计算机组成原理第一章系统概论ppt课件.pptx

《计算机组成原理第一章系统概论ppt课件.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、计算机组成原理课程研究内容计算机原理——ComputerPrinciple基本结构BasicArchitecture工作原理Principle设计方法LayoutMethods讲解重点透视计算机：计算机组成与结构理解计算机：计算机基本原理和工作过程课程目的掌握计算机的基本组成、内部结构及其工作原理培养学生分析和设计计算机或计算机部件的能力与其它课程的关系计算机组成原理数字逻辑数字电路计算机导论计算机体系结构微机原理及接口技术操作系统第一章计算机系统概论1.1计算机系统简介1.2计算机的基本组成1.3计算机硬件的主要技术指标第1.1节计算机系统简介一个完整人的系统包含哪些组成部分？大脑眼睛

2、、耳朵嘴巴、手脚意识、推理、判断信息的输入模块信息的输出模块外界信息的处理和决策身体的总控制单元记忆脑细胞信息存储部分神经脉冲我们身边的计算机的组成如何？CPU显示器、音响等鼠标、键盘、耳麦存储器系统软件、应用软件信息输入模块信息输出模块信息存储模块算法，逻辑，判断此模块可以看得见，摸得着吗？一、计算机的软硬件概念由具有各类特殊功能的信息（程序）组成计算机系统构成计算机的物理实体，如主机、外设等硬件软件1.计算机系统按任务需要编制成的各种程序用来管理整个计算机系统，使系统资源得到合理的利用。系统软件应用软件语言处理程序操作系统服务性程序数据库管理系统网络软件软件第1.2节计算机的基本组成

3、1.2、计算机的基本组成存储程序思想美籍科学家冯·诺依曼1945年提出的存储程序思想，奠定了计算机自动计算的基础存储程序原理计算机要自动完成解题任务，必须将事先设计好、用以描述计算机解题过程的程序如同数据一样，采用二进制形式存储在机器中，计算机在工作时自动高速地从机器中逐条取出指令加以执行。1.2、计算机的基本组成经典冯.诺依曼计算机框架控制流数据流运算器ALU输出设备存储器控制器输入设备程序数据计算结果将信息转换成机器能识别的形式存放数据和程序将结果转换成人们熟悉的形式算术运算逻辑运算指挥程序运行1.2计算机的基本组成1.计算机由五大部件组成3.指令和数据用二进制表示4.指令由操作码和

4、地址码组成6.以运算器为中心2.指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访5.存储程序一、冯·诺依曼计算机的特点5.存储程序算术运算逻辑运算存放数据和程序将信息转换成机器能识别的形式将结果转换成人们熟悉的形式指挥程序运行冯·诺依曼计算机硬件框图存储器输入设备运算器控制器输出设备冯·诺依曼计算机硬件框图存储器输入设备运算器控制器输出设备二、计算机硬件框图1.以存储器为中心的计算机硬件框图程序存储器输出设备输入设备运算器控制器数据结果计算ALU主存辅存CPU主机I/O设备硬件CU2.现代计算机硬件框图存储器输入设备运算器输出设备控制器ALUCPU主机I/O设备CU主存人从外界接受信息到对外

5、界作出反应的完整过程是怎样的？耳朵接收语言语言释义脑电波伺服机制（手脚，口）那么面对C语言等高级语言，电脑怎么解释到机器能够执行的机器语言呢？计算机高级语言程序目标程序结果翻译运行1.1计算机的解题过程计算机系统的层次结构高级语言虚拟机器M3汇编语言虚拟机器M2操作系统虚拟机器机器语言实际机器M1微指令系统微程序机器M0用编译程序翻译成汇编语言程序用汇编程序翻译成机器语言程序用机器语言解释操作系统用微指令解释机器指令由硬件直接执行微指令软件硬件1.1虚拟机器M4虚拟机器M3虚拟机器M2实际机器M1微程序机器M0人的思想如何反应在行为上？脑电波大脑控制部分肌肉控制肢体行动高级语言既然解释到

6、机器语言，那么机器语言又是如何在计算机中执行的？1.上机前的准备建立数学模型-+-+-=!x9!x7!x5!x3xx9753sin…编制解题程序确定计算方法程序——运算的全部步骤指令——每一个步骤计算机的工作步骤取x至运算器（ACC）中乘以x在ACC中乘以a在ACC中存ax2在ACC中取b至ACC中乘以x在ACC中加ax2在ACC中加c在ACC中=(ax+b)x+c取x至ACC中乘以a在ACC中加b在ACC中乘以x在ACC中加c在ACC中计算ax2+bx+c编程举例停机0000010000001000取数x[x]ACC存数y[ACC]y加z[ACC]+[z]ACC指令格式举例操作码地址码

7、乘w[ACC]×[w]ACC打印r[r]打印机指令和数据存于主存单元的地址指令注释操作码地址码00000010000001000取数x至ACC10001000000001001乘a得ax,存于ACC中20000110000001010加b得ax+b,存于ACC中30001000000001000乘x得（ax+b)x,存于ACC中40000110000001011加c得ax2+bx+c,存于ACC50000100000001100将a