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  • 计算机系统组织结构图
    2021-07-23 01:20:48

    计算机硬件系统和软件系统

    1.计算机系统组织结构图

    运算器

    中央处理器(CPU)

    控制器

    主 机 各种板卡:主板、显卡、声卡、网卡等 ROM ) 只读存储器( 内存储器

    随机存储器(RAM) 存储器 硬 存 件 储 硬盘

    U盘(USB 外存储器:光盘、 ) 、内存卡等

    外 部

    输入设备:键盘、鼠标、摄像头、麦克风、扫描仪等

    设 计

    备 算

    输出设备:显示器、打印机、耳机、音响、绘图仪等 机

    操作系统:DOS、Windows、Unix、Linux、Ios等

    系统软件 驱动程序:显卡驱动、声卡驱动、网卡驱动等

    编程语言: C 语言、 C# 语言、 Pascal 语言、数据库语言等

    软 件 应用软件: office 、 WPS 、 flash 、 Photoshop 、图书馆管理系统等

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    时钟

    复位

    DB

    CPU

    AB

    CB

    ROM

    RAM

    定时计数器

    中断系统

    I/O

    外部设备

    微型计算机系统结构图

    图2.1 基于单片机的电气串级调速系统原理图

    基于单片机的机械串级调速系统原理图

    图2-1双闭环控制的串级调速系统原理图

    --

    --

    图4-1电流环动态结构图及其化简

    ASR

    n

    ASR

    __

    __

    n

    图4-2 转速闭环的动态结构图及其化简图

    图5-1 MCS-51 单片机结构框图

    图5-2 8031引脚图

    表5-1 P3口第二功能

    P3引脚

    兼用功能

    P3.0

    串行通讯输入(RXD)

    P3.1

    串行通讯输出(TXD)

    P3.2

    外部中断0( INT0)

    P3.3

    外部中断1(INT1)

    P3.4

    定时器0输入(T0)

    P3.5

    定时器1输入(T1)

    P3.6

    外部数据存储器写选通WR

    P3.7

    外部数据存储器读选通RD

    图5-3 8155逻辑结构和芯片引脚图

    图5-3 8155逻辑结构和芯片引脚图

    表5-2 8155芯片的I/O口地址

    AD7~AD0

    选择I/O口

    A7

    A6

    A5

    A4

    A3

    A2

    A1

    A0

    X

    X

    X

    X

    X

    0

    0

    0

    命令/状态寄存器

    X

    X

    X

    X

    X

    0

    0

    1

    A口

    X

    X

    X

    X

    X

    0

    1

    0

    B口

    X

    X

    X

    X

    X

    0

    1

    1

    C口

    X

    X

    X

    X

    X

    1

    0

    0

    定时器低8位

    X

    X

    X

    X

    X

    1

    0

    1

    定时器高6位及方式

    TH1

    TH2

    IEB

    EA

    PC2

    PC1

    PB

    PA

    00:空操作

    01:停止计数

    10:时间到则停止计数

    11:置入工作方式和计数长度后立即启动计数,若正在计数,溢出后按新的方式和长度计数

    0:禁止B口中断

    1:允许B口中断

    0:禁止A口中断

    1:允许A口中断

    定义端口C

    00:ALT1、A口、B口基本输入输出,C口输入

    01:ALT1、A口、B口基本输入输出,C口输出

    10:ALT3,A口选通输入输出,B口基本输入输出

    PC0:AINTR PC1:ABF

    PC2:ASTB PC3~PC5:输入输出

    PC0:AINTR PC1:ABF

    PC2:ASTB PC3:BINTR

    PC4:BBF PC5:BSTB

    定义端口A

    0:输入

    1:输出

    定义端口B

    0:输入

    1:输出

    图5-4 8155命令寄存器格式

    图5-5 8155状态寄存器格式

    图5-6 8155作计数器时的格式

    图5-7 LM339外型及管脚排列图

    图5-8 LM339构成的双限比较器

    表5-3 74LS373的功能表

    G

    D

    0

    1

    1

    1

    0

    1

    0

    0

    0

    0

    X

    1

    X

    X

    高阻

    图5-9 74LS373引脚图

    图 5-10 系统的硬件结构图

    开始

    系统初始化

    转速运行状态判断子程序

    同步信号丢失

    三相电源不对称

    有晶闸管未导通

    触发器移相控制子程序

    调速

    结束

    输出保护程序

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  • 计算机系统结构组成.ppt计算机系统结构组成 作者:张文娟 导入 计算机是一种能够接收信息、存储信息,并按照存储在其内部的程序对输入的信息进行加工、处理得到人们所期望的结果,然后把处理结果输出的高度自动化的...

