计算机系统由硬件软件组成,软件一般分为系统软件以及应用软件。

计算机层次结构

基本组成原理_操作码

计算机的基本组成

冯诺依曼计算机特点–以运算器为中心,存储程序

特点:

1.计算机由五大部件组成

2.指令和数据以同等地位存于存储器,可按地址寻访

3.指令和数据用二进制表示

4.指令由操作码和地址码组成

5.存储程序

6.以运算器为中心

基本组成原理_操作码_02

以存储器为中心的计算机结构组成

基本组成原理_操作码_03

现在计算机的结构组成

基本组成原理_操作码_04

程序运行过程分析

计算下式:

基本组成原理_运算器_05

首相将表达式化简,然后利用运算器进行计算,将x放入运算器中,将a乘以x放入运算器中,加上b,乘以x,加上c可的最终结果。

以上计算过程,计算式以及参数都存储与存储器中,可以示意如下表示:

基本组成原理_运算器_06

计算式由指令来表示存储与存储器中,指令由操作码和地址码组成,操作码指明操作类型,地址码指明参数位置,程序启动从0位置处开始执行,按照指令逐次执行可得最终结果。

存储器用来存储程序数据,具体由存储体,MAR,MDR组成,存储体用来存储数据,MAR地址寄存器,限制存储单元的个数;MDR数据寄存器,反映存储字长。

基本组成原理_数据_07

运算器主要用来实现基本的加减乘除运算基本组成原理_运算器_08

控制器主要负责指令的执行

基本组成原理_数据_09

取数指令的执行过程分析,将给定指定地址的数据取出放入到ACC中。

基本组成原理_操作码_10

取数指令地址由PC给定,送入到MAR,存储器将指令取出送入到MDR中,然后将MDR内容送入到IR指令寄存器中,CU分析IR寄存器中指令,判断为取数指令,分析出数据所在地址送到MAR,存储器将数据送到MDR,然后将数据由MDR送到ACC寄存器。

存数指令过程如下

基本组成原理_运算器_11