计算机的基本组成

冯’诺依曼计算机的特点

1.计算机由运算器运算器、存储器、控制器和输入设备、输出设备五大部件组成。
2.指令和数据以同等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码表示。
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
数所在存储器的位置。
5.指令在存储期内按顺序存放。通常，指令是顺序执行的，在特定条件下，可根据
运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。
6.机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器的数据传送通过运算器。

计算机的硬件框图

冯’诺依曼计算机

现代计算机

现代计算机的组成框架

存储器

# 存储器的概念及组成
1.存储器是用来存储程序和各种数据信息的记忆部件。
2.存储器可分为主存储器(简称主存或内存)和辅助存储器(简称辅存或外存)两大类。
和CPU直接交换信息的是主存。
3.存储器可分为主存和辅存，程序必须位于主存内，CPU才能执行其中的指令。

# 主存储器的组成
1.内存（主存）包括随机存储器（RAM），只读存储器（ROM），以及高速缓存（CACHE）。
只不过因为RAM是其中最重要的存储器，所以通常所说的内存即指电脑系统中的RAM。
2.主存储器包括存储体、各种逻辑部件及控制电路等。
3.MAR：存储器地址寄存器，存放欲访问的存储单元的地址反映存储单元的个数。
4.MDR：存储器数据寄存器，存放从存储体某单元取出的代码或欲往某存储单元存入的
代码，其位数与存储字长相等。

# 存储器寻访特点
1.存储器按地址寻访。

# 存储体的组成
1.存储体由许多存储单元组成，每个存储单元又包含若干个存储元件(或称存储基元、存储元)，每个存储元件能寄存一位二进制代码“0”或“1”。

# 存储字和存储字长
1.存储字长：存储单元存储一串二进制代码的位数。
2.存储字：存储单元中二进制代码的组合。

运算器

# 运算器的组成
1.运算器包括三个寄存器和一个算术逻辑电路ALU，其中ACC为累加器，MQ为乘商寄存
器，X为操作数寄存器。
2.算术逻辑运算单元（ALU）的基本功能为加、减、乘、除四则运算，与、或、非、
异或等逻辑操作，以及移位、求补等操作。
3.ACC：累加器A是一个具有特殊用途的二进制8位寄存器，专门用来存放操作数或
运算结果。在CPU执行某种运算前，两个操作数中的一个通常应放在累加器A中，
运算完成后累加器A中便可得到运算结果。
4.MQ:乘商寄存器主要负责数据的乘法与除法运算并可保存运算结果，是运算器的
基本组成部分。

控制器

# 控制器的组成
PC:程序计数器。存放当前欲执行指令的地址，具有计数功能(PC)+1->PC.
IR:指令寄存器。存放当前欲执行的指令。
CU:控制单元。用来发出各种操作命令。

1.在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是PC。

I/O

# I/O的概念
1.I/O子系统包括各种外部设备及相应的接口，每一种设备都是由I/O接口与主机
联系的，它接受CU发出的各种控制命令完成相应的操作。
2.输入设备：键盘，鼠标。由键盘接口电路与主机联系。
3.输出设备：打印机。有打印机接口电路与主机联系。

小记

1.EPROM是一种具有可擦除功能，擦除后即可进行再编程的ROM内存，写入前必须先
把里面的内容用紫外线照射它的IC卡上的透明视窗的方式来清除掉。
2.RAM，随机存取存储器，也叫主存，是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以
随时读写（刷新时除外），而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的
程序的临时数据存储介质。RAM工作时可以随时从任何一个指定的地址写入（存入）
或读出（取出）信息。它与ROM的最大区别是数据的易失性，即一旦断电所存储的
数据将随之丢失。RAM在计算机和数字系统中用来暂时存储程序、数据和中间结果。
3.ROM，只读存储器。它可以随时读写（刷新时除外），而且速度很快，通常作为
操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质。RAM工作时可以随时从
任何一个指定的地址写入（存入）或读出（取出）信息。它与ROM的最大区别是
数据的易失性，即一旦断电所存储的数据将随之丢失。RAM在计算机和数字系统中
用来暂时存储程序、数据和中间结果。
4.Cache：高速缓冲存储器。它位于CPU与内存之间，是一个读写速度比内存更快的
存储器。RAM与ROM都是内存，而硬盘是外存，所以ROM不等于硬盘。计算机中的ROM
主要是用来存储一些系统信息，或者启动程序BIOS程序，这些都是非常重要的，
只可以读一般不能修改，断电也不会消失。在手机里面，RAM就是跟电脑一样的运行
内存一样；而ROM就跟硬盘挂上钩了，手机中的ROM有一部分用来存储系统信息，还有
一些装机软件，剩余的大部分容量都是就是拿来作为硬盘用的，可读可写。

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