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文档介绍：计算机组成原理概论
黄春伦
计算机是如何实现我们的任务的?
任务
任务逻辑
逻辑设计
中间语言
汇编语言
虚拟机
操作系统
机器语言
硬件实现
IC设计
层次结构
Top-down
体系结构
2
存储程序
冯·诺依曼等人提出存储程序概念:
计算机(指硬件)应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成;
计算机内部采用二进制来表示指令和数据;
将编好的程序和原始数据事先存入存储器中,然后再启动计算机工作。
指令在存储器中按执行顺序存放,由指令计数器(即程序计数器PC)指明要执行的指令所在的单元地址,一般按顺序递增,但可按运算结果或外界条件而改变PC的内容。
3
硬件组成
五大部件
CPU = 运算器+ 控制器
主机= 中央处理器+ 主存储器
外部设备
总线结构
大中型计算机典型结构
主存储器设计
注意
4
运算器
控制器
主存储器
输入设备
输出设备
辅助存储器
CPU
控制
数据
地址或指令
主机
外设
存储器
计算机硬件组成
5
存储程序计算机的工作过程
计算a+b-c=?
6
000
001
002
003
005
006
007
008
004
主存
b
a
c
LOAD 005
ADD 006
SUB 007
STORE 008
HALT
存储器数据寄存器
数据总线
累加器
ALU
存储程序计算机的工作过程
7
000
001
002
003
005
006
007
008
004
主存
b
a
c
LOAD 005
ADD 006
SUB 007
STORE 008
HALT
存储器数据寄存器
数据总线
累加器
ALU
存储程序计算机的工作过程
LOAD 005
a
a
a
取数指令
8
000
001
002
003
005
006
007
008
004
主存
b
a
c
LOAD 005
ADD 006
SUB 007
STORE 008
HALT
存储器数据寄存器
数据总线
累加器
ALU
存储程序计算机的工作过程
LOAD 005
ADD 006
a
b
a
a+b
加法指令
a
b
9
000
001
002
003
005
006
007
008
004
主存
b
a
c
LOAD 005
ADD 006
SUB 007
STORE 008
HALT
存储器数据寄存器
数据总线
累加器
ALU
LOAD 005
ADD 006
a
b
a+b
b
存储程序计算机的工作过程
SUB 007
c
c
a+b-c
减法指令
10