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【计算机组成原理之计算机的基本组成】


计算机的基本组成

冯诺依曼计算机的特点

  1. 计算机由运算器存储器、控制器、输入输出设备组成
  2. 指令和数据以同等地位存放于存储器内,并按地址寻访
  3. 指令和数据都用二进制数表示
  4. 指令由操作码和地址码组成,操作码表示操作的性质,地址码表示操作数在存储器的位置
  5. 指令在存储器内按顺序存放。通常,指令是按顺序执行的,在特定条件下,可根据运算结果或根据设定的条件改变
  6. 机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成

冯诺依曼计算机结构框图

图1

现代的计算机结构框图

图2

各部件的功能:

  1. 运算器用来完成算术运算和逻辑运算,并将运算的中间结果暂存在运算器内
  2. 存储器用来存放数据和程序
  3. 控制器用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果
  4. 输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式,常见的有键盘、鼠标等
  5. 输出设备可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式,如打印机输出、显示器输出等

现代计算机的硬件框图

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主存储器是存储器子系统的一类,用来存放程序和数据,可以直接与CPU交换信息

ALU算术逻辑运算单元,用来完成算术逻辑运算;CU控制单元,用来解释存储器的指令,并发出各种操作命令来执行指令;ALU和CU是CPU的核心部件。I/O设备也受CU的控制,用来完成相应的输入输出操作。可见,计算机在控制器的统一指挥下,有条不絮的工作。