計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)硬件的五大部件中每一個(gè)部件都有相對獨(dú)立的功能，分別完成各自不同的工作。如圖所示，五大部件實(shí)際上是在控制器的控制下協(xié)調(diào)統(tǒng)一地工作。首先，把表示計(jì)算步驟的程序和計(jì)算中需要的原始數(shù)據(jù)，在控制器輸入命令的控制下，通過輸入設(shè)備送入計(jì)算機(jī)的存儲器存儲。其次當(dāng)計(jì)算開始時(shí)，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(jìn)行譯碼，并根據(jù)指令的操作要求向存儲器和運(yùn)算器發(fā)出存儲、取數(shù)命令和運(yùn)算命令，經(jīng)過運(yùn)算器計(jì)算并把結(jié)果存放在存儲器內(nèi)。在控制器的取數(shù)和輸出命令作用下，通過輸出設(shè)備輸出計(jì)算結(jié)果。運(yùn)算器存儲器控制器程序數(shù)據(jù)輸出結(jié)果控制流數(shù)據(jù)流 圖 計(jì)算機(jī)基本硬件組成及簡單工作原理 ．運(yùn)算器（）運(yùn)算器也稱為算術(shù)邏輯單元（ ）。它的功能是完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。算術(shù)運(yùn)算是指加、減、乘、除及它們的復(fù)合運(yùn)算。而邏輯運(yùn)算是指“與”、“或”、“非”等邏輯比較和邏輯判斷等操作。在計(jì)算機(jī)中，任何復(fù)雜運(yùn)算都轉(zhuǎn)化為基本的算術(shù)與邏輯運(yùn)算，然后在運(yùn)算器中完成。．控制器（）控制器（ ）是計(jì)算機(jī)的指揮系統(tǒng)，控制器一般由指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序電路和控制電路組成。它的基本功能是從內(nèi)存取指令和執(zhí)行指令。指令是指示計(jì)算機(jī)如何工作的一步操作，由操作碼（操作方法）及操作數(shù)（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(jù)指令產(chǎn)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(fù)始，保證了計(jì)算機(jī)能自動(dòng)連續(xù)地工作。通常將運(yùn)算器和控制器統(tǒng)稱為中央處理器，即（ ）,它是整個(gè)計(jì)算機(jī)的核心部件，是計(jì)算機(jī)的“大腦”。它控制了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算、處理、輸入和輸出等工作。集成電路技術(shù)是制造微型機(jī)、小型機(jī)、大型機(jī)和巨型機(jī)的的基本技術(shù)。它的發(fā)展使計(jì)算機(jī)的速度和能力有了極大的改進(jìn)。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(shù)量每隔個(gè)月就會翻一番。讓所有人感到驚奇的是，這個(gè)定律非常精確的預(yù)測了芯片的年發(fā)展。年第一代集成電路僅僅包含兩個(gè)晶體管，而年，奔騰處理器則包含了萬個(gè)晶體管，年的 已達(dá)到了微米技術(shù)，集成了萬個(gè)晶體管 。集成的晶體管數(shù)量越大，就意味著更強(qiáng)的芯片計(jì)算能力。３．存儲器（）存儲器是計(jì)算機(jī)的記憶裝置，它的主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)。程序是計(jì)算機(jī)操作的依據(jù)，數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)操作的對象。 ⑴ 信息存儲單位程序和數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中以二進(jìn)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(jīng)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(guān)系是：，，在某些計(jì)算中為了計(jì)算簡便經(jīng)常把（）默認(rèn)為是。位（）：是計(jì)算機(jī)存儲數(shù)據(jù)的最小單位。機(jī)器字中一個(gè)單獨(dú)的符號“”或“”被稱為一個(gè)二進(jìn)制位，它可存放一位二進(jìn)制數(shù)。 字節(jié)（，簡稱）：字節(jié)是計(jì)算機(jī)存儲容量的度量單位，也是數(shù)據(jù)處理的基本單位，個(gè)二進(jìn)制位構(gòu)成一個(gè)字節(jié)。一個(gè)字節(jié)的存儲空間稱為一個(gè)存儲單元。字（）：計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)時(shí)，一次存取、加工和傳遞的數(shù)據(jù)長度稱為字。一個(gè)字通常由若干個(gè)字節(jié)組成。字長（ ）：中央處理器可以同時(shí)處理的數(shù)據(jù)的長度為字長。字長決定的寄存器和總線的數(shù)據(jù)寬度。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的字長有位、位、位、位。⑵ 存儲器的分類內(nèi)存外存 圖 訪問內(nèi)、外存儲器的方式根據(jù)存儲器與聯(lián)系的密切程度可分為內(nèi)存儲器（主存儲器）和外存儲器（輔助存儲器）兩大類。內(nèi)存在計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)，它直接與運(yùn)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(yùn)行的程序和待處理的數(shù)據(jù)。為了擴(kuò)大內(nèi)存儲器的容量，引入了外存儲器，外存作為內(nèi)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(shù)據(jù)，程序必須調(diào)入內(nèi)存方可執(zhí)行。外存存取速度慢，但存儲容量大，可以長時(shí)間地保存大量信息。與內(nèi)、外存之間的關(guān)系如圖所示。內(nèi)存160
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