计算机组成原理--笔记一
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一.计算机硬件的基本组成
1.早期冯诺依曼机的结构
“存储程序”,将指令以二进制的形式输入到计算机的主存储器中。。。
特点,
· 计算机有五大部分组成。
· 指令和数据以同等地位存于存储器中,可按地址寻访。
· 指令和数据用二进制表示。
· 指令由操作码和地址码组成。
· 存储程序。
· 以运算器为中心。(导致数据计算的效率降低)
2.现代计算机的结构
以存储器为主。
CPU = 运算器 + 控制器。
主存,即手机之类的运行内存。辅存,即手机之类的机身内存(APP下载于此)。只有使用APP是才会被调到主存中使用。
二.各个硬件的工作原理
1.主存储器
其中的调用过程,
i. 读取数据
MAR -> 存储体 -> MDR
CPU二进制命令进入MAR,转译为十进制的存储地址(MAR中存储二进制),从指定地址中获取具体的数据,存入MDR中。
ii. 写入数据
MAR、MDR -> 存储体
CPU将指令和待写入数据分别存入MAR和MDR中,并通过其他路线告诉主存储器,这次要进行写入操作。
1.1 基本组成
存储单元, 每个存储单元都可以存放一串二进制代码。
存储字(word),存储单元中的二进制代码被称为存储字。
存储字长,存储单元的二进制代码位数。(也是存储字所含有的位数)(一般是8k bit,即八的整数倍比特,如8 bit, 16 bit, 32 bit, 64 bit)
存储元,即存储二进制的电子元件,每个存储元存1 bit
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MAR的位数反映存储单元的个数,如MAR为4位,那么指示的地址只有2*2*2*2种可能,即最多有2^4个存储单元。
MDR的位数 = 存储字长,如MDR为16位,则每个存储单元可存放16bit,1个字(word)= 16bit。(易混淆,1个字节Byte = 8 bit,即 1B = 8b,1b = 1bit)
2.运算器
用于实现算术运算,加减乘除;用于实现逻辑运算,与或非。
· ACC,累加器,用于存放操作数,或运算的结果。
· MQ,乘商寄存器,在乘除运算时,用于存放操作数,或运算结果。
· X,通用寄存器(可能会有多个),用于存放操作数。
· ALU,算术逻辑单元,通过复杂电路实现算术运算、逻辑运算。
3.控制器
· CU, 控制单元,分析指令,给出控制信号。
· IR,指令寄存器,存放当前执行的指令。
· PC,程序计数器,存放下一条指令的地址,并具备自动加1的功能。
一般的运行顺序,
PC(获取指令)-> IR(解析指令) -> CU(执行指令)
原文地址:https://blog.csdn.net/sjj_1234567/article/details/145120088
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