西華大學(xué)專升本計(jì)算機(jī)資料第一章(編輯修改稿)
2025-05-30 14:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 成 23 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成及工作原理 計(jì)算機(jī)的基本工作原理 運(yùn)算器 控制器 存儲器 輸出設(shè)備 輸入設(shè)備 24 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成及工作原理 計(jì)算機(jī)的基本工作原理 基于馮 諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) ? 采用二進(jìn)制的表示形式表示數(shù)據(jù)和程序； ? 采用存儲程序方式； ? 計(jì)算機(jī)由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、運(yùn)算器、存儲器和控制器五大部件組成，以運(yùn)算器為中心，數(shù)據(jù)的運(yùn)算、輸入輸出設(shè)備與存儲器之間的數(shù)據(jù)傳送都通過運(yùn)算器進(jìn)行。 馮諾依曼 25 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成及工作原理 構(gòu)成計(jì)算機(jī)的五大部件： ? 運(yùn)算器 ： 是計(jì)算機(jī)的執(zhí)行部件，通過完成算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的加工和處理。 ? 控制器： 是計(jì)算機(jī)的指揮和控制中心，用于控制計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件的協(xié)調(diào)工作。 ? 存儲器： 是計(jì)算機(jī)的存儲部件，用于存放程序和數(shù)據(jù) ? 輸入設(shè)備： 將各種不同類型的外部信息轉(zhuǎn)換成一定的數(shù)據(jù)格式后送入主機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備 ? 輸出設(shè)備： 將計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成外部世界可以接收的形式的設(shè)備。 26 1. 指令 讓計(jì)算機(jī)完成某個(gè)操作發(fā)出的命令。 操作碼 操作數(shù) 2. 程序 有序的指令集合。 3. 指令的執(zhí)行 取指周期： 內(nèi)存 指令 執(zhí)行周期： 控制信號 有關(guān)部件動作 CPU譯碼 CPU 4. 程序的執(zhí)行 CPU不斷地取指令，執(zhí)行指令。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成及工作原理 27 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成及工作原理 指令和指令系統(tǒng) 1. 指令是指揮機(jī)器工作的指示和命令，一系列指令按一定順序排列就構(gòu)成了程序 ,指令是由操作碼和地址碼兩部分組成； ? 操作碼是用來指明該指令所要完成的操作 ,其位數(shù)反映了機(jī)器的操作種類 ,其長度可固定也可不固定。 ? 地址碼用來指出該指令的源操作數(shù)的地址、結(jié)果的地址以及下一條指令的地址 ? 指令字長取決于操作碼的長度、操作數(shù)地址的長度和操作數(shù)地址的個(gè)數(shù)。不同機(jī)器的指令字長是不相同的 28 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成及工作原理 指令和指令系統(tǒng) 2. 指令的分類與尋址方式 ? 算術(shù)邏輯運(yùn)算指令 ? 浮點(diǎn)運(yùn)算指令 ? 位操作指令 ? 其他指令 29 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成及工作原理 指令和指令系統(tǒng) 3. 指令系統(tǒng) ? 一臺計(jì)算機(jī)中所有機(jī)器指令的集合，稱為這臺計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。 ? 指令系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)有兩個(gè)截然相反的方向 ， 即CISC和 RISC。 RISC指令系統(tǒng)是 CISC指令系統(tǒng)的改進(jìn)，主要特點(diǎn)是： ? 指令條數(shù)少； ? 指令長度固定，指令格式和尋址種類少； ? 只有取數(shù)／存數(shù)指令訪問存儲器，其余指令的操作均在寄存器之間進(jìn)行。 30 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 微機(jī)基本結(jié)構(gòu)：顯示器、鍵盤和主機(jī) 31 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 1. CPU＝運(yùn)算器＋控制器 2. 主機(jī)＝ CPU＋主存儲器＋總線＋輸入 /輸出接口 3. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中廣泛采用總線將五大部件聯(lián)系起來。 4. 將各種不同類型的外部信息轉(zhuǎn)換成一定的數(shù)據(jù)格式后送入主機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備稱做輸入設(shè)備 5. 將計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成外部世界可以接收的形式的設(shè)備稱做輸出設(shè)備。 32 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 主機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造 ? 機(jī)箱和電源 ? 主板 ? CPU ? 存儲器 33 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 機(jī)箱和電源 34 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 主板 內(nèi)存條插槽 芯片組 BIOS芯片 CPU插座 串行接口 AGP擴(kuò)展槽 PCI擴(kuò)展槽 CMOS電池 35 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) CPU（運(yùn)算器和控制器） 針腳式 S o c ket 和插卡式 S l o t 36 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 存儲器 8位 (bit)一個(gè)字節(jié) (Byte)，每個(gè)字節(jié)都有地址。 換算關(guān)系為： 1B=8b 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 37 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 存儲器 存儲器件 外存儲器 （輔助存儲）器） 主存儲器 （內(nèi) 存） 軟磁盤 硬磁盤 磁帶 光盤 RO M RA M P RO M E P RO M M RO M E EP RO M F l as h M e m or y
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