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2015年計算機一級考試重點知識積累:計算機硬件系統(tǒng)(上)
計算機的硬件系統(tǒng)
馮.若依曼型計算機的硬件是計算機的基礎,基本結(jié)構符合馮.若依曼的體系結(jié)構,五個功能部件:輸入設備、運算器、存儲器、控制器、輸出設備。其中運算器和控制器,合稱中央處理器,簡稱 CPU。
一、運算器-ALU(Arithmetic Unit )
功能:對二進制數(shù)碼進行算術運算或邏輯運算。算術運:即數(shù)的加減乘除,乘方開方等。邏輯運算:即邏輯變量,與或非等基本操作。
構成:由一個加法器、若干個寄存器和一些控制線路組成。
核心是加法器(Adder),每次運算的中間結(jié)果暫時保留,所以需要若干個積存數(shù)據(jù)的據(jù)存器(Register)。
運算器的性能指標是計算機的字長和運算速度。
二、控制器-CU(Contorl Unit)
功能:指揮整個機器各個部件自動、協(xié)調(diào)工作。
構成:指令寄存器、譯碼器、時序節(jié)拍發(fā)生器、操作控制部件、指令計數(shù)器。
機器指令的執(zhí)行過程:
1,機器指令:計算機可以真正“執(zhí)行”的命令。
操作碼 源操作數(shù)(或地址) 目的操作數(shù)
機器指令構成:操作碼+操作數(shù),操作碼指明指令索要完成的操作的性質(zhì)與功能。操作數(shù)指明操作嗎執(zhí)行時的操作對象。
(2)指令的執(zhí)行過程
1)取指令,根據(jù)程序計數(shù)器里的內(nèi)容到存儲器中讀取當前要執(zhí)行的指令,同時把他放到指令寄存器中。
2)分析指令,譯碼器開始譯碼,取出要執(zhí)行的指令,并放到指令寄存器 IR中。
3)生成控制信號,控制器根據(jù)譯碼器的輸出,按一定順序產(chǎn)生執(zhí)行該指令的所有控制信號。
4)執(zhí)行指令,在控制信號的作用下,計算機各個部件完成相應的工作。
5),重復執(zhí)行:計算機根據(jù)PC中新的指令地址,重復執(zhí)行上述4個過程,直至執(zhí)行到指令結(jié)束。
CPU:(Central Processing Unit)中央處理器,由控制器和運算器組成,構成計算機的核心部件。
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