計算機原理課程 1

2021-07-23 17:21:26 字數 2258 閱讀 4629

運算器: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。計算機執行時,運算器的操作和操作種類由控制器決定。運算器處理的資料來自儲存器;

處理後的結果資料通常送回儲存器,或暫時寄存在運算器中。與control unit共同組成了cpu的核心部分。

控制器:

1:計算程式

2:指令的形式

3:控制器的基本任務:就是按照電腦程式所排的指令序列,先從儲存器取出一條指令放到控制器中,對該指令的操作碼由編譯器

進行分析判別,然後根據指令性質,執行這條指令,進行相應的操作。接著從儲存器取出第二條指令,再執行這第二條指令。

取指令的一段時間叫做 取指週期。

執行指令的一段時間叫做執行週期。 

4:指令流和資料流

取指週期中從記憶體讀出的資訊是指令流,它流向控制器;

在執行器週期中從記憶體讀出的資訊是資料流,他記憶體流向運算器。

兩次訪問記憶體,取指,取資料。

介面卡與輸入輸出裝置:

計算機的i/o裝置統稱為外圍裝置。這些外圍裝置有告訴的也有低速的,有幾點結構,也有電子式。由於種類繁多且數度各異,

因而他們不是直接與高速工作的主機連線,而是通過介面卡部件與主機連線。介面卡的作用相當於轉換器。

1.4 計算機的軟體

軟體的組成與分類

系統程式:

1.各種服務性的程式,如診斷程式,排錯程式、練習程式

2.語言程式,如組合語言、編譯程式、解釋程式;

3.作業系統;

4.資料庫管理系統

應用程式:

是使用者用計算機來解決問題而編制的程式

機器語言 組合語言 演算法語言 

目標**:機器語言模組

目標**:機器語言模組  c語言程式 ——編譯器——組合語言程式——彙編器——

——可執行**:機器語言程式——載入器——儲存器

目標**:庫程式      

本章小結

通用計算機分為:超級計算機、大型機、伺服器、pc機、微控制器、多核機、

複雜性 ,效能 **  依次遞減

計算機的硬體是有型的電子器件構成的,它包括運算器、儲存器、控制器、介面卡、i/o 

早起將運算器和控制器合在一起稱為cpu(**處理器) 現在 加入儲存器,因此稱為**處理機。

儲存程式並按位址順序執行,這是馮·諾依曼型計算機工作的原理,也是cpu自動工作的關鍵。

計算機的軟體是不同與其它普通電子裝置的本質所在。

微程式級  一般機器級 作業系統級 組合語言級 高階語言級       

每一級上都能進行程式設計,且得到下面各級的支援。

計算機的效能指標主要要是cpu效能指標、儲存器效能指標和i/o吞吐率

習題2:專用計算機和通用計算機 。專用和通用是根據計算機的效率、速度、**、執行的經濟性和適應性來劃分的。

3:科學計算(或數值計算)

科學計算是指利用計算機來完成科學研究和工程技術中提出的數學問題的計算.在現代科學技術工作中,科學計算問題是大量的和複雜的.

利用計算機的高速計算、大儲存容量和連續運算的能力,可以實現人工無法解決的各種科學計算問題.

資料處理(或資訊處理)

資料處理是指對各種資料進行收集、儲存、整理、分類、統計、加工、利用、傳播等一系列活動的統稱.據統計,80%以上的計算機主要用於資料處理,這類工作量大面寬,決定了計算機應用的主導方向.

輔助技術(或計算機輔助設計與製造)

計算機輔助技術包括cad、cam和cai等.

4: 把需要的程式和資料送至計算機中。

必須具有長期記憶程式、資料、中間結果及最終運算結果的能力。 

能夠完成各種算術、邏輯運算和資料傳送等資料加工處理的能力。 

能夠根據需要控制程式走向,並能根據指令控制機器的各部件協調操作。

能夠按照要求將處理結果輸出給使用者。

包括: 

輸人資料和程式的輸入裝置

記憶程式和資料的儲存器

完成資料加工處理的運算器

控制程式執行的控制器

輸出處理結果的輸出裝置

5儲存器所有儲存單元的總數稱為儲存器的 儲存容量。

儲存器是由許多儲存單元組成的。每個儲存單元都有編號,稱為 位址。

由於計算機使用的資訊既有指令又有資料,所以計算機字既可以代表指令,也可以代表資料。如果某字代表處理的資料

,則稱為 資料字;如果某字為一條指令,則稱 指令字。

6:每乙個基本的操作就是一條指令,而解決某一問題的一串指令序列,叫做該問題的計算程式。

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