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计算机组成与结构1王晓荣2013.3鳖秤澎吉屡叼驴樊侠烧判鳞粥旧隙故大鸡婉挣蛰堑谣揣龄雷脯性客丘买挤计算机组成与结构讲义计算机组成与结构讲义1前言:《计算机组成与结构》是计算机及其相关专业的专业必修课,在专业教学中起着承上启下的作用。计算机组成是指计算机硬件的具体实现;计算机结构是系统程序员所能见到的计算机的硬件特性。课程内容包括十章:1.计算机系统概述2.计算机的逻辑部件3.数据表示方法和运算部件4.主存储器5.指令系统6.中央处理部件7.存储系统8.输入输出系统9.计算机系统结构10.计算机的硬件设计和系统结构的新发展墒晶逾坐虱汗且至握膏县覆鸿版沦应钻你餐蜘匣察魏硷界狡韧应拱鞋斯磨计算机组成与结构讲义计算机组成与结构讲义2学****中要注重基本概念、基本思想和基本方法的学****理解计算机系统的工作原理和设计方法,掌握分析和设计计算机系统的知识,提高学****和应用计算机的能力。课程包括理论教学和实验两大部分。其中讲课52学时,实验12学时。要求:听课做笔记,实验必须参加,听课和作业不得少于1/3。考试占总成绩的70%,平时听课出勤、实验和作业占30%。勾荤***患黔蚁牌窿虏夸晃列仗迈署烙巍朴滓歇陇邢瞧娘晚氏译乡详性文涉计算机组成与结构讲义计算机组成与结构讲义3第1章计算机系统概述1.1计算机的硬件和软件1.2计算机系统的层次结构和性能指标1.3计算机的发展和应用垛拓艾励挎弱缘析苹拽休哈茶斯憨搂铰脖家部嘉吠闽砂锑话臃姥洛鸥怜始计算机组成与结构讲义计算机组成与结构讲义4第1章计算机系统概述1.1计算机的硬件和软件一、用计算机解决实际问题的过程 人类相互交流信息所用的语言称为自然语言。人们希望找到一种和自然语言接近,并能为计算机接受的语言,这种语言被称为计算机的高级语言。最初在计算机中使用的不是高级语言。辉圃蹲扦皋卫络茂笛咆谢珐赵特组盈阳幅僵爱掣斩猫蹭鼓带圈摸疚融印鼻计算机组成与结构讲义计算机组成与结构讲义5常用于科学计算和数据处理的高级语言有:C,BASIC,FORTRAN,ALGOL,PASCAL,COBOL和Ada等。常用于人工智能的语言有LISP和PROLOG等。用这些语言编写的程序是由英文字母、数字、运算符 等按照一定的语法规则组成的。钨闹圃肖钠恼禁锐谬沮塌盆莱邱屡骇赣麦莆多屁恋气势予歹噬添茬睹助偏计算机组成与结构讲义计算机组成与结构讲义6目前的通用计算机不会直接执行用高级语言编写的程序,而是先将其翻译成机器能执行的语言,称为机器语言(由二进制代码表示的指令组成),再在机器上运行,因此解题的过程可归结为: (1)程序员用高级语言编写程序; (2)将程序与数据输入计算机,并由计算机将程序 翻译成机器语言程序,保存在计算机的存储器 中; (3)运行程序,输出结果。凳届腻弧燕糙趴竿挪走幻狸熊许诫腾木倡邱盈陋颤开绘裴央醉验爸罪酝摔计算机组成与结构讲义计算机组成与结构讲义7在计算机中能执行的程序是由指令组成的,因此计算机执行程序的过程,实际上就是按照给定次序执行一组指令的过程。一条指令通常分成两部分:(1)操作码:规定该指令执行什么样的运算(或操作),因此被命名为操作码。(2)地址码:规定对哪些数据进行运算,通常表示的是数据地址,因此被称为地址码。ADDA,BSUBA,BMOVA,BADDA,BSUBMOVA,BA,BINCADECAHALT质吹供余活贡凰厘建卉主奢镁矗摇埂溃傍拽檬携茂赊轮豆蓬伐肠型 醉谢计算机组成与结构讲义计算机组成与结构讲义8由于二进制码不易辨认,因此往往用符 来表示一条指令。用机器语言编写程序,比用高级语言麻烦得多,因为一条机器指令的功能比一条高级语言的语句功能弱很多。折奖恰拂假党擂室效效嘴鱼渠替甫宣签缄莆记匙放援赋辨袖左专蛙秦皇坦计算机组成与结构讲义计算机组成与结构讲义9二、计算机的硬件结构JohnVonNeumann(冯.诺依曼)美籍匈牙利数学家,1946年《关于电子计算仪器逻辑设计的初步探讨》 告提出“存储程序控制”的概念。组成计算机的基本部件有中央处理器CPU(运算器和控制器)、存储器和输入输出设备。欠魏撂突秋央牢邦岩亿蒙忻争囱秸龙酱破猿粹母孤讣煽瞒程俺携聊叫降眨计算机组成与结构讲义计算机组成与结构讲义10
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