第3-章-计算机硬件基础第45讲概要.ppt

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第 3 章计算机硬件基础(第4、5讲)
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第 3 章 计算机硬件基础
计算机的基本组成
指令系统
中央处理器
存储器
输入输出系统
计算机的主要指标
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计算机的基本组成
冯·诺依曼型计算机的设计思想:
硬件结构由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大基本部分组成。
输入设备
输出设备
外部设备接口
控制器
控制信号
指令或数据
外存储器
主存储器
运算器
原始数据
计算结果
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计算机的基本组成
冯·诺依曼型计算机的设计思想(续):
程序和数据采用二进制表示、存储程序与程序控制(计算机的工作原理)
存储程序即把事先编好的程序和所需要的数据通过输入设备送到内存或外存中保存;
程序控制是指控制器从内存中逐一读取程序中指令，并按照每条指令的要求执行所规定的操作。
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计算机的基本组成
微型计算机的组成框图
外部设备
微处理器CPU
外设接口
存储器
数据总线
地址总线
控制总线
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指令系统
计算机程序是由一系列的指令组成
指令是引起计算机执行某种操作的最小的功能单位。换句话说，指令就是告诉计算机从事某一特殊运算的命令代码
指令系统是指一台计算机中全部指令的集合；反映计算机所拥有的基本功能，决定CPU能够运行什么样的程序
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指令系统
指令系统的作用
指令
格式
与
功能
计算机硬件结构
计算机系统软件
计算机
应用
范围
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指令格式
计算机指令由操作码和地址码两部分组成(个别指令除外)
操作码告诉计算机应该进行什么操作
地址码(操作数)告诉计算机参与操作的数据来自何处、操作结果又将送到什么地方。
例：机器语言指令：1000101111000011
汇编语言指令： MOV AX , BX
每条低级语言指令只完成一个基本操作。
操作码
地址码
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指令格式
根据指令地址码(操作数)部分中显式指明的地址个数，则可形成如下地址指令
零地址指令：指令中不涉及地址或使用约定的地址。如停机指令、空操作指令、关中断及堆栈操作（默认为栈顶）指令
一地址(单地址)指令：指令中只涉及一个地址或还使用另一约定的地址。例如：寄存器内容加1、减1指令，指令中只表示一个源地址即可。
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指令格式
指令地址码的地址个数(续)
二地址指令：指令中指出目的地址和源地址，其中目的地址还用于保存运算结果。
三地址指令：指令中不仅要指出目的地址和源地址，还要指出保存运算结果的去处。