2318胡越明版计算机组成原理课件第一章.ppt

计算机组成原理 第１章 概论 本课程相关的几个问题 什么是计算机？ 计算机的结构原理？ 包含哪些部件？如何连接和通信？ 如何进行存储和运算？ CPU究竟是怎么工作的？程序是怎么被运行的？ 第１章 概论 1.1 计算机硬件基本构成 1.2 计算机软件概述 对高级语言来说，翻译的方法有两种： 1) 解释： 对源程序语句进行边解释边执行，不保留目标目标程序代码，即不产生可执行文件。早期的BASIC源程序。解释程序 2) 编译： 调用相应语言的编译程序，把源程序变成目标程序（以.OBJ为扩展名），然后再用连接程序，把目标程序与库文件相连接形成可执行文件。如、FORTRAN以及C语言等。编译程序 * * 授课老师：苏老师 QQ:904698226 第３章存储系统 第４章指令系统 第５章控制器 第６章系统总线 第７章输入输出系统 第８章 外围设备 第２章 数据编码肯数据运算 　　1.重点难点 　　考核内容覆盖全书各章，课程的重点分布在第二章、第三章、第四章、第五章、第六章和第七章。难点在第二章、第三章、第四章、第五章和第六章。 　　2.考试题型及分数比例 　　选择题 30分 　　名词解释题 9分 问答题 30分 简单应用题 18分 存储器设计题 13分 1.1 计算机硬件基本构成 1.3 程序设计语言及其编译指标 1.2 计算机软件概述 1. 计算机由五大部件组成 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 6. 以运算器为中心 2. 指令和数据以同等地位存于存储器， 可按地址寻访 5. 存储程序 一、冯·诺依曼计算机的特点 5. 存储程序 算术运算 逻辑运算 存放数据 和程序 将信息转换成机 器能识别的形式 将结果转换成 人们熟悉的形式 指挥程序 运行 冯·诺依曼计算机硬件框图 存储器 输入设备 运算器 控制器 输出设备 二、计算机硬件框图 1. 以存储器为中心的计算机硬件框图 程序 存储器 输出设备 输入设备 运算器 控制器 数据 结果 计算 ALU 主存 辅存 CPU 主机 I/O设备 硬件 CU 2.现代计算机硬件框图 存储器 输入设备 运算器 输出设备 控制器 ALU CPU 主机 I/O 设备 CU 主 存 1.1.1运算器 运算器：算术运算和逻辑运算单元。它是核心部件，其性能在很大程度上决定了整个微机的性能。运算器主要由一个算术逻辑单元（ALU）、若干个寄存器。（至少包括三个寄存器，AC累加器，MQ乘商寄存器、X操作数寄存器）和一些控制线路组成 X MQ AC 1.1.1运算器 运算器 MQ AC ALU X 被加数 被减数 被除数 乘数 商 加数 减数 被乘数 除数 加法 减法 乘法 除法 和 差 余数 乘积高位 乘积低位 存储器分为两大类：一类是设在主机中的内部存储器，也叫主存储器，用于存放当前运行的程序和程序所用的数据，属于临时存储器，简称内存， CPU 可以直接访问其里的数据；另一类是属于计算机外部设备的存储器，叫外部存储器，简称外存，也叫辅助存储器。外存中存放暂时不用的数据和程序，属于永久性存储器， CPU 不可直接访问其里的数据当需要时应先调入内存。 功能：用来存储当前要执行的程序、数据及结果，具有读操作和写操作功能。 读操作：指存储单元在数据取出 写操作：指将数据放入某个存储单元 访问：读写操作统称对存储器访问 1.1.2存储器 一个二进制位(bit)是构成存储器的最小单位。为了存取到指定位置的数据，通常将每８位二进制位组成一个存储单元，称为字节(Byte)，并给每个字节编上一个号码，称为地址(address)。 存储容量：存储器可容纳的二进制信息量称为存储容量。 　　1字节(Byte)＝ ８位二进制位(bits) 1KB＝1024B; 1MB ＝1024 KB; 1GB ＝1024 MB　 1TB ＝1024 GB 1.1.2存储器 MAR MDR 存储器地址寄存器 反映存储单元的个数 存储器数据寄存器 反映存储字长 存储单元个数 16 存储字长 8 设 MAR = 4 位 MDR = 8 位 存储字 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 每个存储单元赋予一个地址号 存储体 大楼 存储单元 存放一串二进制代码 按地址寻访 – 存储单元 – 存储元件 （0/1） – 房间 – 床位 （无人/ 有人） 存储器的基本组成 MDR 主存储器 存储体 MAR 1.1.2存储器 取指令 分析指令 执行指令