微型计算机硬件基本结构由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。其中运算器和控制器合称为中央处理器CPU。微型计算机的结构采用总线结构来实现相互之间信息传送。单一总线结构使微型计算机结构简单,易于扩充,奠定了产品标准化、模块化基础。CPU和存储器通过总线相互连接,输入/输出设备通过I/O接口,挂接在总线上。
总线是CPU、内存储器和I/O接口之间相互交换信息的公共通路,其工作方式采用分时方式。
总线由(1)数据总线、(2)地址总线和(3)控制总线组成。CPU的引脚组成有三部分:(1)三总线、(2)电源、(3)时钟信号。CPU的功能分为指令控制、操作控制、时间控制、数据加工。传统的CPU组成有运算器、控制器。现代的CPU基本组成部分有运算器、控制器和Cache(高速缓冲存储器)。
控制器的组成有程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器。控制器的主要功能是从内存中取出一条指令,并指出下一条指令在内存中的位置。对指令进行译码或测试,并产生相应的操作控制信号,以便启动规定的动作。指挥并控制CPU、内存和输入/输出设备之间数据流动的方向。
运算器的组成有算术逻辑单元1、累加寄存器、数据缓冲寄存器。他的功能主要是执行所有的算术运算。执行所有的逻辑运算,并进行逻辑测试。
微机的三种周期(1)、指令周期(2)、机器周期(3)、时钟周期。一个指令周期由若干个(数目不固定)机器周期组成;一个机器周期由若干个(树数目固定)时钟周期组成。
.PC——指令自动执行的心脏
.地址暂存寄存器AR——指明存取指令或数据在存储器中的地址
.存储器——为CPU传送(提供)指令或数据
.数据暂存寄存器DR——存放由CPU得到的指令或数据
.指令寄存器IR——锁存指令,在该指令的执行周期内,其值保持不变
.ALU——完成算术逻辑运算
地址总线是将AR指明的地址信息的数据与CPU进行交换,数据总线是与CPU进行交换数据。