算术及逻辑运算部件ALU.PPT

系統部件 電腦中被稱為主機的部分 包括電路板、電源和存貯設備 母板 系統部件的主電路板 設有專供中央處理器和記憶體晶片的插座、用作安裝額外電路板的擴展槽，以及連接電腦和部件的電路系統 系統部件 周邊設備 與系統部件連接的硬件 可分為輸入設備、輸出設備、存貯設備和通訊設備 周邊設備 周邊設備 中央處理器 (CPU) 它主要的工作是執行電腦程序的指令和處理數據來完成指定的工作 它的處理數據能力決定了電腦的整體性能 總 線 連接電腦系統中不同元件的佈線 總線的種類和功能： 5.1 電腦系統的元件 5.1 電腦系統的元件 光碟機 顯示卡 中央處理器 母板 記憶體 軟碟機 硬碟機 5.1 電腦系統的元件 打印機 5.1 電腦系統的元件 數據機 數碼攝錄機 掃描器 麥克風 滑鼠 鍵盤 顯示器 掦聲器 打印機 5.1 電腦系統的元件 數據機 數碼攝錄機 掃描器 麥克風 滑鼠 鍵盤 顯示器 掦聲器 5.2 中央處理器 中央處理器的角色 控制部件 (CU) 解譯指令並依指令內容來指示算術及邏輯運算部件如何執行運算 算術及邏輯運算部件 (ALU) 功能是執行算術和邏輯運算 算術運算包括加、減、乘、除 邏輯運算涉及兩個數據的比較，並判斷邏輯語句的真假 運算結果一般存貯在稱為累加器的寄存器內 寄存器是一些高速的記憶體，用來暫存指令和數據 5.2 中央處理器 5.2 中央處理器 算術及邏輯運算部件和控制部件聯合執行加法指令。 5.2 中央處理器 一個機器週期的操作步驟 機器週期 中央處理器執行一個指令的過程，就是一個機器週期。 機器週期 算術及邏輯運算部件負責執行指令的步驟。 控制部件負責讀取、解碼和存貯的步驟。 5.2 中央處理器 109 98 + 11 = 109 運算：加法 數值 1 : 98 數值 20 : 11 98 + 11 例 子 將結果寫入主記憶體 4. 存貯結果 執行命令 3. 執行指令 將指令解譯為電腦能明白的命令 2. 解碼指令 從主記憶體中取得程序的指令或數據 1. 讀取指令 說 明 步 驟 時鐘頻率和字長的單位和定義 時鐘頻率和字長 影響中央處理器性能強弱的兩個主要因素 中央處理器每秒出現的機器週期數量便是其時鐘頻率 中央處理器的字長愈大，可同時處理的數據便愈多 5.2 中央處理器 中央處理器一次可處理的數據位元數量 中央處理器執行指令的速度 定 義 位元 字 長 赫茲 (Hz) 時鐘頻率 單 位 總線的大小決定於每次可以傳輸多少個位元的數據 5.2 中央處理器 指示數據傳輸的方向及協調數據傳輸的時序 控制總線 傳輸數據的來源位址和目的地位址 位址總線 傳輸數據和指令 數據總線 功 能 種 類 總 線 5.2 中央處理器 總線系統把電腦內的不同部件互相連接 總 線 5.2 中央處理器 總線系統把電腦內的不同部件互相連接 5.3 主記憶體 存貯永久的資訊，用戶不能把資訊修改或刪除 唯讀記憶體 暫時存貯即將由中央處理器處理的指令和數據 隨機存取記憶體 功 能 主要類型 主記憶體 可直接存取中央處理器的數據 用來存貯中央處理器將會處理的數據和指令 兩種主要的類型和它們的功能： 5.3 主記憶體 在母板上的隨機存取記憶體 隨機存取記憶體 隨機存取記憶體 (RAM) 是易失性的 用作暫存數據和指令 量度單位：字節 (B) 、千字節(KB) 、百萬字節(MB)和十億字節(GB) 5.3 主記憶體 唯讀記憶體 (ROM) 又稱為韌體 非易失性的 用來永久存貯引導程序及基本輸入輸出系統 (BIOS) 引導程序是載入和啟動作業系統的必須程序 BIOS 是用來管理中央處理器和各輸入輸出設備之間的據傳輸工作 5.3 主記憶體 唯讀記憶體 (ROM) 又稱為韌體 非易失性的 用來永久存貯引導程序及基本輸入輸出系統 (BIOS) 引導程序是載入和啟動作業系統的必須程序 BIOS 是用來管理中央處理器和各輸入輸出設備之間的據傳輸工作