計算機的基本組成及工作原理-文庫吧
2025-04-29 03:25 本頁面
【正文】 取出指令加以執(zhí)行。 可以說計算機硬件的五大部件中每一個部件都有相對獨立的功能，分別完成各自不同的工作。如圖所示，五大部件實際上是在控制器的控制下協(xié)調統(tǒng)一地工作。首先，把表示計算步驟的程序和計算中需要的原始數據，在控制器輸入命令的控制下，通過輸入設備送入計算機的存儲器存儲。其次當計算開始時，在取指令作用下把程序指令逐條送入控制器?？刂破鲗χ噶钸M行譯碼，并根據指令的操作要求向存儲器和運算器發(fā)出存儲、取數命令和運算命令，經過運算器計算并把結果存放在存儲器內。在控制器的取數和輸出命令作用下，通過輸出設備輸出計算結果。運算器存儲器控制器程序數據輸出結果控制流數據流 圖 計算機基本硬件組成及簡單工作原理 ．運算器（）運算器也稱為算術邏輯單元（ ）。它的功能是完成算術運算和邏輯運算。算術運算是指加、減、乘、除及它們的復合運算。而邏輯運算是指“與”、“或”、“非”等邏輯比較和邏輯判斷等操作。在計算機中，任何復雜運算都轉化為基本的算術與邏輯運算，然后在運算器中完成。．控制器（）控制器（ ）是計算機的指揮系統(tǒng)，控制器一般由指令寄存器、指令譯碼器、時序電路和控制電路組成。它的基本功能是從內存取指令和執(zhí)行指令。指令是指示計算機如何工作的一步操作，由操作碼（操作方法）及操作數（操作對象）兩部分組成?？刂破魍ㄟ^地址訪問存儲器、逐條取出選中單元指令，分析指令，并根據指令產生的控制信號作用于其它各部件來完成指令要求的工作。上述工作周而復始，保證了計算機能自動連續(xù)地工作。通常將運算器和控制器統(tǒng)稱為中央處理器，即（ ）,它是整個計算機的核心部件，是計算機的“大腦”。它控制了計算機的運算、處理、輸入和輸出等工作。集成電路技術是制造微型機、小型機、大型機和巨型機的的基本技術。它的發(fā)展使計算機的速度和能力有了極大的改進。在年，芯片巨人英特爾公司的創(chuàng)始人戈登 摩爾，給出了著名的摩爾定律：芯片上的晶體管數量每隔個月就會翻一番。讓所有人感到驚奇的是，這個定律非常精確的預測了芯片的年發(fā)展。年第一代集成電路僅僅包含兩個晶體管，而年，奔騰處理器則包含了萬個晶體管，年的 已達到了微米技術，集成了萬個晶體管 。集成的晶體管數量越大，就意味著更強的芯片計算能力。３．存儲器（）存儲器是計算機的記憶裝置，它的主要功能是存放程序和數據。程序是計算機操作的依據，數據是計算機操作的對象。 ⑴ 信息存儲單位程序和數據在計算機中以二進制的形式存放于存儲器中。存儲容量的大小以字節(jié)為單位來度量。經常使用（千字節(jié)）、（兆字節(jié)）、（千兆字節(jié)）和來表示。它們之間的關系是：，，在某些計算中為了計算簡便經常把（）默認為是。位（）：是計算機存儲數據的最小單位。機器字中一個單獨的符號“”或“”被稱為一個二進制位，它可存放一位二進制數。 字節(jié)（，簡稱）：字節(jié)是計算機存儲容量的度量單位，也是數據處理的基本單位，個二進制位構成一個字節(jié)。一個字節(jié)的存儲空間稱為一個存儲單元。字（）：計算機處理數據時，一次存取、加工和傳遞的數據長度稱為字。一個字通常由若干個字節(jié)組成。字長（ ）：中央處理器可以同時處理的數據的長度為字長。字長決定的寄存器和總線的數據寬度?，F(xiàn)代計算機的字長有位、位、位、位。⑵ 存儲器的分類內存外存 圖 訪問內、外存儲器的方式根據存儲器與聯(lián)系的密切程度可分為內存儲器（主存儲器）和外存儲器（輔助存儲器）兩大類。內存在計算機主機內，它直接與運算器、控制器交換信息，容量雖小，但存取速度快，一般只存放那些正在運行的程序和待處理的數據。為了擴大內存儲器的容量，引入了外存儲器，外存作為內存儲器的延伸和后援，間接和聯(lián)系，用來存放一些系統(tǒng)必須使用，但又不急于使用的程序和數據，程序必須調入內存方可執(zhí)行。外存存取速度慢，但存儲容量大，可以長時間地保存大量信息。與內、外存之間的關系如圖所示。內存160
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