CPU与存储器连接详解-微机原理及接口技术实践

"CPU与存贮器连接-微型计算机原理及接口技术" 在微型计算机系统中，CPU（中央处理器）是核心组件，负责执行指令和处理数据。它通过一组复杂的连接方式与存贮器（包括RAM和ROM）交互，以实现数据的存储和读取。以下是对这个主题的详细解释： 1. CPU与存贮器的连接： - **地址线**：CPU的地址线分为高位地址线和低位地址线。低位地址线直接连接到存贮器芯片，用于指定存贮器单元的具体位置。高位地址线则通过译码器进行解码，生成存贮器片选信号（如CS或CE）。这样，CPU可以通过高低位地址线组合来选择不同的存贮器芯片。 2. **数据线**（DB）：数据线是CPU与存贮器之间传输数据的通道。当CPU执行读写操作时，数据会在这些线上流动。 3. **控制线**： - **片选信号**（CS或CE）：由译码器产生的信号，用于选中相应的存贮器芯片。当CS低时，表示选中该芯片，CPU可以对该芯片进行读写操作。 - **写使能信号**（WE）：控制存贮器是否允许写入数据。当WE为低时，数据可以从CPU写入存贮器。 - **读写信号**（WR）：控制存贮器的操作是读还是写。WR为低时，表示CPU正在写入数据；WR为高时，表示CPU从存贮器读取数据。 4. **冯·诺依曼计算机结构**： - 冯·诺依曼结构是现代计算机的基础，其中计算机系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。 - 程序和数据存储在同一存储器中，按照地址进行访问。 - CPU通过控制线和数据线与存储器和其他设备交互，按照指令集顺序执行指令。 5. **存储器层次结构**： - **内存储器**（RAM和ROM）：RAM是随机存取存储器，数据读写速度快但易失性；ROM是只读存储器，常用于存储固件或系统设置，数据非易失性。 - **外存储器**：如硬盘、软盘、光盘等，容量大但读写速度慢，用于长期存储数据。 6. **接口**： - 输入输出接口（I/O接口）：连接CPU与外部设备，如键盘、鼠标、打印机等，使得数据能够顺畅地在CPU和外部设备间传输。 7. **微处理器**： - 微处理器（如CPU）集成运算器和控制器，是计算机的核心，负责执行指令和控制整个系统。 - 单片机和单板机则更简化，可能没有内置ROM，需要额外的存储设备来存储程序。 8. **PC硬件组成**： - 台式PC的物理结构包括主板、CPU、内存条、硬盘驱动器、光盘驱动器、显示器、键盘、鼠标等，所有这些组件通过各种总线（如PCI）连接，形成一个完整的系统。 9. **系统软件**： - 操作系统管理硬件资源，提供用户界面和应用程序运行平台。 - 语言编译系统将高级语言转化为机器语言，便于CPU执行。 - 数据库管理系统和应用软件如文字处理软件、图形软件等，提供特定功能以满足用户需求。 CPU与存贮器之间的连接是通过地址线、数据线和控制线完成的，这一连接机制是冯·诺依曼计算机架构的基础，确保了数据的存储和处理得以顺利进行。