第3章 微型计算机的基本结构和工作原理

3.1 微型计算机的基本结构

从大的功能部件来看，微型计算机的硬件主要由CPU、存储器、I/O接口和I/O设备组成，各组成部分之间通过系统总线联系起来。系统总线是各部件之间传送信息的公共通道，其构成框图如图3-1所示。

图3-1 微型计算机的系统组成

1. 微处理器

微机的核心是微处理器，也就是微机的中央处理器，芯片内集成了控制器、运算器和若干高速存储单元（即寄存器）。高性能微处理器内部非常复杂，例如运算器中不仅有基本的整数运算器，还有浮点处理单元甚至多媒体数据运算单元，控制器包括存储管理单元、代码保护机制等。微处理器及其支持电路构成了微机系统的控制中心，对系统的各个部件进行统一的协调和控制。

2. 存储器

存储器（Memory）是存放程序和数据的部件。高性能微机的存储系统由微处理器内部的寄存器（Register）、高速缓冲存储器（Cache）、主板上的主存储器和以外设形式出现的辅助存储器构成。

3. I/O设备

I/O设备是指微机上配备的输入（Input）设备和输出（Output）设备，也称外部设备或外围设备，简称外设（Peripheral），其作用是让用户与微机实现交互。微机上配置的标准输入设备是键盘，标准输出设备是显示器，二者又合称为控制台。微机还可选择鼠标、打印机、绘图仪、扫描仪等I/O设备。作为外部存储器驱动装置的磁盘驱动器，既是输出设备，又是输入设备。

4. 系统总线

总线是一组信号线的集合，是在计算机系统各部件之间传输地址、数据和控制信息的公共通路，从物理结构来看，它由一组导线和相关的控制、驱动电路组成。微型计算机采用了总线结构，CPU通过总线实现读取指令，并通过它与内存、外设之间进行数据交换。采用总线连接系统中各个功能部件使得微机系统具有了组合灵活、扩展方便的特点。

下面对微型计算机的各部分作具体阐述。