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計算機、微型計算機的組成及工作過程.ppt80頁

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第5章 計算機、微型計算機的組成及 工作過程 5.1 計算機及微型計算機的產生與發展 參見教材P118-P122 5.2 計算機及微型計算機的組成 5.2.1 計算機的組成 馮·諾依曼計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備五部分組成，如圖5.1所示。 1.存儲器 計算機中的指令和數據都表現為二進制數碼，他們必須被存入存儲器的不同區域才能被區分。 為了準確地對存儲器進行讀或寫，通常以字節(或以字)為單位將存儲器劃分為一個個存儲單元，并依次對每一個存儲單元賦予一個序號(從零開始的無符號整數)，該序號稱為存儲單元的地址。 存儲單元中存放的數據或指令稱為存儲單元的內容。地址是識別存儲器中不同存儲單元的惟一標識，如圖5.2所示。 存儲單元的地址和內容都是二進制數碼，但它們是完全不同的兩個概念，如同高級語言中的變量名和變量的值是不同的兩個概念一樣。 地址的位數由控制器地址線的位數確定，每個存儲單元中內容(數據或指令)的位數由設計計算機時對存儲器的編址方法確定。 如果控制器有n條地址線，則它所能管理的存儲單元最多為2n個。如果對存儲器采用的是按字節編址，則每個存儲單元只能存放8位二進制數碼。 每個存儲單元的地址都是惟一的，不同存儲單元的地址互不相同。 每次讀、寫存儲器時都必須先給出存儲單元的地址，然后才能訪問(讀或寫)存儲單元中的內容。 2. 運算器 運算器是進行算術運算(如加、減、乘、除等)和邏輯運算(如非、與、或等)的裝置. 通常由算術邏輯部件ALU，專用寄存器X、Y和Z，累加器，通用寄存器R0、R1、…、Rn-1以及標志寄存器F組成，如圖5.3所示。 核心部件ALU用于完成算術運算和邏輯運算。 X、Y是ALU的輸入寄存器，Z是ALU的輸出寄存器。 F用于存放運算結果的狀態，例如，結果是否為零，是正還是負，有無進位，是否溢出，等等。 ALU的功能是對X、Y中的數據進行運算，并將結果送到Z。 X、Y、Z是與ALU不可分的一部分，通常稱為ALU的數據暫存器。 X、Y中的數據可來自通用寄存器，也可來自存儲器。Z中的數據可送往通用寄存器，也可送往存儲器。 3.控制器 為了實現對計算機各部件的有效控制，快速準確地取指令、分析指令和執行指令，控制器通常由 指令寄存器IR 程序計數器PC 存儲器地址寄存器MAR 存儲器數據寄存器MDR 指令譯碼器ID 控制電路 等幾部分組成，如圖5.4所示。 IR用于存放正在執行或即將執行的指令； PC用于存放下一條指令的存儲單元地址，它具有自動增量計數的功能； MAR用于在訪存時緩存存儲單元的地址； MDR用于在訪存時緩存對存儲單元讀/寫的數據； ID用于對IR中的指令進行譯碼，以確定IR中存放的是哪一條指令； 控制電路負責產生時序脈沖信號，并在時序脈沖的同步下對有關的部件發出操作控制命令，以控制各個部件的動作。 5.2.2 微型計算機的組成 微型計算機 =CPU+存儲器+I/0接口+輸入/輸出設備 主機: 包含了除輸入/輸出設備以外的所有部件，是一個能獨立工作的系統，所以有時也將主機稱為微型計算機。 主板 CPU、存儲器、I/O接口電路之間用三組總線相連: 地址總線(AB： Address Bus) 數據總線(DB： Data Bus) 控制總線(CB： Control Bus) 地址總線、數據總線、控制總線通常統稱為系統總線。 從傳輸方向上看，數據總線是雙向的，即數據可以從CPU傳送到其他部件，也可從其他部件傳送到CPU。 地址總線是單向的，即地址只能由CPU傳送到存儲器或I/O端口，用以給出CPU將要訪問的部件的地址。 控制總線中的信號線有的是單向的，也有的是雙向的。 5.4 計算機的工作過程 假設在某計算機的指令系統中設計有如下的幾條指令： (1) LOAD R1, M1 (2) STORE M3, R1 (3) ADD R1, M2 (4) JMP L (1)是傳送類指令，其含義是將M1中的內容裝入R1。 (2)也是傳送類指令，其含義是將R1的內容存入M3中。 (3)是運算類指令，其含義是將R1的內容與M2中的內容相加后存入R1。 (4)是轉移類指令，其含義是無條件轉向L處。 如果要求將M1的內容與M2的內容相加后存入M3(可表示為(M1)+(M2)→(M3))

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的微型计算机所组装的流程图是,计算机、微型计算机的组成及工作过程.ppt的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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