计算机组成原理第01章介绍.ppt

计算机组成原理 计算机与信息工程学院 计算机科学与技术教研室 何霖mikehelin@21 教材： 计算机组成原理与汇编语言程序设计 （第三版） 徐洁、俸远祯等 电子工业出版社, 2012年1月第三版 参考教材： 1：计算机组成原理（第三版） 白中英 科学出版社 2000年11月 2：计算机组成原理与汇编语言程序设计 俸远祯、王正智、徐洁等 电子工业出版社, 1999年7月第二版 3：计算机组成原理 唐塑飞 高等教育出版社，2000年第1版 一、存储程序工作方式与诺依曼机 1945年提出：冯 ·诺依曼体制(结构) ––– 存储程序。 第一节　基本概念 计算机：是一种能够存储程序，能够自 动连续地执行程序，对各种数 字化信息进行算术运算或逻辑 运算的快速工具。 1、 采用二进制代码表示数据和指令 数据：计算机所处理的信息。 指令：程序的最终可执行形态，即机器指令--- 产生控制信息。 均由二进制代码表示（0、1序列），易用二值 逻辑电路处理----处理功能逻辑化 2、采用存贮程序工作方式 1) 事先编制程序 2) 将程序存贮于计算机的存储器中 ３）计算机在运行时将自动地、连续地从存储器中 　　依此取出指令加以执行。 指令记数器PC－存放当前指令所在存储单元的 地址以控制指令序列的执行顺 序。 以ＰＣ内容作为地址读取指令，再按指令给出 的操作数地址去读取数据。 　　　　　　　　　　　　　 数据区 一般，数据、程序分区存放　 　　　　　　　　　　　　　 代码区　 　　　 3. 由运算器、存贮器、控制器、输入装置、输出装置等五大部件，构成计算机硬件系统。 运算器：在控制器的控制下进行各种运算 存储器：按地址存放或读取内容，存放数据、程序 和运算的中间结果 控制器：神经中枢，控制计算机各部分有序地工作 输入设备：　I/O准备好，向计算机发请求，控制器 输出设备： 发I/O命令，进行I/O操作 简单框图如下： 运算器 存贮器 控制器 输入设备 输出设备 程序和数 据 结果 数据 结果 地址 指令 请求信号 控制信号 控制信号 请求信号 状态信息 操作命令 图1-1　数字计算机的简单框图 信息 控制信息流：指令代码序列→微命令（控制 信号，控制计算机的工作) 数据信息流：计算机加工处理的对象 数值型： 非数值型：字符、文字、图像 声音、逻辑值等 二、信息的数字化表示 在计算机中的各种信息用数字代码表示 数值大小、正负：符号位0－正数，１－负数 字符：１B表示（ASCII码），中文字符2B 指令：每种指令按约定的指令格式，用一种 数字代码表示 设备状态：不同编码表示不同状态，00－空 闲,01－忙，10－完成一次操作。 图像（点阵）；声音（采样）；逻辑信息等 等。 善于用约定的代码表示各种需描述的信息 ________ 编码 2、在物理机制上，数字代码以数字型信号表示 脉冲数字电信号 用脉冲的有无表示0、1 定时作用：脉冲的上升沿或下降沿表某 一时刻，定时 电平数字电信号 利用电平信号的高低表不同的状态