冯诺依曼计算机特点与基本硬件概念详解

在《计算机组成原理》（唐朔飞高教第二版）中，第一章主要探讨了计算机系统的基本构成及其组成部分的重要性。首先，计算机系统被定义为包括硬件、软件和数据通信设备在内的物理或逻辑整体。硬件是指计算机的实体，包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大核心部件。冯·诺依曼计算机的特点被强调，它强调指令和数据的统一存储方式，以及指令的顺序执行，以运算器为中心的设计理念。 章节还深入解析了多个术语，如主机，它由CPU（中央处理器）和主存（内存）组成，是计算机硬件的核心；CPU进一步细分为运算器和控制器，两者虽早期可能分别位于不同芯片，但共同完成计算任务。存储单元是存储数据的基本单位，存储元件是最小的存储单位，存储字和字长则指的是数据的存储容量和数据的二进制表示长度。机器字长和指令字长分别对应CPU一次处理数据的宽度和指令代码的长度。 此外，本章介绍了常见的英文缩写，如CPU（中央处理器）、PC（程序计数器，用于跟踪指令地址）、IR（指令寄存器，暂存指令），以及ALU（算术逻辑单元）、ACC（累加器）、MQ（总线接口）、X（一般指存储器中的数据或地址）、MAR（存储地址寄存器）、MDR（存储数据寄存器）、I/O（输入/输出，处理外部设备的交互）、MIPS（每秒百万指令数，衡量性能）、CPI（每条指令平均周期数，反映效率）和FLOPS（每秒浮点运算次数，衡量浮点运算能力）。这些概念的理解对于理解计算机体系结构和编程至关重要。 总结来说，第一章通过详细阐述计算机系统、硬件、软件的关系以及核心部件的功能，为后续深入学习计算机组成原理奠定了基础，同时涵盖了基本的术语和缩写概念，有助于读者掌握计算机系统的运作原理。