计算机硬件系统

Posted 2020-10-15 song.yan

学习任务：

掌握计算机硬件系统的组成

理解存储程序计算机

理解计算机总线

理解CPU

理解存储器及其层次

理解外围设备及其控制

掌握计算机硬件系统的组成

计算机硬件系统包括了中央存储器，主存储器，外围设备，等有效的组件。

他们通过计算机的系统总线加以连接。

中央存储器包括了运算单元，控制单元

运算单元用以执行具体的机器指令等运算

控制单元则解译机器指令

主存储器用于存储正在执行的程序和数据

外围设备包括

显示器等输出设备

键盘鼠标等输入设备

硬盘等存储设备

网络通信设备

现在的计算机大多是基于 冯*诺依曼模型设计的---存储程序计算机

存储程序计算机在体系结构上的主要特点：

• 以运算单元为中心，控制流由指令流产生
• 采取存储程序原理，面向主存组织数据流
• 主存是按地址访问，线性编址的空间
• 指令由操作码和地址码组成
• 数据以二进制编码

 

存储器是这个魔性的核心部分

cpu的控制器，运算器都面向存储器进行操作

外围设备也针对存储器进行数据的输入输出

计算机的存储器，处理器，和各项输入输出设备，需要通过总线将其连接起来

理解存储程序计算机

理解计算机总线

• 总线（Bus）是计算机的各种功能部件之间传送信息的公共同通信干线，他是CPU，内存，输入谁出设备传递信息的公用通道
• 计算机的各个部件通过总线相连接，外围设备通过相应的借口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统
• 总线按照所传输的信息种类，总线包括一组控制线，一组数据线，和一组地址线

总线分为：内部总线，系统总线，通信总线

内部总线：用于CPU芯片内部连接各元件

系统总线：用于连接CPU，存储器和各类I/O模块等

通信总线：用于连接计算机系统之间通信。（比如：我们的网络就是通过我们的通信总线进行连接）

计算机系统系统总线的构成：

为了加快计算机系统通信的效率，这样的系统总线是分级的，

北桥控制器把CPU，主存和南桥控制器通过总线有效的连接起来

南桥总线通过PCI总线连接了SCSI设备，LAN设备（局域网设备），图形设备；

同时连接了E(ISA)总线连接鼠标，键盘等字符型的较慢慢速的外围设备，从而达到计算机系统之间通信的有效的平衡

理解CPU

中央存储器（CPU）是计算机的运算核心和控制单元，主要包括：

• 运算逻辑部件：一个或多个运算器
• 寄存器部件：包括通用寄存器，控制与状态寄存器以及高速缓冲存储器
• 控制部件：

1. 实现各部件间联系的数据，控制及状态的内部总线
2. 负责对指令译码，发出为完成每条指令所要执行操作的控制信号，实现数据传输等功能的部件

处理器与寄存器

 

 

 

理解存储器及其层次

理解外围设备及其控制