微型計(jì)算機(jī)控制器包括哪些部分,功能與指令
微機(jī)系統(tǒng),由微型計(jì)算機(jī)、顯示器、輸入輸出設(shè)備、電源及控制面板等組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。配有操作系統(tǒng)、高級(jí)語(yǔ)言和多種工具性軟件等。微型計(jì)算機(jī)的基本配置是主機(jī)箱、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)和顯示器4個(gè)部分。另外,微型計(jì)算機(jī)還常常配置打印機(jī)和音箱。一臺(tái)完整的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。具體知識(shí)介紹如下!
本文目錄
1、微型計(jì)算機(jī)控制器包括哪些部分?
2、控制器有哪些作用?
3、控制器如何進(jìn)行作業(yè)?
4、機(jī)器指令與微指令的關(guān)系是什么?
5、在數(shù)量上超過(guò)微型計(jì)算機(jī)的是什么?
微型計(jì)算機(jī)控制器包括哪些部分?
完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括兩大部分,即硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。所謂硬件,是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)的物理設(shè)備,即由機(jī)械、電子器件構(gòu)成的具有輸入、存儲(chǔ)、計(jì)算、控制和輸出功能的實(shí)體部件。下面介紹一下電腦主機(jī)的各個(gè)部件:
1、電源:電源是電腦中不可缺少的供電設(shè)備,它的作用是將220V交流轉(zhuǎn)換為電腦中使用的5V,12V,3.3V直流電,其性能的好壞,直接影響到其他設(shè)備工作的穩(wěn)定性,進(jìn)而會(huì)影響整機(jī)的穩(wěn)定性。
2、主板:主板是電腦中各個(gè)部件工作的一個(gè)平臺(tái),它把電腦的各個(gè)部件緊密連接在一起,各個(gè)部件通過(guò)主板進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。也就是說(shuō),電腦中重要的“交通樞紐”都在主板上,它工作的穩(wěn)定性影響著整機(jī)工作的穩(wěn)定性。
主板一般為矩形電路板,上面安裝了組成計(jì)算機(jī)的主要電路系統(tǒng),一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、鍵盤(pán)和面板控制開(kāi)關(guān)接口、指示燈插接件、擴(kuò)充插槽、主板及插卡的直流電源供電接插件等元件。
3、CPU:CPU(Central Processing Unit)即中央處理器,是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。其功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。CPU由運(yùn)算器、控制器、寄存器、高速緩存及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線構(gòu)成。
作為整個(gè)系統(tǒng)的核心,CPU 也是整個(gè)系統(tǒng)最高的執(zhí)行單元,因此CPU已成為決定電腦性能的核心部件,很多用戶都以它為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷電腦的檔次。
4、內(nèi)存:內(nèi)存又叫內(nèi)部存儲(chǔ)器(RAM),屬于電子式存儲(chǔ)設(shè)備,它由電路板和芯片組成,特點(diǎn)是體積小,速度快,有電可存,無(wú)電清空,即電腦在開(kāi)機(jī)狀態(tài)時(shí)內(nèi)存中可存儲(chǔ)數(shù)據(jù),關(guān)機(jī)后將自動(dòng)清空其中的所有數(shù)據(jù)。內(nèi)存有SD\DDR、DDR II、DDR III四大類,容量128MB-8GB。
5、硬盤(pán):硬盤(pán)屬于外部存儲(chǔ)器,由金屬磁片制成,而磁片有記功能,所以儲(chǔ)到磁片上的數(shù)據(jù),不論在開(kāi)機(jī),還是并機(jī),都不會(huì)丟失。硬盤(pán)容量很大,已達(dá)TB級(jí),尺寸有3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸、1.0英寸等,接口有IDE、SATA、SCSI等,SATA最普遍。
控制器有哪些作用?
