计算机硬件的基本结构
计算机硬件的基本结构
电子数字计算机一开始是作为一个计算工具出现的。不难想象，计算机如能脱离人的干预而自动地完成计算，它必须具备以下几个
基本功能：
②要有能记忆原始数据、运算程序及运算结果的部件——存储器;
③要有能发出各种控制信息，以便使计算机各部件协调工作的部件——控制器;
④要有能将原始数据及运算程序输入计算机的部件——输入设备;
⑤要有能将结果及其它信息输出的部件——输出设备。
计算机的硬件就是由这五大部分构成，这种模型最早是由数学家冯·诺依曼提出的，故称为冯·诺依曼结构。
运算器称为ALU(ArithmaticLogicalU—nit)，它由部件及逻辑
电路组成，其功能进行算术和逻辑运算。控制器发出各种控制信号，使整个运行过程自动进行。控制器和运算合称为中央处理单元(CentralProcessingUnit)，简称CPU。CPU是一片大规模集成电路，在数据运算和数据传输过程中临时存储数据等。其中包含一个累加
器(Accumulator，简称A)。累加器是一个具有特种功能的寄存器，
它虽叫累加器，但并不能在其中进行加法运算，其主要作用是用来
传输、临时存储ALU运算过程的结果和其它数据，并能把存在其中
的数据左移或右移。存储器由记忆单元组成，用于存放数据、中间
结果及一系列指令。输入输出设备称外部设备，简称外设，用于输
人原始数据、控制命令及输出运行结果等。
在计算机中，有两股信息在流动。一股是数据流，各种原始数据由输入设备输入至运算器，再存人存储器中，在运算过程中，数据
陈一发儿
五一5天假适合带孩子去哪玩从存储器读入运算器进行运算，运算的中间结果存如存储器中或由
外设输出。另一股信息流为控制信息流，人们给计算机的各种命令(即程序)也以数据的形式由存储器送入控制器。由控制器译码后发云南大理学院
出控制信号，控制计算机各部件的工作。
中央处理器的基本组成：
①运算器ALU。
②累加器A。
③寄存器组。
④程序计数器：要求计算机能自动按程序要求的顺序执行程序，就必须把存在存储器中的指令码按顺序依次取出来加以执行，因此，必须有一个电路能追踪、记忆指令所在的地址，这就是程序计数器PC(ProgramCounter)。微机加电时，计算机的复位电路自动给PC赋
以程序中的第一条指令所在地址。计算机根据这一地址取出第一条
建设银行贷款利率表指令的第一字节(8位机每次取出一个指令字节)。PC的内容自动加1，以指向下一条指令的地址，计算机处理完一条指令(字节)后，根
据PC记忆的'地址，取下一条指令字节，PC再自动加1。只有当遇
到跳转指令、调用子程序指令或遇到中断时，PC内容自动转到所需
的地方。
⑤标志寄存器：用以指示运算结果状态(如加法运算进位时置1
进位标志等等)和控制工作条件(如设置中断屏蔽标志等)。
⑥指令寄存器与指令译码器：指令寄存器用来保存当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时，先从存储器取出指令，并送至指
令寄存器IR(1nstructionRegister)，该寄存器的输出就是指令译
码器ID(1nstructionDecoder)的输入，经ID译码(识别这条指令的
功能)后，即可向操作控制器发出具体操作的特定信号。
⑦操作控制器：从上述可知，CPU内的每个功能部件都完成一定
的特定功能。然而信息怎样才能在各部件之间传送呢?也就是说，数
据的流动是由什么部件控制的呢?通常把许多数字部件之间传送信息布兰妮不穿内裤
的通路称为“数据通路”。信息从什么地方开始，中间经过哪个寄怎么进入注册表
存器或多路开关，最后传到哪个寄存器，都要加以控制。在各寄存器之间建立数据通路的任务，是由称为“操作控制器”的部件来完成的。操作控制器的功能就是根据指令操作码和时序信号，产生各种操作控制信号，以便正确地建立数据通路，从而完成取指令和执行指令的控制。
⑧时序产生器：计算机时刻在高速地工作，每一个动作的时间是非常严格的，不能有任何差错。时序产生器的作用，就是对各种操作实施时间上的控制。
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