计算机组成原理:存储程序工作方式与硬件组成
“计算机组成原理 罗克露 讲解连接方式、扩展位数、扩展单元数、连接控制线以及片选逻辑电路,涉及1K×4位的存储器组织,同时涵盖了计算机的基本概念、冯·诺依曼思想、信息的数字化表示、存储程序工作方式、计算机系统的硬件组成,尤其是CPU的运算器和控制器的功能与组成。” 在计算机组成原理中,连接方式是构建系统的重要方面。这里提到了扩展位数和扩展单元数,这通常指的是在设计存储系统时如何增加存储容量。例如,通过将多个1K×4位的存储芯片连接在一起,可以创建更大的存储空间。扩展位数意味着增加数据总线的宽度,从而一次可以传输更多的数据。扩展单元数则是指增加存储单元的数量,这可以通过级联多个相同大小的存储芯片来实现。 连接控制线在系统中起到关键作用,它们负责协调各个组件之间的通信。这些控制线包括读写信号(R/W)、片选信号(如CS0、CS1、CS2、CS3),以及地址线(如A9~A0、A11、A10)。片选逻辑电路用于根据地址选择要访问的特定存储单元,通常通过译码器实现,确保正确地选中一组存储芯片。 冯·诺依曼思想是现代计算机的基础,它包括使用二进制表示程序和数据、存储程序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。信息的数字化表示是指所有类型的信息(如数值、字符、状态等)都转化为二进制代码进行处理。计算机内部使用数字信号(如电平或脉冲信号)来传输这些代码。 存储程序工作方式是计算机运行程序的核心机制,程序先被存储在内存中,然后由控制器按照指令顺序执行。控制器由微命令发生器、指令信息、状态信息、时序信号等部分组成,负责产生控制全机操作的微命令。 CPU是计算机的中心,由运算器和控制器构成。运算器负责数据的运算,包括算术运算(如加法器)和逻辑运算,而控制器则产生微命令序列,控制整个计算过程。运算器中的通用寄存器组用于暂存操作数和运算结果,移位器则可以对数据进行左移或右移操作。控制器的微命令产生方式有两种:组合逻辑控制和微程序控制,前者通过组合逻辑电路直接产生微命令,后者则依赖于存储在存储体中的微指令。 这个摘要涵盖了计算机组成原理的关键概念,包括硬件连接、信息表示、存储工作方式以及CPU的内部构造,这些都是理解和设计计算机系统的基础。
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