    计算机系统结构组成.ppt

    计算机系统结构组成 作者:张文娟 导入 计算机是一种能够接收信息、存储信息,并按照存储在其内部的程序对输入的信息进行加工、处理得到人们所期望的结果,然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备。如图所示: 可见,一台完整的计算机系统仅有显示器、鼠标、键盘是不够的! 那么,一个完整的计算机系统是由哪些构成的呢 这就是我们本节课要介绍的内容。 ?计算机系统的组成? 硬件系统 硬件:是计算机系统中的各种物理装置,是由看得见摸得着的器件组成的,它是计算机系统物质基础。 计算机硬件系统主要包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分。 CPU(中央处理器)如图所示 是计算机硬件系统的核心部件,由运算器和控制器两部分组成。其中: ① 运算器: ② 控制器: 存储器由内存和外存两部分构成。 一、内存(如图) 用来存放当前正在运行的程序和数据,容量小,速度快,可以直接与CPU交换信息。包括RAM和ROM。 ① RAM(随机存取存储器): ② ROM(只读存储器): 二、外存 用来存放暂时不用的程序和数据,容量大,速度慢,不可直接与CPU交换信息,需先调入内存再信息交换。包括软盘、光盘、硬盘、u盘等。 读写速度:内存 >硬盘 >u盘 >光盘 >软盘 容量大小:硬盘 >u盘 >光盘 >软盘 软盘如图所示 特点:携带方便,价格低,容量小,读写速度慢。 分类: ① 5.25英寸:容量为1.2MB ② 3.5英寸:容量为1.44MB 软盘容量计算公式: =磁道数 * 扇区数 * 每扇区字节数 * 磁盘面数 光盘如图所示 特点:存储容量大,约为650MB,携带方 便,存放的信息图文俱全,声像并茂,常用于多媒体计算机中。 分类: ① 只读型光盘:CD-ROM ② 一次写入型光盘:WORM ③ 可重复写入型光盘:E-R/W 硬盘如图所示 特点:容量大,读写速度快,可靠性高,由于采用了温彻斯特技术,所以又称为“温盘” 注意:① 防震动 ② 新的硬盘在使用前必须经过低级格式化、 分区、高级格式化。 硬盘容量计算公式: =磁头数 *柱面数* 扇区数 * 每扇区字节数 输入设备 用来向计算机输入信息的设备。如:键盘、鼠标、扫描仪、话筒、条形码阅读器等。 常用键的功能 ① Shift:上档键。输入上档字符;切换字母大小写 ② Ctrl:控制键,常与其它键配合使用。 ctrl+c 复制 ctrl+v 粘贴 ctrl+x 剪切 ctrl+z 撤销 ③ Alt:转换键,单独使用无意义。 ctrl+alt+del 重启计算机 ④ Delete:删除键 ⑤ Caps lock:大写锁定键 ⑥ Tab:制表键 ⑦ Insert:插入/改写键 ⑧ Backspace:退格键 鼠标如图所示 因外形与老鼠相似而得名,适合菜单式命令的选择和图形界面的操作,是进行定位的输入设备。 基本操作:定位、单击、双击、右击、拖放 机械鼠标:价格低,易磨损 分类 光电鼠标:定位准,价格较高 无线鼠标:用红外线信号与计算机传递信息 输出设备 将计算机的运算结果转换成人类能接收和识别的形式的设备,如:显示器、打印机、音响、绘图仪等。 显示器(如图) 分类:阴极射线管显示器CRT 液晶显示器LCD 发光二极管显示器LED 荧光显示器VF 等离子显示器PDP 性能指标:屏幕尺寸 点距 分辨率 刷新频率 打印机(如图) 分类: 1、击打式打印机: 针式打印机——多层复写功能,对纸张要求低,价格便宜,噪音大。 2、非击打式打印机: ①喷墨打印机——对纸张要求高,多用于打印彩色图片和照片。 ② 激光打印机——各方面性能都很好,但是价格贵。 软件系统

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  • 简化的结构图如下图所示。接下来,我们再看看看其详细的结构图如下所示。其中,主存储器又叫做内存储器,也就是内存;辅助存储器又叫做辅存,也就是外存储器,例如磁盘;CPU的核心部件为运算器和控制器。C...

    写在前面

    今天,我们继续更新【程序员进阶系列】专题,冰河带你从零入坑程序员。接下来,我们一起聊聊盘算机的结构和系统分类。

    文章已收录到:

