計算機組成原理學習筆記 1

2021-10-17 07:45:14 字數 1737 閱讀 5912

各個硬體的工作原理

知識結構圖:

馮·諾依曼提出「儲存程式」的概念:

早期馮諾依曼機結構:

在計算機系統中,軟體和硬體在邏輯上是等效的。

因為對於同乙個功能來說,既可以用軟體來實現,也可以用硬體來實現,只不過成本和效率有所不同。

馮諾依曼計算機的特點:

計算機由五大部件組成(輸入裝置輸出裝置儲存器控制器運算器)

指令和資料以同等地位存於儲存器,可按位址尋訪

指令和資料用二進位制表示

指令由操作碼和位址碼組成

儲存程式

以運算器為中心(輸入/輸出裝置與儲存器之間的資料傳送通過運算器完成)

現代計算機結構:

現代計算機以儲存器為中心

cpu = 運算器 + 控制器

現代計算機結構簡要圖:

主儲存器構成:

mar:儲存的內容就是這個資料的「編號」,這樣就可以根據mar裡面儲存的「編號」找到對應的資料了。

mar位數反映儲存單元的個數。

mdr:相當於乙個中轉站,你想要從儲存體取出的資料會被放到mdr中暫存(只是儲存體中這個資料的乙個副本,儲存體中的這個資料還在),cpu就可以從mdr這裡取走這個資料;

存資料進入儲存體也是一樣,mdr暫存cpu想要存入的資料,然後儲存器就可以把mdr中的資料存入儲存體中。

mdr位數 = 儲存字長

構成及說明:

構成及說明:

完成一條指令的過程:

分析指令:cu分析ir中指令的功能

執行指令:cu控制其他部件配合完成指令的具體執行

//c語言語句

void

main()

把這段**編譯裝入主存:

工作過程(重點)

這裡只解釋一條指令的工作過程中,完整的過程可以自行查詢,這裡簡要了解一下過程就可以了

初始:(pc) = 0,指向第一條指令的儲存位置。( (pc)表示pc的內容)

(pc)寫入mad,導致(mad) = 0

主儲存器根據mar找到0號位址對應的資料

主儲存器把上一步找到的資料放到mdr中,導致(mdr) =000001 0000000101mdr中的這條指令通過資料匯流排,放入到ir中,導致(ir) =000001 0000000101指令的操作碼000001傳送到cu,cu分析後得知這是「取數」指令

指令的位址碼0000000101送到mar,導致(mar) = 5

主儲存器根據mar找到5號位址對應的資料

主儲存器把上一步找到的資料放到mdr中,導致(mdr) =0000000000000010= 2

mdr中的資料傳送到acc中,導致(acc) =0000000000000010= 2

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