计算机组成原理课件解析:存储器与指令系统

需积分: 20 1 下载量 177 浏览量 更新于2024-08-22 收藏 16.33MB PPT 举报
"以存数指令为例-计算机组成原理课件(精品)" 这篇资源主要讲解的是计算机组成原理的相关知识,特别关注了计算机执行指令的过程。课件是唐朔飞编著的《计算机组成原理》第二版的配套教学资料,旨在帮助读者深入理解和掌握教材中的重点和难点。课件采用多媒体形式,包括文字、图表和动画,以增强学习体验。 在计算机系统中,CPU(中央处理器)是核心部件,主要包括控制单元(CU)和运算器。当CPU执行一条存数指令时,通常涉及以下几个步骤: 1. **程序计数器(PC)**:存放下一条要执行指令的地址。 2. **指令寄存器(IR)**:用来暂存当前正在执行的指令。 3. **地址寄存器(MAR)**:存储要访问的内存地址。 4. **数据寄存器(MDR)**:用于临时存储从内存读取的数据或准备写入内存的数据。 5. **存储体**:主存储器,存储程序和数据。 6. **运算器**:包含累加器(ACC)、乘法/除法寄存器(MQ)以及算术逻辑单元(ALU),执行各种算术和逻辑运算。 7. **控制单元**:负责生成并发送控制信号,协调整个CPU的操作。 以存数指令为例,其大致过程如下: 1. CPU从内存中根据PC的值加载下一条指令到IR。 2. 控制单元分析指令,识别出这是一个存数指令。 3. 如果指令包含存储地址,该地址会被放入MAR。 4. 控制单元发出读取内存的信号,存储体将对应地址的数据送入MDR。 5. 指令可能涉及到数据的计算,此时ALU会根据指令执行必要的运算。 6. 计算结果存入MDR,然后控制单元发出写入内存的信号。 7. 地址从MAR传送到存储体,MDR中的数据写入到指定地址。 8. PC自动递增,指向下一条指令的地址,准备执行下一轮循环。 课件的结构覆盖了计算机系统的多个关键章节,包括计算机系统概论、系统总线、存储器、输入输出系统、运算方法、指令系统、CPU结构和功能、控制单元功能及设计,以及计算机发展和应用。每个章节都有详细的讲解和示例,便于学习者逐步了解计算机系统的工作原理。 此外,课件提供灵活的播放功能,支持章节选择和任意页返回,方便用户根据自己的需求进行学习。课件的修订和制作得到了哈尔滨工业大学相关人员的贡献,旨在提供更高质量的教学资源。 这份“以存数指令为例”的计算机组成原理课件,通过实例解析和互动式学习,帮助学习者深入理解计算机系统如何执行指令,以及各个组件之间的协同工作。对于学习计算机硬件基础和理解计算机工作原理的初学者来说,是一份非常宝贵的参考资料。