    盘算机结构

    盘算机结构主要由运算器、控制器、存储器、输入装备和输出装备组成。简化的结构图如下图所示。

    b7c954fe53a95446e0edb61b336da424.png

    接下来,我们再看看看其详细的结构图如下所示。

    ff6a21930ada0dc742f3a1c3c2f74701.png

    其中,主存储器又叫做内存储器,也就是内存;辅助存储器又叫做辅存,也就是外存储器,例如磁盘;CPU的核心部件为运算器和控制器。

    CPU由运算器、控制器、寄存器组和内部总线组成。

    2fbf85cac3baf7d0519ee3bfb10894fc.png

    运算器包罗:算术逻辑单元、累加寄存器、数据缓冲寄存器、状态条件寄存器。

    69e46e4e59779fb6dcf99a715cf9044b.png

    算术逻辑单元(ALU):数据的算术运算和逻辑运算。

    累加寄存器(AC):通用寄存器,为ALU提供一个事情区,用于暂存数据。

    数据缓冲寄存器(DR):写内存时,暂存指令或数据。

    状态条件寄存器(PSW):存储状态标志和控制标志,有时也可以将状态条件寄存器归为控制器部门。

    控制器包罗:程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序部件。

    6b6df7ffa05e3668c7ce0642c20e6aa8.png

    程序计数器(PC):存储下一条要执行的指令的地址。

    指令寄存器(IR):存储即将执行的指令。

    指令译码器(ID):对指令中的操作码字段举行剖析注释。

    时序部件:提供时序控制信号。

    盘算机系统结构分类

    首先,我们先来看一个在盘算机领域中,对盘算机的系统结构举行分类的一种经典方式,就是Flynn分类法,Flynn分类法将盘算机分成单指令流单数据流、单指令流多数据流、多指令流单数据流、多指令流多数据流。

    56c71f3b931f9db2b51ddfa33d38c08f.png

    详细信息如下表所示。

    系统结构类型

    结构

    要害特征

    代表

    单指令流单数据流(SISD)

    控制部门:一个 处理器:一个 主存模块:一个

    单处理器系统

    单指令流多数据流(SIMD)

    控制部门:一个 处理器:多个 主存模块:多个

    各处理机以异步的形式执行统一条灵巧

    并行处理机、阵列处理机、超级向量处理机

    多指令流单数据流(MISD)

    控制部门:多个 处理器:一个 主存模块:多个

    被证实是不可能的,至少是不实际的

    现在没有,有资料纪录流水线处理机为此类

    多指令流多数据流(MIMD)

    控制部门:多个 处理器:多个 主存模块:多个

    能够实现作业、义务、指令等各级周全并行

    多处理机系统、多盘算机

    指令的基本概念

    一条指令就是机器语言的一个语句,它是一组有意义的二进制代码,指令的花样如下所示。

    0b125be41b70c7a90e58290426638cfe.png

    其中,操作码部门指出了盘算秘密执行什么性子的操作,例如,加法、减法、取数、存数等。地址码字段需要包罗各操作数的地址及操作效果的存放地址等,从其地址结构的角度可以分为三地址指令、二地址指令、一地址指令和零地址指令。

    三地址指令

    84f87bfb7e31e41381738135f089dbce.png

    例如,执行a+b=c操作时,就是使用的三地址指令。此时如下所示。

    ee802c3cb74938b73fd53bcac3608aa5.png

    二地址指令

    15c85553cea038097d0b433382dddfe1.png

    例如,执行a+=b操作时,执行的就是二地址指令,此时如下所示。

    3ea41c10f2906b4645b6e6448cd3373d.png

    一地址指令

    8b0dc29a05aca58db7b7dbb139e607cf.png

    例如,执行a++操作时,执行的就是一地址指令,此时如下所示。

    bd204d4eaff8b392cd2be1cde2cf22c2.png

    零地址指令

    18377290abc963458fa167800fb8017e.png

    例如,宕机就是零地址指令。

    寻址方式

    总体来说,寻址方式可以分为:立刻寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址。

    f57c5bcd96b27b107c290a5d2746823b.png

    立刻寻址:操作数直接在指令中,速度快,灵活性差。

    间接寻址:指令中存放的是操作数的地址。

    间接寻址:指令中存放了一个地址,这个地址对应的内容是操作数的地址。

    寄存器寻址:寄存器存放操作数。

    寄存器内存放的是操作数的地址。

    CISC与RISC

    CISC和RISC划分示意庞大指令集系统和精简指令集系统,详细信息如下表所示。

    指令系统类型

    指令

    存执方式

    实现方式

    其他

    CISC(庞大)

    数目多、使用频率差异大,可变长花样

    支持多种

    微程序控制手艺(微码)

    研发周期长

    SISC(精简)

    数目少,使用频率靠近,定长花样,大部门为单周期指令,操作寄存器,只有Load/Store操作内存。

    支持方式少

    增加了通讯寄存器、硬布线逻辑控制为主,适合接纳流水线

    优化编译,有用支持高级编程语言

    若何对照CISC和RISC,分哪些维度?

    指令数目、指令使用频率、存执方式、寄存器、流水线支持、高级语言支持。

    CISC:庞大、指令数目多,频率差异大、多寻址。

    RISC:精简、指令数目少。操作寄存器,单周期,少寻址,多通用寄存器,流水线,

    好了,今天就到这儿吧,我是冰河,人人有啥问题可以在下方留言,也可以加我微信:sun_shine_lyz,我拉你进群,一起交流手艺,一起进阶,一起牛逼~~

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