計算機(jī)系統(tǒng)概論(1)(編輯修改稿)
2025-06-19 22:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 運算器 A 3 加法 10 ( A） +（ 10） → A 完成 a x+b，結(jié)果保留在運算器 A 4 減法 11 （ A） （ 11） → A 完成 y=a x+bc，結(jié)果保留在運算器 A 5 存數(shù) 13 A→13 運算器中的結(jié)果 y送入存儲器 13號地址 6 打印 A→Print 將中的結(jié)果經(jīng)打印機(jī)打印出來 7 停止 Stop 機(jī)器停止工作 8 數(shù)據(jù)地址 數(shù)據(jù) 說明 9 a 數(shù)據(jù) a存放在 9號單元 10 b 數(shù)據(jù) b存放在 10號單元 11 C 數(shù)據(jù) c存放在 11號單元 12 x 數(shù)據(jù) x存放在 12號單元 13 y 運算結(jié)果 y存放在 13號單元 (2) 指令的形式 每條指令應(yīng)當(dāng)明確告訴控制器 ,從存儲器的那個單元取數(shù) ,并進(jìn)行何種操作。 指令的內(nèi)容由兩部分組成 ,即操作的性質(zhì)和操作的地址。前者稱為 操作碼 ,后者稱為 地址碼 。 操作碼 地址碼 操作碼 :指出指令所進(jìn)行的操作 ,如加、減、乘、除、取數(shù)、存數(shù)等等 。 地址碼 :表示參加運算的數(shù)據(jù)應(yīng)從存儲器的哪個單元取 ,運算的結(jié)果應(yīng)存到哪個單元。 表 指令的操作碼定義 指令 操作碼 加法 001 減法 010 乘法 011 除法 100 取數(shù) 101 存數(shù) 110 打印 111 停機(jī) 000 表 就可以變成二進(jìn)制代碼。假如把地址碼部分和數(shù)據(jù)也換成二進(jìn)制數(shù) ,那么整個存儲器的內(nèi)容全部變成了二進(jìn)制的代碼或數(shù)據(jù) ,如圖 。 由圖 ，指令數(shù)碼化以后，就可以和數(shù)據(jù)一樣放入存儲器。存儲器的任何位置即可以存放數(shù)據(jù)也可以存放指令，不過一般是將指令和數(shù)據(jù)分開存放。將解題的程序（指令序列）存放到存儲器中稱為存儲程序，而控制器依據(jù)存儲的程序來控制全機(jī)協(xié)調(diào)的完成計算任務(wù)叫做程序控制。 存儲程序并按地址順序執(zhí)行 ，這就是 馮 .諾依曼型計算機(jī) 的設(shè)計思想，也是機(jī)器自動化工作的關(guān)鍵。 一臺計算機(jī)通常有幾十條甚至上百條基本指令 ，從而構(gòu)成了這臺計算機(jī)的指令系統(tǒng)。 指令系統(tǒng)不僅是硬件設(shè)計的依據(jù)，而且是軟件設(shè)計的基礎(chǔ)，因此，指令系統(tǒng)是衡量計算機(jī)性能的一個重要標(biāo)志。 (3). 控制器的基本任務(wù) 計算機(jī)進(jìn)行計算時 ,指令必須是按一定的順序一條接一條地進(jìn)行。 控制器的基本任務(wù) ,就是按照計算程序所排的指令序列 ,先從存儲器取出一條指令放到控制器中 ,對該指令的操作碼由譯碼器進(jìn)行分析判別 ,然后根據(jù)指令性質(zhì) ,執(zhí)行這條指令 ,進(jìn)行相應(yīng)的操作。接著從存儲器取出第二條指令 ,在執(zhí)行這第二條指令。 依次類推。 取指周期 ： 從存儲器中取出一條指令的時間 執(zhí)行周期： 執(zhí)行指令的時間 。 因此 ,控制器反復(fù)交替地處在取指周期與執(zhí)行周期之中。每取出一條指令 ,控制器中的指令計數(shù)器就加 1,從而為取下一條指令做好準(zhǔn)備 ,這也就是指令為什么在存儲器中順序存放的原因。 (4). 指令流和數(shù)據(jù)流 由于計算機(jī)件使用 0和 1兩個二進(jìn)制數(shù)字 ,所以使用“位” (bit)作為數(shù)字計算機(jī)的最小信息單位。 CPU向存儲器送入或從存儲器取出信息時 ,用 B(字節(jié) )和 W(字 )等較大的信息單位來工作。一個“字節(jié)”由 8位二進(jìn)制信息組成 ,而一個“字”則至少由一個以上的字節(jié)組成。通常把 組成一個字的二進(jìn)制位數(shù) 叫做 字長 。 計算機(jī)字既可以代表指令 ,也可以代表數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)字： 代表計算機(jī)處理的數(shù)據(jù)的計算機(jī)字 。 指
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