计原及汇编1.ppt
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1、计算机组成原理与汇编语言,内容,第一章 绪论 第二章 数据信息表示 第三章 数值运算及运算器 第四章 指令系统 第五章 中央处理器(CPU) 第六章 存储系统 第七章 输入输出系统及外围设备 第八章 汇编语言,参考教材,计算机组成原理(第2版) 唐朔飞 高等教育出版社 2008年 计算机组成原理 蒋本珊 清华大学出版社 2004年 计算机组成原理与汇编语言程序设计 俸远祯等 电子工业出版社 1999年 计算机组成和设计 硬件/软件接口(第2版) David A. Patterson等著 清华大学出版社 2003年 计算机组成与体系结构(第3版 网络版) 白中英 科学出版社 2006年,第一节
2、计算机的分类和应用 第二节 计算机的基本组成 第三节 计算机系统的硬件结构 第四节 计算机系统的软件 第五节 计算机系统的层次结构 第六节 计算机性能指标分析 第七节 计算机系统组织和结构的发展,第一章 绪论,第一节 计算机的分类和应用,一、计算机的分类 电子模拟计算机的主要特点: 参与运算的数值由不间断的连续量表示,其运算过程是连续的。 电子数字计算机的主要特点: 参与运算的数值用断续的数字量表示,其运算过程按数字位进行。,数字计算机分类,数字计算机按用途分为:专用计算机和通用计算机。 专用计算机:为解决某类问题而设计。 通用计算机:适应性很强,可以解决各类应用。 专用和通用是根据计算机的效
3、率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。 通用计算机按其规模、速度和功能等又可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机以及单片机。,二、计算机的应用 (一)科学计算数值计算 (二)计算机控制A/D、D/A (三)信息处理非数值计算 (四)教育和卫生 (五)家用电器 (六)人工智能,第一节 计算机的分类和应用,一、存储程序的概念 采用二进制形式表示计算机中的数据和指令。 把编好的程序和原始数据预先存入主存储器中,使计算机在工作时能够连续、自动、高速地从存储器中取出一条条指令并且执行之。(存储程序概念) 由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成计算机系统。,第二节 计算
4、机的基本组成,算术运算 逻辑运算,存放数据 和程序,将信息转换成机 器能识别的形式,将结果转换成 人们熟悉的形式,指挥程序 运行,冯诺依曼计算机硬件框图,y=ax+b-c,计算机的基本组成框图,二、计算机的主要部件 (一)输入设备: 功能:向机器输入操作员提供的原始信息,并将这些信息变换为计算机能够识别的形式。 (二)输出设备: 功能:将计算机的处理结果,以人们容易接受的形式或为其他机器所能接受的形式输送出来。 (三)存储器 功能:存储程序和各种数据信息。 存储系统通常分为三级存储体系。,第二节 计算机的基本组成,存储系统的三级存储体系,主存储器(内存储器)、辅助存储器(外存储器)、高速缓冲存
5、储器。,(四)运算器 功能:执行算术运算和逻辑运算的部件,对信息进行加工处理。 (五)控制器 功能:产生一系列控制信号以指挥整个计算机系统有条不紊的自动运行。(即决定做某种动作的时间和条件。) 控制器的结构有两种类型:即组合逻辑控制器和微程序控制器。,第二节 计算机的基本组成,总线:一组公共信息传输线路,能为多个部件服务,可分时地发送与接收各个部件的信息。 总线的数据通路宽度:指能够一次并行传送的数据位数。 总线分为单向总线和双向总线。 单向总线:挂在总线上的一些部件将信息有选择地传向另一些部件,却不能反向传送;,第三节 计算机系统的硬件结构,一、总线,双向总线: 挂在总线上的任何一个部件或设
6、备都可以从总线上有选择地接受其他部件或设备的信息,而且能通过总线有选择的向其他部件或设备发送信息。 总线传送信息的类别: 数据总线:传送操作数或程序。 地址总线:传送主存储器地址码或外围设备码。 控制总线:传送各种控制信息。,总线的概念,二、小型机与微型机的典型结构,第三节 计算机系统的硬件结构,1、以CPU为中心的双总线结构,结构特点两组总线 存储总线、输入输出总线 优点:同一时间只能进行一种传送,控制线路 简单,时间关系易于处理,可以采用同 步控制方式。 缺点:I/O设备与存储器交换需要cpu控制, cpu效率降低。,1、以CPU为中心的双总线结构,2、单总线系统结构,单总线系统结构图,结
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