计算机组成原理：运算规则与硬件组成

"运算规则-计算机组成原理 罗克露" 本文主要涵盖了计算机组成原理中的基本概念，尤其是运算规则和计算机系统硬件的组成。在运算规则方面，讲解了使用原码表示操作数和结果，绝对值运算时如何处理符号，以及在乘法运算中的特殊步骤，包括双符号位、判断位和循环操作。而在计算机硬件组成部分，深入介绍了冯·诺依曼思想，存储程序工作方式，以及CPU的主要组成——运算器和控制器。 首先，冯·诺依曼思想是现代计算机设计的基础，它包括三个方面：用二进制代码表示程序和数据，采用存储程序的工作方式，以及由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备组成的硬件结构。二进制代码用于表示各种类型的信息，如数值、字符、命令和状态，并通过数字信号（如电平信号或脉冲信号）在物理层面上进行传输。 在计算机中，信息的数字化表示是关键，例如，数字5和-5分别表示为0101和1101，字符A和B表示为1000001和1000010。存储程序工作方式使得计算机能够预先存储程序，然后自动、连续地执行，从而提高了效率。 运算器是CPU的核心部分，负责信息的加工。它由ALU（算术逻辑单元）、移位器、选择器和通用寄存器组组成。ALU通过全加器实现各种运算，移位器则可以进行左移或右移操作，通用寄存器用于存储操作数和运算结果。选择器则根据控制条件选择操作数和算法。运算器的不同组合和操作方法可以支持固定点和浮点运算。 控制器产生控制命令，即微命令，来协调整个系统的操作。它由微命令发生器、指令信息、状态信息、时序信号等组成，可以通过组合逻辑控制或微程序控制方式产生微命令。组合逻辑控制直接通过电路产生微命令，而微程序控制则是通过存储在存储体中的微指令来生成。 这个资源提供了计算机组成原理的概述，特别是运算规则和硬件结构，对于理解计算机内部运作机制至关重要。这些基础知识对于学习和理解更高级的计算机科学概念，如编程、系统设计和优化等，都是不可或缺的。