计算机组成指的是系统结构的逻辑实现,包括机器机内的数据流和控制流的组成及逻辑设计等。主要分为五个部分:控制器,运算器,存储器,输入设备,输出设备。
主存储器
基本组成:
- 存储体——存放数据
- MAR(Memory Address Register,存储地址寄存器),用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址
- MDR(Memory Data Register,存储数据寄存器),保存将要写入到计算机主存储器的数据,或由计算机主存储器读取后的数据
存储体:由一系列存储单元组成,而且每个存储单元对应着一个不同的地址(从0开始)
关于存储体的几个概念:
- 存储单元:存放一串二进制代码
- 存储字:存储单元中的二进制代码
- 存储字长:存储单元中二进制代码的位数
- 存储元:存储二进制的电子元件,每个存储元可存储1bit
MAR位数反映存储单元的个数;MDR=存储字长
例:
MAR=4位,则总共由16个存储单元
MDR=16位,则每个存储单元可以存放16bit、1个字=16bit
注意:
- 一个字节(Byte)=1B=8bit
- 一个字的大小取决于存储单元
运算器
概念:arithmetic unit,计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件
基本组成
- ACC:累加器,用于存放操作数或者运算结果,存放被加数、被减数、被除数、乘积高位、和、差、余数。
- MQ:商乘寄存器,在乘除运算中用于存放操作数或运算结果,存放乘数、乘积低位、商
- 通用寄存器:通用的操作数寄存器,用于存放操作数,存放加数、减数、被乘数、除数
- ALU:算数逻辑单元,通过内部复杂的电路实现算数运算、逻辑运算。
控制器
基本组成
- CU:Control Unit,控制单元,分析指令,发出控制信号
- IR:Instruction,指令寄存器,存放当前指令
- PC:Program Counter,程序计数器,存放下一条指令地址,具有加1功能
输入设备
输入设备是计算机的重要组成部分,输入设备与输出设备合称为外部设备,简称外设,输入设备的作用是将程序、原始数据、文字、字符、控制命令或现场采集的数据等信息输入到计算机。常见的输入设备有键盘、鼠标器、光电输入机、磁带机、磁盘机、光盘机等。
输出设备
输出设备也是计算机的重要组成部分,它把计算机的中间结果或最后结果、机内的各种数据符号及文字或各种控制信号等信息输出出来。微机常用的输出设备有显示终端CRT、打印机、激光印字机、绘图仪及磁带、光盘机等。
硬件之间的关系
- cpu=控制器+运算器
- 主板=I/O总线,输入输出系统
- 存储器=内存+硬盘
- I/O设备:键盘,鼠标,扫描仪,显示器等等鼠标,扫描仪数字化仪,读卡机…