計算機組成原理

2021-06-10 01:24:13 字數 1697 閱讀 9658

1計算機系統概論

1.1 計算機簡介

計算機由「硬體」和「軟體」組成。「硬體」是看得見摸得著的各種電子元器件,各類光,電,機裝置的實物組成,如主機,外設等等。「軟體」是看不見摸不著,由人們事先編製成具有各類特殊功能的資訊組成。

計算機的三層結構:高階語言-》組合語言-》機器語言-》微指令系統。

計算機組成與計算機體系結構的區別?

1.2 計算機的組成

馮諾依曼機的架構:運算器,控制器,儲存器,輸入輸出裝置。

運算器由算術邏輯單元(alu)、累加器、狀態暫存器、通用暫存器組等組成。算術邏輯運算單元(alu)的基本功能為加、減、乘、除四則運算,與、或、非、異或

等邏輯操作,以及移位、求補等操作。

控制器是整個cpu的指揮控制中心,由指令暫存器ir(instructionregister)、程式計數器pc(programcounter)和操作控制器0c(operationcontroller)三個部件組成。

2 計算機的發展及應用

2.1計算機的發展

1第一代電子管計算機。2第二代電晶體計算機。3第三代積體電路計算機。4***大規模積體電路。5微型計算機。

2023年以後,微機迅速發展,第一大微處理器的製造商intel的產品有:8080,8088,8086,80286,80386,80486,pentium(80586),pentium pro(p6),pentium ii,pentium iii。

2.2計算機的應用

1科學計算和資料處理(科學計算,資料處理,工業控制和實時控制),2網路技術(電子商務,網路教育,敏捷製造),3虛擬實現,4辦公自動化和管理資訊化,5cad等,6多**技術。

3計算機系統硬體結構

3.1 系統匯流排

計算機系統的五大部件之間的互聯方式有兩種,一種是各部件之間通過單獨的連線,叫做分散連線;另一種是將各部件連到一組公共資訊傳輸線上,叫做匯流排連線。早起多用分散連線方式。

3.2匯流排的分類

按部件的不同分為:片內匯流排,系統匯流排,通用匯流排。

片內匯流排是指晶元內部的匯流排,如cpu晶元內部,暫存器和暫存器之間,暫存器與算邏單元alu之間都有匯流排連線。

通用匯流排用於計算機系統之間或計算機系統與其他系統(如控制儀表,移動通訊等)之間的通訊。

根據匯流排傳輸訊號的不同,可以把匯流排分成3類。

資料匯流排:雙向匯流排;

位址匯流排。是微處理器向記憶體、i/o傳送命令訊號和外界向微處理器傳送狀態訊號等的通道,一般來說,若位址匯流排為n位,則可定址空間為2^n位;

控制匯流排。是微處理器向記憶體、i/o傳送控制資訊的通道。有的是外設到微處理器的訊號,如等待訊號、中斷請求訊號等。

3.3匯流排特性及效能指標

匯流排效能指標包括:

1匯流排寬度,是指資料匯流排的根數,用bit表示,如8位;2標準傳輸率,用mb/s表示,如匯流排工作頻率是33mhz,匯流排寬度為32位,則它最大的傳輸率是132mb/s。

4 儲存器

4.1 概述

按儲存介質分類:半導體儲存器,磁儲存器,光碟儲存器。

按訪問方式分類:ram,rom,序列訪問儲存器。

按在計算機中的作用分類:主儲存器,輔助儲存器,緩衝儲存器。

4.2 主儲存器

4.3高速緩衝儲存器(cache)

4.4 輔助儲存器

1 磁碟

詳見:

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