计算机硬件组成完整课件

计计算机硬件的算机硬件的算机硬件的算机硬件的组组成成成成1.2024/6/15计算机硬件的组成1.2023/8/3运算器运算器主要功能：主要功能：对二二进制数制数码进行算行算术运算或运算或逻辑运算，是运算，是计算机算机处理数据形成信息的加工厂。理数据形成信息的加工厂。2.2024/6/15运算器主要功能：对二进制数码进行算术运算或逻辑运算，是计算机运算器的性能指运算器的性能指标：字：字长、速度。、速度。字字字字长长：指参与运算的数据的基本位数。它决定指参与运算的数据的基本位数。它决定了寄存器、运算器和数据了寄存器、运算器和数据总线的位数，因而直的位数，因而直接影响到硬件的价格。接影响到硬件的价格。计算机字算机字长从从 4 4 位、位、8 8 位、位、16 16 位、位、32 32 位到位到 64 64 位不等。用于科学位不等。用于科学计算的机器，算的机器，为了确保了确保精度，需要精度，需要较长的字的字长；用于数据；用于数据处理、工理、工业控制的机器，字控制的机器，字长为 16 16 位或位或 32 32 位就能位就能满足足要求。要求。3.2024/6/15运算器的性能指标：字长、速度。3.2023/8/3运算速度运算速度运算速度运算速度 ：是：是计算机的主要指算机的主要指标之一。之一。如某如某计算机运算速度算机运算速度为 100 100 万次万次 /秒，秒，就是指就是指该机在一秒机在一秒钟内能平均内能平均执行行 100100万条指令（即万条指令（即 1MIPS1MIPS）。）。4.2024/6/15运算速度：是计算机的主要指标之一。4.2023/8/3控制器控制器指指挥全机各个部件自全机各个部件自动、协调地工作，地工作，就像人的大就像人的大脑指指挥躯体一躯体一样，是，是计算机算机的的神神经中枢中枢。基本功能：基本功能：根据指令根据指令计数器中指定的地数器中指定的地址从内存址从内存取出一条指令取出一条指令，对其操作其操作码进行行译码，再由操作控制部件有序地控制，再由操作控制部件有序地控制各部件各部件完成操作完成操作码规定的功能定的功能。5.2024/6/15控制器指挥全机各个部件自动、协调地工作，就像人的大脑指挥躯体宏宏观：控制：控制计算机各部件算机各部件协调工作，并工作，并使整个使整个过程有条不紊地程有条不紊地进行。行。微微观：机器指令：机器指令执行行过程的控制。程的控制。6.2024/6/15宏观：控制计算机各部件协调工作，并使整个过程有条不紊地进行。控制器的主要部件：控制器的主要部件：指令寄存器、指令寄存器、译码器、器、时序序节拍拍发生器、生器、操作控制部件、指令操作控制部件、指令计数器。数器。7.2024/6/15控制器的主要部件：7.2023/8/3机器指令：是机器指令：是计算机硬件真正可以算机硬件真正可以“执行行”的命令，用来描述的命令，用来描述计算机可以理解算机可以理解并能并能执行的基本操作。行的基本操作。8.2024/6/15机器指令：是计算机硬件真正可以“执行”的命令，用来描述计算机操作性操作性质（操作（操作码）：）：如加、减、数据如加、减、数据传送送操作对象：数据、内存单元地址、寄存器编号9.2024/6/15操作性质（操作码）：如加、减、数据传送操作对象：数据、内存单指令的指令的执行行过程：程：获得指令：得指令：分析指令：分析指令：执行指令：行指令：10.2024/6/15指令的执行过程：10.2023/8/3存存储器器存存储器：用来存器：用来存储当前要当前要执行的程序、行的程序、数据以及数据以及结果，是果，是计算机的算机的记忆装置。装置。内存：内存：外存：外存：CPUCPU直接直接访问内存，外存中的数据先内存，外存中的数据先调入入内存，才被内存，才被CPUCPU访问。11.2024/6/15存储器存储器：用来存储当前要执行的程序、数据以及结果，是计算输入入/输出出设备输入入设备：把人：把人们可可读的信息的信息转换为计算机能算机能识别的二的二进制代制代码输入入计算机，算机，供供计算机算机处理。理。输出出设备：将：将计算机算机处理后的各种内部理后的各种内部格式的信息格式的信息转换为人人们能能识别的形式表的形式表达出来。达出来。12.2024/6/15输入/输出设备输入设备：把人们可读的信息转换为计算机能识别的计算机的算机的结构构直接直接连接：接：13.2024/6/15计算机的结构直接连接：13.2023/8/3总线结构：构：14.2024/6/15总线结构：14.2023/8/315.2024/6/1515.2023/8/316.2024/6/1516.2023/8/317.2024/6/1517.2023/8/3