计算机硬件组成

  1. 冯·诺依曼硬件框图
  • 计算机由运算器、存储器、控制器、输入输出设备组成
  • 指令和数据以同等地位存放于存储器中 并可按地址寻访
  • 指令和数据都用二进制数据表示
  • 程序指令在存储器内按顺序存放 在特定条件下 可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序（例如跳转到另一个函数中执行

  • 机器以运算器为中心 输入输出设备于存储器间的数据传送通过运算器完成


    图1
  1. 各部件的功能：
  • 运算器
    • 用来完成算术运算和逻辑运算 并将运算的中间结果暂存在运算器内
  • 存储器
    • 存放数据和程序
  • 控制器
    • 用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果
  1. 现代计算机的组成
  • 运算器和控制器组成了CPU
  • CPU和主存储器组成了主机

  • IO设备通过总线与主机完成数据交互


    图2
  1. 计算机工作单元
  • 主存储器
    • 存储体：即数据和指令存放的地方
    • MAR：存储单元的个数（例如MAR为4位，MAR数量即为2的4次方=16个
    • MDR：保存了要存储到存储体中的数据或者是要送往CPU中的数据
  • 运算器
    • 3个寄存器
      • ACC：累加器
      • MQ：乘商寄存器
      • X：操作数寄存器

    • 算数逻辑单元ALU


      图3
  • 控制器：取指、分析、执行
    • 程序计数器PC
      存放当前要执行指令的地址 与主存MAR之间有一条直接通路 且具有自动+1功能
    • 指令寄存器IR
      用来存放当前的指令 IR的内容来自主存的MDR
    • 控制单元CU
      IR中的操作码OP(IR)送至CU中 CU通过分析是什么操作码然后Ad(IR)作为操作数的地址送往MAR中 取出存储体中的这个数据
  1. 计算机技术指标
  • 机器字长：CPU一次能处理数据的位数
  • 存储字长：存储体中1个存储单元能够存储二进制数据的位数
  • 指令字长：一条二进制指令的位数
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
平台声明：文章内容（如有图片或视频亦包括在内）由作者上传并发布，文章内容仅代表作者本人观点，简书系信息发布平台，仅提供信息存储服务。

推荐阅读更多精彩内容