一计算机硬件的基本组成（计算机组成原理）

Posted 2021-08-21 每天告诉自己要努力

计算机硬件的基本组成

一、冯诺依曼机的结构 和 现代计算机的结构

冯诺依曼体系结构

冯·诺依曼理论重要的两点是：程序存储、二进制。
冯诺依曼提出“存储程序”原理，即把程序本身当作数据来对待，程序和该程序处理的数据用同样的方式储存，以此为基础的计算机称为冯诺依曼机。特点：
①计算机由运算器,控制器,存储器,输入和输出五部分组成
②指令和数据以同等的地位存放于存储器内,并可按地址寻访
③指令和数据均用二进制数表示
④指令由操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置
⑤指令在存储器内按顺序存放
⑥机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成

这里产生了一个问题：运算器本来是要处理数据的核心部件，但是现在数据的中转也要它来完成，这样会导致数据计算效率降低。因此现代计算机结构改善了这个问题

现代计算机结构

整合了运算器和控制器，就是CPU
CPU = 运算器 + 控制器

二、各个硬件的工作原理（主机内部的：运算器、控制器、主存储器）

1、主存储器

存储地址寄存器：MAR——A—Address—地址
存储数据寄存器：MDR——D—Data——数据
注：现在的计算机通常把MAR、MDR也集成在CPU内部

2、运算器（实现算术运算：加减乘除 && 实现逻辑运算：与或非）

3、控制器

4、计算机的工作过程

指令（包括操作码和地址码）和变量属于都是存储在主存储器的存储体中的，每次执行完之后pc+1