组成ppt1-计算机系统概论解析.ppt

2016 * 三、计算机的硬件结构 计算机基本部件互联框图 P9图1-2 · 运算器和控制器合称中央处理器 （Central Processing Unit，CPU） · CPU与存储器(内存储器)合称为主机 · 输入设备和输出设备合称为外部设备 2016 * 三、计算机的硬件结构 总线连接方式 2016 * 三、计算机的硬件结构 运算器 ? 功能： 数据加工部件，完成二进制算术运算及逻辑运算 ? 运算器的组成部件： · ALU——算术逻辑运算单元（运算器的核心部件） · 通用寄存器——暂存数据 · 专用寄存器： 程序计数器（PC） 状态条件寄存器（PSW）等 多个，统一 编址 运算器的位数越多，计算的精度就越高，但是所费的电子器件也越多，成本相应就高，目前计算机的运算长度一般为8位、16位、32位或64位。 2016 * 三、计算机的硬件结构 2. 控制器 ? 功能： 是整个计算机的指挥系统，通过指令译码产生各操作控 制信号，控制和协调各部件有条不紊地工作。 ·指令控制——按序执行指令； ·操作控制——根据指令译码产生各操作控制信 号，控制各部件工作； ·时间控制——对各类操作实施时间上的约束， 使各部件有序工作； ·中断处理和异常处理。 ① 在控制器的控制下，将程序和原始数据送入内存； 控制运算器、存储器等部件实现自动计算和处理，并将结果 送到输出设备； ③ 控制内存与外存之间的信息交换； ④ 控制随机事件的处理。 2016 * 三、计算机的硬件结构 3. 存储器 ? 功能： 存储以二进制形式表示的数据和指令 · 指令——计算机操作的依据 · 数据——操作的对象 选择合适的记忆介质 具有两个稳定的状态 两个状态可快速转换 存储介质： 半导体器件 磁性记录介质 光存储介质 2016 * 3. 存储器 ? 存储器设计目标： 速度快、容量大、成本低 ·为解决容量与成本的矛盾 将存储器分为内存和外存储器 内存储器：由半导体存储器构成 特点：速度快、但成本高 存放正在运行和处理的程序和数据 外存储器：由磁盘、磁带、光盘、U盘（基于flash的 可移动存储卡）等构成 特点：容量大、成本低、可脱 机保存信息 存放暂时不用的程序和数据 外存通过接口、总线连接内存 2016 * 3. 存储器 ? 存储器设计目标： 速度快、容量大、成本低 ·为解决速度与成本的矛盾 将内存储器分为主存和Cache Cache：即高速缓冲存储器，由速度更快的半导体存储芯 片构成，以便与CPU速度匹配； 因为价格较高，所以容量较小； 作为主存的一个副本存放CPU最近经常访问的一 些信息。 将存储器根据容量、速度、成本要求分为若干 层次，构成存储器系统。 层次化结构： Cache、主存、外存 2016 * 3. 存储器 存储器层次化结构： ? 主存储器结构 主存储器一般由半导体器件构成 存储元： 存储信息最基本的单元，记忆一位二进制数码（0或1）（bit） 存储单元：存取信息最基本的单元，由若干存储元组成，一个存储单元可存 储一个字(Word)或一个字节(Byte,简称B)。 微机中一个存储单元通常存放一个字节的二进制信息 ? 一个存储单元也可以是16位、32位、64位等 ? 存储器编址： 存储器中每个存储单元都有一个编号，称为地址。 向存储器中写数或者从存储器中读数，都是按给定的地址来寻 找所选的存储单元。 微机一般以字节编址 2016 * 三、计算机的硬件结构 4.输入输出设备 ? 功能： · 输入设备——把人们熟悉的某种形式变换为机 器内部所能接收和识别的二进制 信息形式，送入计算机；