計算機組成原理--第1章計算機概論(編輯修改稿)
2024-11-15 03:29 本頁面
【文章內容簡介】 統(tǒng)的概念結構和功能特性的基礎上，設計計算機各部件的具體組成及它們之間的連接關系，實現(xiàn)機器指令級的各種功能和特性。從這個意義上說，計算機組成是計算機體系結構的邏輯實現(xiàn)。 計算機的體系結構、組成和實現(xiàn) 是計算機組成的物理實現(xiàn) 。 包括中央處理機 、 主存儲器 、 輸入 /輸出接口和設備的物理結構 ， 所選用的半導體器件的集成度和速度 ， 器件 、 模塊 、 插件 、底板的劃分 ， 電源 、 冷卻 、 裝配等技術 ， 生產工業(yè)和系統(tǒng)調試等各種問題 。 總之 ， 就是把完成邏輯設計的計算機組成方案轉換成真實的計算機 ， 也就是把滿足設計和運行 、 價格等各項要求的計算機系統(tǒng)真正地制作并調試出來 。 計算機系統(tǒng)中的信息活動 本節(jié)介紹程序和數(shù)據進入計算機系統(tǒng)，在計算機系統(tǒng)中被傳送、存儲和加工，以及將信息通過輸出設備輸出的過程。信息的輸入、輸出，以及信息在計算機內的傳送、存儲和被加工，這些就是信息在計算機系統(tǒng)中的主要活動。 計算機系統(tǒng)中的信息活動 ? 硬信息和軟信息 ? 信息進出計算機系統(tǒng) ? 信息在主機系統(tǒng)中的活動 ? 計算機系統(tǒng)中信息傳送的通路 ? CPU對三類信息的加工 硬信息和軟信息 計算機系統(tǒng)所包含的信息 ， 按其來源和產生信息的方法可分為兩類 ， 即硬信息和軟信息 。 當打開主機電源后 ， 計算機硬件自己產生的信息；或在計算機運行過程中 ， 按下 Reset鍵后計算機硬件產生的信息；或在計算機運行過程中 ， 不是根據程序 ， 而是根據外設請求而進入相應的狀態(tài)周期 (DMA周期或中斷周期 )， 在此狀態(tài)周期內計算機硬件所產生的信息 。 就是程序和數(shù)據 ， 以及 CPU根據程序產生的控制信息 。 信息進出計算機系統(tǒng) 完成將人能識別的信息轉換為計算機能識別的二進制信息。 完成將二進制信息轉換為人能識別的信息。 輸入設備和輸出設備各有自己的控制系統(tǒng)，它們依靠自己的控制系統(tǒng)來實現(xiàn)計算機內的二進制信息和相應設備產生 (輸入設備 )或需要的信息 (輸出設備 )之間的轉換。 信息進出計算機系統(tǒng) 外圍設備完成這種信息轉換是需要時間的，計算機主機要確認它是否已經完成了這一轉換，就需要在外圍設備與主機之間增加一個接口電路。 不同外圍設備的接口一般是不同的，甚至差別很大，因為不同的外圍設備需要進行不同的信息轉換，并且完成這種信息轉換的時間也不相同。 接口中至少包含兩類寄存器，即數(shù)據寄存器和狀態(tài)寄存器。計算機主機是通過接口狀態(tài)寄存器中的完成標志位來了解外圍設備目前的工作狀況的，而主機與外圍設備之間的數(shù)據交換又是通過接口中的數(shù)據寄存器來完成的。 信息在主機系統(tǒng)中的活動 1. 主機系統(tǒng)中的信息類型 主機中的信息有數(shù)據信息、地址信息和控制信息 3種類型。 2. 主機系統(tǒng)中的信息活動 主機系統(tǒng)中的信息活動，可以概括為傳送、存儲和加工。 1) 信息傳送 信息傳送分三種情況：源和目標都是 CPU寄存器；源和目標中一個是 CPU寄存器，另一個是內存；源和目標都是內存。 2)信息在傳送過程中被加工 信息在主機系統(tǒng)中的活動 信息的加工是在其傳送過程中實現(xiàn)的 ， 但這個傳輸部件就不是一般的數(shù)據總線了 。 它通常是一個被稱為 ALU的運算部件 ， 由邏輯門電路組成 。 計算機系統(tǒng)中信息傳送的通路 在計算機系統(tǒng)中
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