详解存数指令:计算机组成原理实例分析
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更新于2024-07-11
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在《计算机组成原理》(第2版)课件中,以存数指令为例探讨了计算机系统的工作流程。章节内容深入到计算机硬件的各个组成部分,包括主存储器(MDR和MAR)、存储体、程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)、控制器、运算器(MQ和ACC)、算术逻辑单元(ALU)以及CPU(中央处理器)等核心组件。这部分讲解了计算机如何执行一条指令,涉及以下关键知识点:
1. **指令处理过程**:一条指令从启动到执行,首先由CPU从内存中的主存储器读取指令,通过地址译码器(如MAR)找到指定位置的指令,将其存入指令寄存器(IR)。然后,控制器解析指令,决定应执行的操作,如访问数据、执行算术或逻辑运算等。
2. **主存储器和地址系统**:主存储器是计算机存储程序和数据的主要区域,其地址管理对于指令的正确寻址至关重要。MDR(存储器数据寄存器)负责临时存放从存储器读取的数据,而地址生成和存储则是通过 MAR 和 PC 来实现的。
3. **CPU架构**:CPU包含运算器和控制器,其中运算器负责执行算术和逻辑运算,而控制器则协调各个部件之间的操作,控制整个指令周期的流程。ACC(累加器)是运算器的重要组成部分,用于临时存储计算结果。
4. **指令系统与ALU**:指令系统定义了计算机能够执行的各种操作,而ALU是实现这些操作的核心部件,能够进行基本的算术和逻辑运算,如加减乘除、比较等。
5. **控制单元**:这部分内容涵盖了控制单元的功能,如指令译码、时序控制、中断处理等,确保计算机按预定顺序和方式执行指令。
6. **计算机的软硬件结合**:软件与硬件紧密配合,软件由程序员编写的程序组成,而硬件提供执行这些程序的环境。两者共同决定了计算机的性能和功能。
通过这个例子,学生可以学习到计算机组成原理的基础知识,理解计算机硬件是如何协同工作来完成指令执行的,这对于深入理解计算机系统的设计和运作至关重要。课件的设计特点包括交互性强、可视化教学,有助于读者通过实践操作深化理解,同时也展示了计算机系统发展的历史和应用领域。
2009-11-22 上传
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