第2讲计算机的组成ppt课件.ppt

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1、一、计算机硬件理论组成二、计算机硬件的实际组成三、计算机系统的组成四、计算机硬件系统五、计算机软件系统六、计算机的主要技术指标第二讲计算机的组成一、计算机硬件理论组成（外）存储器（内）存储器中央处理器（CPU）控制器输入设备输出设备数据流地址控制流运算器二、计算机硬件的实际组成三、计算机系统的组成四、计算机硬件系统硬件（Hardware）：由电子器件和机电元件装置组成，是微机系统的物理实体部分。计算机硬件系统由五个基本部件组成：1、运算器2、控制器3、存储器4、输入设备5、输出设备1、中央处理器（CPUCentralProcessingU

2、nit）CPU被简称做微处理器（Microprocessor)，常被称为处理器(processor)。CPU是计算机的核心，是指令的解释和执行部件，其重要性好比大脑对于人一样，因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成，可以进行分析、判断、运算并控制计算机各种部分协调工作。运算器完成指令所规定的运算及操作；寄存器组用于在指令执行过后存放操作数和中间数据。再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的PC（个人电脑）。（1）控制器读取各种指令，并对指令进行分析，统一指挥和控制计算机所有

3、部件相互配合工作的中心，使计算机各部件协调一致地工作。控制器是计算机的神经中枢，是计算机的指挥中心，负责决定执行程序的顺序，给出执行指令时机器各部件需要的操作控制命令。控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。主要功能：从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中位置；对指令进行译码或测试，并产生相应的操作控制信号，以便启动规定的动作；指挥并控制CPU、内存和输入/输出设备之间数据流动的方向。（2）运算器由算术逻辑单元(ALU)、累加寄存器、

4、数据缓冲寄存器和状态条件寄存器组成，它是数据加工处理部件。相对控制器而言，运算器接受控制器的命令而进行动作，即运算器所进行的全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的，所以它是执行部件。主要功能：执行所有算术运算；执行所有逻辑运算。算术运算和逻辑运算。NOT、AND、OR+、-、*、/寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件，它们可用来暂存指令、数据和地址。A、数据寄存器（DR）暂存数据、结果、某种控制信息等。B、指令寄存器（IR）保存当前正在执行的指令。C、地址寄存器它是主存地址总线上地址信息的发源地。在中央处理器的控制部件中，包含的寄存器有

5、指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。在中央处理器的算术及逻辑部件中，包含的寄存器有累加器(ACC)。（3）寄存器寄存器是CPU内部的临时存储单元，这些存储单元可以存放各种数据、各种地址以及一些中间结果等。大大节省了CPU与存储器及外部设备之间的数据交换，提高了CPU的运算速度。（4）CPU的发展过程第一片Intel微处理器——4004，是一片4位处理器(1971年11月15日INTEL公司的工程师霍夫，45条指令，而且每秒只能执行5万条指令，集成度高，一块4004重量还不到一盅司，1盎司=28.3495231克)Intel8085升级

6、为8位处理器，8086是16位处理器(1978年美国Intel公司生产了第一块16位CPUi8086，使用的指令代码就叫X86指令集)1981年8月美国IBM推出第一台IBM-PC机（i8088)，增加了X87芯片系列指令协处理器（X87指令集），以后就将X86指令集和X87指令集统称为X86指令集。(INTEL销售工程师维斯顿维INTEL的8088处理器找到了一位重要的客户—蓝色巨人IBM)80386的出现，表明Intel32位运算的开始。此后Intel的Celeron赛扬、Pentium奔腾、PentiumPro、PentiumⅢ、P

7、entiumⅣ、Xeon至强以及AMD的K6，Athlon速龙，Duron钻龙/毒龙，Sempron(闪龙)都是32位处理器。目前主流CPU使用的64位技术主要有AMD公司的AMD64位技术、Intel公司的EM64T技术和Intel公司的IA-64技术。其中IA-64(IntelArchitecture)是Intel独立开发，不兼容现在传统的32位计算机，仅用于Itanium(安腾)以及后续产品Itanium2，一般用户不会涉及到。AMD64的位技术是在原始32位X86指令集的基础上加入了X86-64扩展64位X86指令集，使这款芯片在

8、硬件上兼容原来的32位X86软件，并同时支持X86-64的扩展64位计算，使得这款芯片成为真正的64位X86芯片。这是一个真正的64位的标准，X86-64具有64位的寻址能力。Intel官方是