǒng)2022/11/1832/53以應(yīng)用為中心軟、硬件可裁剪對(duì)體積、功耗、實(shí)時(shí)性、可靠性、功能、成本等有嚴(yán)格約束嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)33/53硬件軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)嵌入式處理器存儲(chǔ)器系統(tǒng)外部接口EMPUEMCUEDSP程序ROM數(shù)據(jù)RAM參數(shù)EEPROMNVRAM并行接口串行接口音視頻接口

網(wǎng)絡(luò)接口嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用軟件VxWorksμc/OSWindowsCE嵌入式Linux編譯器鏈接器調(diào)試器集成軟件環(huán)境硬件工具仿真器編程器在線(xiàn)調(diào)試工具外圍設(shè)備鍵盤(pán)LCD存儲(chǔ)設(shè)備音頻設(shè)備專(zhuān)用設(shè)備嵌入式系統(tǒng)的組成34/53計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)系列課程核心系統(tǒng)架構(gòu)軟件基礎(chǔ)本課程涉及主要內(nèi)容：計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)與組成原理；

微處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)；硬件基礎(chǔ)35/53相關(guān)知識(shí)及課程數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)（先修）EDA設(shè)計(jì)技術(shù)數(shù)?；旌螴C設(shè)計(jì)技術(shù)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)嵌入式操作系統(tǒng)2022/11/1836/53教材及推薦參考書(shū)微處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)（第二版） 李廣軍等，電子工業(yè)出版社，2010

深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 布萊恩特（Bryant,R.E.）

，中國(guó)電力出版社，2004編碼的奧秘CharlesPetzold中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000

37幾個(gè)較好的網(wǎng)站W(wǎng)WW.21IC.COM

中國(guó)電子網(wǎng)

電子技術(shù)設(shè)計(jì)

阿莫電子論壇/CSDN論壇38

計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)

1946年，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院的物理學(xué)博士Mauchley和電氣工程師Eckert領(lǐng)導(dǎo)的小組研制成功世界上第一臺(tái)數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)ENIAC

。著名的美籍匈牙利數(shù)學(xué)家VonNeumann參加了為改進(jìn)ENIAC而舉行的一系列專(zhuān)家會(huì)議，研究了新型計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。

1949年，英國(guó)劍橋大學(xué)的威爾克斯等人在EDSAC

機(jī)上實(shí)現(xiàn)了馮·諾依曼模式。直至今天馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)依然是絕大多數(shù)數(shù)字計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。2022/11/1839/50計(jì)算機(jī)的組成（1）計(jì)算機(jī)的組成（2）總線(xiàn)結(jié)構(gòu)2022/11/1841/50馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)硬件組成五大部分運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備以存儲(chǔ)器為中心信息表示：二進(jìn)制

計(jì)算機(jī)內(nèi)部的控制信息和數(shù)據(jù)信息均采用二進(jìn)制表示，并存放在同一個(gè)存儲(chǔ)器中。工作原理：存儲(chǔ)程序/指令(控制)驅(qū)動(dòng)

編制好的程序(包括指令和數(shù)據(jù))預(yù)先經(jīng)由輸入設(shè)備輸入并保存在存儲(chǔ)器中；計(jì)算機(jī)開(kāi)始工作后，在不需要人工干預(yù)的情況下由控制器自動(dòng)、高速地依次從存儲(chǔ)器中取出指令并加以執(zhí)行。思考：指令和數(shù)據(jù)都是以二進(jìn)制形式存在，計(jì)算機(jī)如何區(qū)分指令和數(shù)據(jù)？從形式上看，指令和數(shù)據(jù)都是二進(jìn)制數(shù)碼，似乎很難區(qū)分，然而控制器完全可以區(qū)分哪些是指令，哪些是數(shù)據(jù)。一般來(lái)講，取指周期中從內(nèi)存讀出的信息流是指令流，它流向控制器，而在執(zhí)行周期中從內(nèi)存讀出的信息流是數(shù)據(jù)流，它由內(nèi)存流向運(yùn)算器。計(jì)算機(jī)區(qū)分指令和數(shù)據(jù)有以下2種方法：

1、通過(guò)不同的時(shí)間段來(lái)區(qū)分指令和數(shù)據(jù)，即在取指令階段取出的為指令，在執(zhí)行指令階段取出的即為數(shù)據(jù)。

2、通過(guò)地址來(lái)源區(qū)分，由PC提供存儲(chǔ)單元地址的取出的是指令，由指令地址碼部分提供存儲(chǔ)單元地址的取出的是操作數(shù)。模型機(jī)體系結(jié)構(gòu)基于總線(xiàn)的馮·諾依曼架構(gòu)模型機(jī)總線(xiàn)子系統(tǒng)：作為公共通道連接各子部件，用于實(shí)現(xiàn)各

部件之間的數(shù)據(jù)、信息等的傳輸和交換存儲(chǔ)器子系統(tǒng)：用來(lái)存放當(dāng)前的運(yùn)行程序和數(shù)據(jù)輸入輸出子系統(tǒng)：用于完成計(jì)算機(jī)與外部的信息交換CPU子系統(tǒng)：集成了運(yùn)算器、控制器和寄存器的超大規(guī)模集成電路芯片(VLSI)2022/11/1845/50模型機(jī)總線(xiàn)結(jié)構(gòu)按傳輸信息的不同，可將總線(xiàn)分為數(shù)據(jù)總線(xiàn)DB、地址總線(xiàn)AB和控制總線(xiàn)CB三類(lèi)：地址總線(xiàn)通常是單向的，由主設(shè)備(如CPU)發(fā)出，用于選擇讀寫(xiě)對(duì)象(如某個(gè)特定的存儲(chǔ)單元或外部設(shè)備)；數(shù)據(jù)總線(xiàn)用于數(shù)據(jù)交換，通常是雙向的；控制總線(xiàn)包括真正的控制信號(hào)線(xiàn)(如讀/寫(xiě)信號(hào))和一些狀態(tài)信號(hào)線(xiàn)(如是否已將數(shù)據(jù)送上總線(xiàn))，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的監(jiān)視和控制。MPURAMROMI/O接口外設(shè)ABDBCB2022/11/1846/50模型機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器組織由許多字節(jié)單元組成，每個(gè)單元都有一個(gè)唯一的編號(hào)（存儲(chǔ)單元地址），保存的信息稱(chēng)為存儲(chǔ)單元內(nèi)容。訪(fǎng)問(wèn)(讀或?qū)?存儲(chǔ)單元：存儲(chǔ)單元地址經(jīng)地址譯碼后產(chǎn)生相應(yīng)的選通信號(hào)，同時(shí)在控制信號(hào)的作用下讀出存儲(chǔ)單元內(nèi)容到數(shù)據(jù)緩沖器，或?qū)?shù)據(jù)緩沖器中的內(nèi)容寫(xiě)入選定的單元。算術(shù)邏輯單元ALU累加器ACC累加鎖存器暫存