计算机组成原理-存储器与指令系统解析

"该资源是一份关于计算机组成原理的PPT教程，主要讲解了计算机系统的基础知识，包括计算机系统概论、系统总线、存储器、输入输出系统、计算机的运算方法、指令系统、CPU的结构和功能、控制单元的功能以及设计等内容。教程由唐朔飞编著，第二版增加了更多补充和修改，旨在帮助读者深入理解和掌握计算机组成原理。" 在《计算机组成原理》中，首先介绍了计算机系统的基本组成，包括硬件和软件两大部分。硬件是计算机的物理实体，如主机、外设等，而软件则是按照任务需求编制的信息，如操作系统、应用程序等。计算机系统是由这些具有不同功能的硬件和软件共同构成的。 接着，教程详细讲述了计算机的发展历程和应用领域，强调了计算机硬件的主要技术指标，如运算速度、存储容量、能耗等，这些都是评价计算机性能的重要标准。 在计算机系统概论中，讲解了计算机的基本组成，包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。运算器负责数据处理，控制器负责协调整个系统的运作，存储器用于存储数据和指令，输入设备用来将外部信息送入计算机，输出设备则用于呈现计算结果。 关于存储器，PPT中提到了主存储器，其由存储体、地址寄存器(MAR)、数据寄存器(MDR)等组成，是CPU直接访问的地方，存储着当前运行程序的数据和指令。当执行存数指令时，CPU会将数据写入指定地址的主存储器中。 系统总线是连接计算机各部件的重要通道，包括数据总线、地址总线和控制总线，它们各自传输数据、地址信息和控制信号。 在输入输出系统部分，讲解了CPU如何与外部设备进行数据交换，以及I/O设备的工作原理。 计算机的运算方法部分，涵盖了算术逻辑运算、浮点运算等方面，讲述了如何实现这些运算并优化运算效率。 指令系统是计算机硬件与软件之间的桥梁，不同的指令对应不同的操作，例如存数指令就是其中一种，它描述了如何将数据存储到内存中的过程。 CPU的结构和功能是核心内容，包括累加器ACC、乘法器MQ等部件，以及运算单元ALU，它们协同工作以执行指令。 控制单元的功能和设计则详细阐述了如何通过控制信号来协调整个计算机系统的操作，包括指令的解码、时序控制等。 通过这个PPT教程，学习者可以逐步了解计算机系统的工作原理，从宏观到微观，从理论到实践，深入理解计算机硬件的运作机制。