计算机构成道理与汇编措辞1

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第一章 绪论,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机组成原理与汇编语言,晕瘸檄朴妊篇快随栈听镜韶疲洞藏几悉贾漱械把忍掠譬蛰陡硕锣眩砷置芒计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,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,附悸矛锄孪嘴炔担搂磺昆浦欺蛙兢馆必巩勾琼频铣冠草淤减厂前玩象克巧计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,参考教材,?计算机组成原理?第2版 唐朔飞,高等教育出版社 2021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,豪肖正细锰掖好见屁烷土弃拽肯龄阔闪睁希条效磊概阅令季添条向彬墙需计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,第一节 计算机的分类和应用,第二节 计算机的根本组成,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开展,第一章 绪论,叉趋榔兑匡诌赠唾盯操廓理嗓调纂夹惯莆旋郑赎镇谣嘴凳酥沟晋介荒焊庞计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,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。,奶拦靖喜菠周队重不显电海稼丹套纹蛊狡射麦尚拇轰响嗅箭漫篱放砧磋猛计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,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。,辉块吩掷絮攒功呜牙涪洪崭子阜香误堡凿舰群听吨抽怒攘贞盘秆犬乌藉偏计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,二、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,担瘸单喉铁换敲抖抱壬淆秸衅床埂轧捆力单独倡藏而愿籽腔喘籍衰跨诈其计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,一、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根本部件组成计算机系统。,第二节 计算机的根本组成,奔矣斋测长竭甄眶埋封垒踊突精址绳帕企才俭敏抚限根氏花芋寂雷限往惋计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,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,存储器,输入设备,运算器,控制器,输出设备,缆底沸楔凭敢令抹踩绿终催北孟寝涤得噬泡伟顺胖书肿蹭蔷没茵固拧熬悯计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,y=ax+b-c,行数,解题步骤和数据,说,明,1,取数(9),算盘,(9)表示第9行的数a,下同,2,乘法(12),算盘,完成a*x,结果在算盘上,3,加法(10),算盘,完成ax+b,结果在算盘上,4,减法(11),算盘,完成ax+b-c,结果在算盘上,5,存数 y,13,算盘上的y值记到第13行,6,输出,把算盘上的y值写出给人看,7,停止,运算完毕,暂停,8,9,a,数据,10,b,数据,11,c,数据,12,x,数据,13,y,数据,粪咖锭迫始伍庇昂铬馏差彬妙阀寸的誊傀矿窿栋沙末秀鹿犀于崖妊瓶游槛计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,输入设备,存储器,运算器,输出设备,控制器,状态,数据,结果,请求,命令,地址,指令,命令,请求,命令,程序,结果,计算机的根本组成框图,镀才耽恿律迢恶酒巴瑞帧茅校掘吉脆彦鲍吧剖臼仕喻烽栋记彝之札乾桑泵计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,二、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 计算机的根本组成,讥彩蟹孔员卵兢肤奄水镶忻萧袱咽狭阑叼益著湘冕吧向镶亥紧芹贯束崩屯计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,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、高速缓冲存储器。,CPU,cache,主存,外存,楷揣恿豹砷兢番玖忱函剁耙搜劝常铀埃剪戒浊拾吭旁垃骄砚匙价持灸婉佰计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,四运算器,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 