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计算机组成原理这门课程介绍了计算机系统的基本原理和工作机制，涉及计算机硬件的结构、功能和工作原理。我们将深入研究计算机的组成部分，如中央处理器、存储器、输入输出设备等，以及它们之间的交互方式。EWbyEttyWan

绪论计算机组成原理是计算机科学的核心课程之一，它研究计算机系统的结构、功能和工作原理。本课程将带领大家深入了解计算机的硬件组成，包括中央处理器、存储器、输入输出设备等，以及它们之间的交互方式。

计算机的发展历程1第一代(1946-1957)第一代计算机以电子管为主要电子元件，体积庞大，速度慢，功耗高，主要应用于科学计算领域。2第二代(1958-1964)第二代计算机以晶体管为主要电子元件，体积缩小，速度提高，功耗降低，应用领域扩展到数据处理、商业管理等。3第三代(1965-1971)第三代计算机以集成电路为主要电子元件，体积进一步缩小，速度进一步提高，功耗进一步降低，应用领域进一步扩展，开始出现个人电脑。4第四代(1972-至今)第四代计算机以大规模集成电路和超大规模集成电路为主要电子元件，体积更小，速度更快，功耗更低，应用领域更加广泛，计算机技术蓬勃发展。

计算机的基本组成运算器运算器负责执行算术运算和逻辑运算。它接收来自控制器的指令，对数据进行处理，并输出运算结果。控制器控制器是计算机的指挥中心，它负责控制计算机的各个部件协调工作。它接收指令，解释指令，并向其他部件发送控制信号。存储器存储器用于存储数据和程序。它分为主存储器和辅助存储器。主存储器用来存放当前正在执行的程序和数据，辅助存储器用来存放长期保存的数据和程序。输入输出设备输入输出设备负责将数据输入到计算机，并将处理后的数据输出到外部。常见的输入输出设备有键盘、鼠标、显示器、打印机等。

运算器运算器是计算机的核心部件之一，负责执行算术运算和逻辑运算。运算器由算术逻辑单元(ALU)和寄存器组成。ALU执行加减乘除等算术运算和逻辑运算，如AND、OR、NOT等。寄存器用来存放操作数和运算结果。1ALU执行算术和逻辑运算2寄存器存储操作数和运算结果3运算控制电路控制ALU和寄存器的操作

控制器控制器是计算机的指挥中心，负责协调各个部件的工作。1指令获取控制器从存储器中获取指令。2指令译码控制器分析指令，确定指令的操作和操作数。3指令执行控制器向其他部件发送控制信号，执行指令。4结果存储控制器将运算结果存储到存储器或寄存器中。

存储器存储器的定义存储器是计算机系统中用来存放数据的部件。它包括主存储器和辅助存储器。主存储器主存储器又称为内存，用于存放当前正在执行的程序和数据。辅助存储器辅助存储器又称为外存，用于存放长期保存的数据和程序。存储器的功能存储器具有存储数据、读取数据和写入数据的功能。

输入输出设备1输入设备键盘，鼠标，扫描仪，麦克风2输出设备显示器，打印机，音箱，投影仪3输入输出设备用于数据输入和输出输入输出设备是计算机与外部世界进行交互的桥梁。它们将用户指令、数据等信息传递给计算机，并将计算机处理结果呈现给用户。

总线总线是计算机系统中连接各个部件的传输通道。1定义信息传输的公共通道2类型数据总线、地址总线、控制总线3功能传输数据、地址和控制信号

指令系统1定义指令系统是计算机硬件能够理解和执行的指令集合。它规定了指令的格式、功能和操作数类型。2指令格式指令格式规定了指令的各个部分，包括操作码、操作数地址等。3指令功能指令功能是指指令执行的操作，例如算术运算、逻辑运算、数据传输等。

指令格式指令格式是指指令在计算机中的表示形式，它规定了指令的各个部分及其排列顺序。1操作码指示指令的操作类型2操作数地址指示操作数所在的地址3其他字段例如，标志位、扩展码指令格式的设计会影响计算机的性能和功能。不同的计算机可能采用不同的指令格式。

指令执行过程1取指令控制器从存储器中读取下一条指令。2指令译码控制器分析指令，确定指令的操作类型和操作数地址。3执行指令控制器根据指令的操作类型向运算器发送控制信号，执行指令。4结果存储运算器将运算结果存储到指定的位置，如存储器或寄存器。

数据表示二进制表示计算机使用二进制数表示数据，每个位只有0或1两种状态。十进制表示人类习惯使用十进制数，每个位有0到9十种状态。字符表示字符使用ASCII或Unicode编码表示，每个字符对应唯一的二进制编码。数据类型计算机支持多种数据类型，包括整数、浮点数、字符、布尔值等。

数据运算数据运算指计算机对数据进行处理，得出结果的过程。1算术运算加、减、乘、除、取余2逻辑运算与、或、非、异或3比较运算大于、小于、等于、不等于4移位运算左移、右移不同的运算操作符可以组合起来，形成更复杂的表达式。

存储器层次结构存储器层次结构是为了提高计算机系统性能而设计的。1