2012年计算机三级考试PC技术基础知识（16）

会计考友

第三章
8 l& m5 q! N% j# |9 t; I　　一、微型计较机硬件组成与工作事理，微措置器的事理与组成:微措置器结构，指令及其执行过程，轨范间断，撑持芯片及其与CPU的互连
: N+ s1 Y8 ]5 A4 Z8 G- R. H; p　　微机的根基设置装备摆设搜罗主机箱(内含CPU、内存、外存、I/O接口、总线等部件)、显示器、键盘和鼠标器。
2 C0 R' X" p% d" p" B& r　　在微机主板上的首要部件搜罗CPU、快存与主存、ROM与CMOS电路、撑持系统工作的节制电路(磁盘节制、间断节制、DMA节制、系统按时节制、DRAM刷新节制等)、总线和扩展插槽等。在主板上一般有4个或8个内存条插槽。每个内存条的容量可所以4MB、8MB、16MB或更大。内存条有30线、72线和168线，其数据位宽分袂为16位、32位和64位。
- s8 n+ l& {% C% V: J$ r4 s0 `  ]0 u　　主存储器常采用EDO(Extended Data Out)DRAM和SDRAM(同步DRAM)两种快速芯片。今朝在主板上一般都有3个PCI总线插槽和4个ISA总线插槽，一共可插入7块I/O卡。今朝飞跃机主板上一般有1个并行口，2个串行口，一个软盘插口(可接4个软驱)，1个IDE插口(可接一个硬盘驱动器和一个光盘驱动器)。
3 @: f3 d% K6 ]7 F　　微机常用的输入设备有:键盘、鼠标器、扫描仪、数字化仪以及条形码读入器、磁卡读入器、IC卡读入器等。
　　微机常用的输出设备有:显示器、打印机、绘图仪等。
5 G) P* G% D0 @' r9 y; E　　1.微措置器的根基部件
' s7 `) F1 x1 h5 H; }　　微措置器的根基部件搜罗运算单元、节制单元和总线接口单元，在运算单元中有若干寄放存储器组。
- ?, U! X( Q+ _3 b　　2.指令及其执行过程
) V* l( E% V: y" W( ^( e$ u　　指令首要由两部门组成:操作码和操作数(或操作数地址)。微措置器的指令长度为一字节或多字节组成。微措置器的指令系统曾经为了兼容性而越来越复杂，而事实上使用频率很高的指令只有很少一部门，是以提出了精简指令系统计较机(RISC)的概念。RISC结构指令长度固定，指令名目与种类简单，在硬件和软件上采纳响应法子，可以提高指令的执行速度，获得较高的机能/价钱比。
　　指令的执行过程搜罗5个轨范:取指令、指令译码、取操作数、执走运算和回送结不美观。在现代微措置器中凡是采用流水线结构，使指令的分歧轨范对分歧的指令同时执行，就象工场的流水线一样，这样指令的执行时刻首要与CPU的时钟周期有关，而与指令执行需要若干好多轨范无关。3.时钟周期、总线周期与指令周期
　　时钟周期是CPU时钟频率的倒数。
; W8 N& ]. q& W( y) \0 v% e　　总线周期是CPU经由过程总线读写存储器或I/O设备所需要的时刻。
& l0 }6 r! V/ y0 `6 q　　指令周期是从取指令起头到回送结不美观完成所需要的时刻，分歧的指令其指令周期也不不异。在8086CPU中，一条指令的指令周期包含一个到几个总线周期;一个总线周期又包含4个或4个以上的时钟周期。在80486及其以上的CPU中，因为采用指令的流水线结构，可以在一个时钟周期内执行1条甚至多条指令。
9 j) G7 O1 F& B" H6 t8 h! h　　4.CPU的撑持芯片及其与CPU的互连
　　早期CPU(8086、80286)的撑持芯片分为两类:
# g. r% M5 n% j　　①协措置器、总线节制器、时钟电路、地址驱动电路、数据收发电路等，经由过程局部总线与CPU相连，撑持CPU访谒内存和完成指令功能;
* W* W2 y$ \) f5 F- a! v% z6 g　　②间断节制器(8259)、DMA节制器(8237)、按时/计数器(8253)、经由过程系统总线与CPU相连，撑持CPU完成I/O操作。
' |7 i9 Q5 a: Y- p: Y! i  o　　在Pentium机中此刻普遍采用基于PCI/ISA总线的系统结构，CPU的撑持芯片也分为两类:①主存与二级Cache节制器芯片，CPU局部总线至PCI总线的桥节制芯片，用来毗连软驱、硬驱、光驱、网卡等快速外设;
1 w# Q# t% s3 u. Q" D8 `2 x　　②PCI接口芯片(可选择IDE、SCSI或LAN接口)，PCI至ISA的桥芯片(实现PCI总线到ISA总线的转换，并将8238、8259、8253等芯片集成其中)，ISA总线用来毗连打印机等慢速外设。
1 l$ u$ C7 o5 C! g　　5.80X86CPU系列的成长
/ s  w' H0 s( m( S& B　　8086CPU，数据位宽16位，地址线20条，可访谒内存空间1MB，不撑持虚存。其内部由2个部件组成:执行部件(EU)和总线接口部件(BIU)。
　　8086CPU，数据位宽16位，地址线24条，可访谒内存空间16MB，撑持段式虚存，最大虚存容量为1GB(2 30 B)，工作体例分为2种:实地址体例和呵护体例。其内部由4个部件组成:总线部件(BU)、指令部件(IU)、执行部件(EU)和地址部件(AU)。
　　80386CPU，数据位宽为32位，地址线32条，可访谒内存空间4GB，撑持段页式虚存，最大虚存容量为64TB(2 46 B)，工作体例分为3种:实地址体例、呵护体例和虚拟8086体例。其内部由6个部件组成:总线接口部件、指令预取部件、指令译码部件、执行部件、分段部件、分页部件。80486CPU，除80386的指标外，主若是将80386协措置器和8KB的高速缓存(Cache)集成在芯片中。
- R% q9 r8 G2 g# Q# n" c3 Q# V　　Pentium CPU，数据线位宽64位，地址线32条，其首要特点是采用了超标量流水线(即多条指令流水线)结构，在一个CPU时钟周期内能完成两条指令;具有分支指令展望功能;将常用指令固化;具有系统打点模式(SMM)功能(例如当系统且则不工作时，令其处于休眠状况，以降低能耗，按任一键，可叫醒之)等。
- W4 t) J$ `( d6 }　　PentiumⅡ具成仙复杂指令为精简指令的功能，也就是具有CISC和RISC二者的利益;它含有3路超标量结构，14级指令流水线;在芯片中包含了16KB高速缓存和256KB二级高速缓存。