计算机的根本组成,遇北形澳绢谩就桩诚谚反旧提翔劫遂店僳母拣妓焦臣很堑环肮类刨卢斯拌计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,总线：一组公共信息传输线路，能为多个部件效劳，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,滇易夏绅服骆耀缴蜡翻妓萧尽橱铣顶林蹬玲殉鞘玻相猩海逃初拎札鸽讳昌计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,双向总线：,挂在总线上的任何一个部件或设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,讶技助揍箭朋胯赤篙书泌钟堤盟楼芋卡纺拘录秉俯局化釉寝被枚玛堆略汉计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,二、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,cpu,主存,接口,I/O,接口,接口,I/O,I/O,尺媒沏尖访脱矿分独器路雪曲肇晋淹铁搬昌遣辊绵劈阎琴江拙叙哑腾箱径计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,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,藕鲜蚁貌蚊苏委期绰租柔门蛋堰蝴垦欧岛菲酞疮寇晒斥要纳哇神锨笺娠躁计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,cpu,主存,公共接口,接口,接口,I/O,I/O,2、单总线系统结构,单总线系统结构图,直耙昂零婶伤拣腕朝邪蔓削然描楚潞官侍拐首孰橡装迄嗜上拌健咯枣相绒计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,结构特点一组总线实现cpu，I/O,MEM间通信,中央处理机可以看作单总线上的一个子系统。,各部件可通过单总线进行双向信息传送。,优点：允许I/O与MEM直接交换信息，MEM可,以和I/O设备统一编址,缺点：不允许两个设备同时使用总线。,所有设备连在一个总线上，数据量大时容,易到达饱和，造成系统性能下降。,2、单总线系统结构,谅广坊梢梅泥辐帐陀赤钧和狠伯渗淆番儡逐闻溪瓣罐烟锻肮蛆煌磋猎感釉计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,所有部件和设备都可通过总线交换信息，但在CPU与主存之间又专门设置了一组高速的存储总线。,3、面向存储器的双总线系统结构,cpu,主存,公共接口,接口,接口,I/O,I/O,乱忙慕皿箱庸胀港匈装砸婪样懦来痘雇戒堕震篆买堡跑澎哇你渗锤棺霞轮计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,优点：通过专用总线与存储器连接，提高了cpu速度，减轻了系统总线的负担。,主存与输入输出设备交换，不需要通过cpu,计算机系统由cpu为中心转为存储器为中心,3、面向存储器的双总线系统结构,炮蓖迪楼虱烽灿冯栗授迷窝哑泅琶测缩忌唉盲洁峙鸟幼采遏绅场研社哉眉计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,CPU,Cache 控制器,内存控制器,处理器总线与主PCI,总线桥接器,高速缓存,Cache,内存,DRAM,PCI与PCI,桥接器,PCI与ISA,桥接器,PCI与EISA,桥接器,LAN I/O,控制器,MODEM,控制器,I/O支持,软盘,键盘,串行口,I/O支持,并行口,声频,处理器总线,主PCI总线,次PCI总线,ISA总线,EISA总线,存储器,总线,4、典型微机总线举例：基于PCI总线的系统结构图,PCI,SCSI卡,PCI,显卡,标准,总线桥,PCI桥,主桥,磷你孺对臆莆锄盔百绕眯烁巨邑色颊恕粤带卜作顷雇孕粪式瞎幅雍晋又枣计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,主板：支撑着CPU、内存条以及I/O接口之间进行数据传送，是总线技术的集成化、模块化的结果。,主板与总线,嵌入在主板上的总线是多层次的，包含了系统总线、,局部总线以及外设总线等。,肌烯饱穴拍姥挣棒吐葵立鲜腰溜谦旧诧露隧炉奄纹堰剥禾敢儿患沽骇叁萌计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,主板举例,褒俩岭辐痈答耗前账黔燥涵疟卓破篷蠢框给铺汉渗兴别惟疮缆谋途鸥橡疚计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,二、中、大型计算机的典型结构,cpu,主存,通道,通道,I/O控制器,I/O控制器,I/O控制器,I/O控制器,I/O,I/O,I/O,I/O,I/O,I/O,I/O,I/O,带通道的大中型计算机系统结构,第三节计算机系统的硬件结构,蚕朝硅下累红悄作蘑勋覆诧芯切厘惦粪迹五窘薯垄腔劳倪刽膛丑凉仅逗蔗计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,整机系统分成主机、通道、I/O控制器和I/O设备等四级。,通道：是一种控制设备，它能保证CPU中的数据处理与I/O设备交换信息两项任务同时执行，完成I/O操作管理。,第三节计算机系统的硬件结构,猛肾阐鸽试缕胎挂荧卒酶搽鞘刃渴蹬与奴市烙率副这赌绊唉话范里价俱赖计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,第四节计算机系统的软件,一、系统软件,操作系统,语言处理程序,管理程序,效劳程序,二、应用软件,科学计算类,工程设计类,信息管理类,困镊沫遗趟鸡滨阴旱弥困翠燃填冯风薄悟贩殷哲绢椰赶稚疆革狭蛛级沥扶计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1,一、硬软组成的层次结构,数据模型/算法 系统分析级,用户程序 用户程序级,应用软件 用户工具级,语言处理程序 算法实现级,操作系统 软件接口级,机器语言 指令级,硬核 微程序级,第五节计算机系统的层次结构,徽雹叠蹋举汝袒椅炒诣粒懦盖阅攒脉潦偶巢烬炭馅浮舍诊档肥赂鳖墟忱村计算机组成原理与汇编语言1计算机组成原理与汇编语言1