计算机硬件组成完整课件.ppt

1、2023-5-23.12023-5-23.2运算器运算器 主要功能：对二进制数码进行算术运算或逻辑主要功能：对二进制数码进行算术运算或逻辑运算，是计算机处理数据形成信息的加工厂。运算，是计算机处理数据形成信息的加工厂。2023-5-23.3运算器的性能指标：字长、速度。运算器的性能指标：字长、速度。指参与运算的数据的基本位数。它决定指参与运算的数据的基本位数。它决定了寄存器、运算器和数据总线的位数，因而直了寄存器、运算器和数据总线的位数，因而直接影响到硬件的价格。接影响到硬件的价格。计算机字长从计算机字长从 4 4 位、位、8 8 位、位、16 16 位、位、32 32 位到位到 64 64

2、位不等。用于科学计算的机器，为了确保位不等。用于科学计算的机器，为了确保精度，需要较长的字长；用于数据处理、工业精度，需要较长的字长；用于数据处理、工业控制的机器，字长为控制的机器，字长为 16 16 位或位或 32 32 位就能满足位就能满足要求。要求。2023-5-23.4 ：是计算机的主要指标之一。：是计算机的主要指标之一。如某计算机运算速度为如某计算机运算速度为 100 100 万次万次 /秒，秒，就是指该机在一秒钟内能平均执行就是指该机在一秒钟内能平均执行 100100万条指令（即万条指令（即 1MIPS1MIPS）。）。2023-5-23.5控制器控制器 指挥全机各个部件自动、协调

3、地工作，指挥全机各个部件自动、协调地工作，就像人的大脑指挥躯体一样，是计算机就像人的大脑指挥躯体一样，是计算机的的神经中枢神经中枢。基本功能：基本功能：根据指令计数器中指定的地根据指令计数器中指定的地址从内存址从内存，对其操作码进，对其操作码进行行，再由操作控制部件有序地控制，再由操作控制部件有序地控制各部件各部件。2023-5-23.6 宏观：控制计算机各部件协调工作，并宏观：控制计算机各部件协调工作，并使整个过程有条不紊地进行。使整个过程有条不紊地进行。微观：机器指令执行过程的控制。微观：机器指令执行过程的控制。2023-5-23.7控制器的主要部件：控制器的主要部件：指令寄存器、译码器、

4、时序节拍发生器、指令寄存器、译码器、时序节拍发生器、操作控制部件、指令计数器。操作控制部件、指令计数器。2023-5-23.8 机器指令：是计算机硬件真正可以机器指令：是计算机硬件真正可以“执执行行”的命令，用来描述计算机可以理解的命令，用来描述计算机可以理解并能执行的基本操作。并能执行的基本操作。2023-5-23.9操作性质操作性质（操作码）：（操作码）：如加、减、数据传送如加、减、数据传送操作对象：数据、内存单元地址、寄存器编号2023-5-23.10指令的执行过程：指令的执行过程：获得指令：获得指令：分析指令：分析指令：执行指令：执行指令：2023-5-23.11存储器存储器 存储器：

5、用来存储当前要执行的程序、存储器：用来存储当前要执行的程序、数据以及结果，是计算机的记忆装置。数据以及结果，是计算机的记忆装置。内存：内存：外存：外存：CPUCPU直接访问内存，外存中的数据先调入直接访问内存，外存中的数据先调入内存，才被内存，才被CPUCPU访问。访问。2023-5-23.12输入输入/输出设备输出设备 输入设备：把人们可读的信息转换为计输入设备：把人们可读的信息转换为计算机能识别的二进制代码输入计算机，算机能识别的二进制代码输入计算机，供计算机处理。供计算机处理。输出设备：将计算机处理后的各种内部输出设备：将计算机处理后的各种内部格式的信息转换为人们能识别的形式表格式的信息转换为人们能识别的形式表达出来。达出来。2023-5-23.13计算机的结构计算机的结构 直接连接：直接连接：2023-5-23.14总线结构：总线结构：2023-5-23.152023-5-23.162023-5-23.17