控制器是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”,即完成協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作??刂破魇怯?jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞,指揮全機(jī)中各個(gè)部件自動(dòng)協(xié)調(diào)工作。在控制器的控制下,計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)按照程序設(shè)定的步驟進(jìn)行一系列操作,以完成特定任務(wù)
指令寄存器:存放由存儲(chǔ)器取得的指令。
譯碼器:將指令中的操作碼翻譯成控制信號(hào)。
時(shí)序節(jié)拍發(fā)生器:產(chǎn)生時(shí)序脈沖節(jié)拍信號(hào),使計(jì)算機(jī)有節(jié)奏、有次序地工作。
操作控制部件:將控制信號(hào)組合起來(lái),控制各個(gè)部件完成相應(yīng)的操作。
指令計(jì)數(shù)器:計(jì)算并指出下一條指令的地址。
控制器如何進(jìn)行作業(yè)?
1、取指令??刂破鞯某绦蛴?jì)數(shù)器(Program Counter,PC)中存放當(dāng)前指令的地址。執(zhí)行一條指令的第一步就是把該地址送到存儲(chǔ)器的地址驅(qū)動(dòng)器(罔巾沒(méi)有面出),按地址取出指令,送到指令寄存器(Instruction Register,IR)中。同時(shí)。PC自動(dòng)加1。準(zhǔn)備取下一條指令。
2、分析指令。一條指令由兩部分組成:一部分稱為操作碼(Operation code,OP)。指出該指令要進(jìn)行什么操作;另一部分稱為數(shù)據(jù)地址碼,用于指出要對(duì)存放在哪個(gè)地址中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。在分析指令階段,要將數(shù)據(jù)地址碼送到存儲(chǔ)器中取出需要的操作數(shù)到運(yùn)算器。同時(shí)把OP送到指令譯碼部件,翻譯成要對(duì)哪些部件進(jìn)行哪些操作的信號(hào),再通過(guò)操作控制邏輯,將指定的信號(hào)(和時(shí)序信號(hào))送到指定的部件。
3、發(fā)送操作控制信號(hào)。將有關(guān)操作控制信號(hào),按照時(shí)序安排發(fā)送到相關(guān)部件,使有關(guān)部件在規(guī)定的節(jié)拍中完成規(guī)定的操作。
機(jī)器指令與微指令的關(guān)系是什么?
在微程序控制器中,機(jī)器指令與微指令的關(guān)系是“每條機(jī)器指令由一段微指令編程的微程序來(lái)解釋執(zhí)行”。
機(jī)器指令是提供給用戶編程的最小單位,它機(jī)器能夠完成的一項(xiàng)基本操作,機(jī)器指令用微指令編制的一段微程序表示。微指令是一組有特定功能的微命令的集合,通常且二進(jìn)制編碼表示。
在數(shù)量上超過(guò)微型計(jì)算機(jī)的是什么?
在數(shù)量上超過(guò)微型計(jì)算機(jī)的是嵌入式計(jì)算機(jī);嵌入式技術(shù)就是“專用”計(jì)算機(jī)技術(shù),“專用”是指針對(duì)某個(gè)特定的應(yīng)用,如針對(duì)網(wǎng)絡(luò)、針對(duì)通信等;從學(xué)術(shù)的角度,嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
通俗的說(shuō),嵌入式技術(shù)就是"專用"計(jì)算機(jī)技術(shù),這個(gè)專用,是指針對(duì)某個(gè)特定的應(yīng)用,如針對(duì)網(wǎng)絡(luò)、針對(duì)通信、針對(duì)音頻、針對(duì)視頻,針對(duì)工業(yè)控制等,從學(xué)術(shù)的角度,嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),并且軟硬件可裁剪,適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng),它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入 式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等四個(gè)部分組成。
總結(jié):控制器主要由指令部件、時(shí)序部件和控制部件組成,指令部件主要完成指令的寄存和譯碼;時(shí)序部件一般由周期、節(jié)拍和工作脈沖三級(jí)時(shí)序組成,為指令的執(zhí)行產(chǎn)生時(shí)序信號(hào);控制部件根據(jù)組合條件形成相應(yīng)的邏輯關(guān)系,再與時(shí)序信號(hào)組合,便可產(chǎn)生所需的控制信號(hào)。