计算机硬件基本组成及工作原理
目录
一、计算机硬件的基本组成
（1）冯诺依曼计算的特点
（2）现代计算机结构
二、各个硬件的工作原理
（1）主存储器的基本组成
（2）几个存储概念
三、运算器的基本组成
四、控制器的基本组成
一、计算机硬件的基本组成
（1）冯诺依曼计算的特点
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，程序存放在存储器中（核心特征）
6.以运算器为中心
硬件框图
（黑色实线表示数据通路，虚线表示控制和状态反馈）
（2）现代计算机结构
1.以存储器为中心的计算机硬件框图
2.现代计算机硬件框图
注：辅存属于I/O设备，不属于主机
总结
二、各个硬件的工作原理
（1）主存储器的基本组成
存储体：数据在存储体内按地址存储
MAR：存储地址寄存器，存储数据的地址，MAR位数反映存储单元的个数。
MDR：存储数据寄存器，用来找到数据，MDR位数=存储字长。
类似于一个驿站取快递
（2）几个存储概念
1.存储单元：每个存储单元存放一串二进制代码，每个地址对应一个存储单元。
2.存储字：存储单元中二进制代码的组合。
3.存储字长：存储单元中二进制代码的位数。
4.存储元：存储二进制的电子元件，每个存储元可存1bit
例：MAR=4位，总共有2^4=16个存储单元
MDR=16位，即每个存储单元存放16bit，存储字长=16，1个字=16bit
注：1个字节（Byte）=8bit
1B=1个字节，1b=1个bit
三、运算器的基本组成
寄存器：
ACC——>累加器，用于存放操作数，或运算结果。
MQ——>乘商寄存器，在乘除运算时，用于存放操作数或运算结果
X——>通用的操作数寄存器，用于存放操作数
ALU：
算数逻辑单元，通过内部复杂的电路实现算术运算、逻辑运算。
四、控制器的基本组成
CU：控制单元，分析指令，给出控制信号
IR：指令寄存器，存放当前执行的指令
PC：程序计数器，存放下一条指令地址，有自动+1的功能
完成一条指令，有如下步骤
①PC取指令 ②IR分析指令 ③CU执行指令，①②称为取指，③称为执行
计算机的工作过程
总结
