微网站建设制作设计,新钥匙网站建设,wordpress右下角广告代码,西安做网站哪家比较好计算机组成原理#xff08;一#xff09;
计算机内部是通过电信号传递数据
电信号#xff1a;分为高电平和低电平#xff0c;分别代表1/0 数字、文字、图像如何用二进制表示? CPU如何对二进制数进行加减乘除? 如何存储这些二进制数的? 如何从内存中取出想要的数…计算机组成原理一
计算机内部是通过电信号传递数据
电信号分为高电平和低电平分别代表1/0 数字、文字、图像如何用二进制表示? CPU如何对二进制数进行加减乘除? 如何存储这些二进制数的? 如何从内存中取出想要的数据? CPU如何识别和执行我们写的程序? 这些问题我们在下面会得到解释请往下看
计算机系统的概述 计算机系统硬件软件 软件分为系统软件和应用软件
系统软件用来管理整个计算机系统。eg操作系统
应用软件按任务需求编制成的各种程序.eg:抖音王者荣耀
硬件的发展:
第一代计算机
逻辑元件是电子管因此被称为电子管时代
体积超大、耗电量超大
第二代计算机
逻辑元件晶体管被称为晶体管时代
体积和功耗降低了出现了面对过程的编程语言
并且fortran的操作系统
第三代计算机
逻辑元件中小规模集成电路因此被称为中小规模集成电路时代
第四代
超大规模集成电路时代 机械字长
计算机一次整数运算所能处理的二进制位数
计算机硬件的基础组成
存储系统
将指令以二进制代码的形式事先输入计算机的主存储器。
然后将其在存储器中的首地址执行程序的第一条指令以后就按照该程序的规定顺序执行其他指令直到程序执行结束。
冯诺依曼机结构 黑色的线是数据线
蓝色的线是控制器接受和指挥各个部件的控制线or反馈线 CPU运算器控制器
现代计算机以存储器为中心
存储器分为主存储器和辅助存储器
冯.诺依曼计算机的特点:
1.计算机由五大部件组成2.指令和数据以同等地位存于存储器可按地址寻访3.指令和数据用二进制表示4.指令由操作码和地址码组成5.存储程序6.以运算器为中心
CPU主存储器主机
辅助存储器、输入输出设备为I/O设备
而I/O设备主机硬件 认识各个硬件部件
主存储器
主存储器存储体MAR地址寄存器MDR数据寄存器
数据在存储体内按地址存储 存储体分为一个一个存储单元
存储单元:每个存储单元存放一串二进制代码 存储字(word):存储单元中二进制代码的组合 存储字长:存储单元中二进制代码的位数,一般是8个bit的整数倍 数据在存储体内按地址存储
MAR反映存储单元的个数
MDR存储字长 MAR4位4个比特位对应2的四次方个存储单元因为四个比特位对应4的全排列种可能
MDR16位一个字存储字长16bit
运算器
运算器用来实现算术运算、逻辑运算 ACC累加器用于存放操作数or运算结果
MQ乘商寄存器在乘、除运算时用来存放操作数or运算结果
X通用的操作数寄存器用于存放操作数
ALU算术逻辑单元通过内部复杂的登录实现算术运算、逻辑运算
ACC、MQ都可以用来存放操作数or运算结果
但X只能用来存放操作数
控制器
CU控制单元分析指令给出控制信号
IR指令寄存器存放当前的指令
PC程序计数器存放下一条指令的地址有自动加1功能
完成一条指令的顺序
PC——IR——CU 计算机的工作过程 下列这个代码在计算机的工作过程是怎么样的呢
#includeiostream
int main()
{int a 2, b 3, c 1, y 0;y a * b c;return 0;
}代码高级语言)先编译装入主存储器
MAR带个寄存器打个括号指的是寄存器里面的内容
M代表主存储器 第一过程
PC先指向主存储器地址为0的地址PC通过控制线路传给MARMAR指向主存地址为0的地址
存储体将MAR的地址取来再将主存地址为0的内容反馈给MDR。MDR000001 0000000101
将MDR的内容操作码地址码传给IR(指令寄存器)
IR将其中的操作码000001传给CU(控制单元给出控制信号),CU分析后得知是“取数”指令
IR的地址码0000000101传给MAR导致MAR5
主存储器中的MAR地址的数据传给MDRMDR00000000000000102
MDR将数据传给ACC并存放在ACC中导致ACC00000000000000102 第二过程
PC1PC1后ACC此时为2
PC通过数据线传给MARMAR1
存储体通过MAR传来的地址传其数据给MDR000100 000000110
MDR传给IRIR000100 000000110
IR将其操作码000100传给CUCU分析后得知这是乘法指令
IR的地址码000000110传给MARMAR6
MAR将其地址传给存储体存储体传给MDRMDR00000000000000113
MDR将其数据传给MQMQ00000000000000113
ACC2,将ACC的数值传给XX2
MQ*X的数值传给ACC寄存起来再通过ALU实现乘法运算导致ACC6(如果乘积太大就需要MQ辅助存储) PC12 PC13 PC4 计算机系统的层次结构
