标签：存储 01 计算机 二进制 MAR PC 指令 概述 MDR
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计算机硬件唯一识别的数据 0/1,用高电平和低电平来区分0和1
问题：
数字、文字、图像如何用二进制表示？
CPU如何对二进制进行加减乘除
如何存储这些二进制数据？
如何从内存中取出想要的数据？
CPU如何识别和执行我们的程序？
计算机组成原理
1.计算机的发展
计算机系统=硬件+软件
硬件:物理基础,计算机性能的天花板
软件: 性能 系统软件（OS、DBMS、标准程序库、网络软件、预言处理程序、汇编程序）和应用软件
硬件的发展历程：
发展阶段 逻辑元件 代表作 速度 内存 外存 编程语言 特点 备注
Gen1:电子管时代 电子管 ENIAC 慢 机器语言 体积大、耗电高、计算速度慢 计算机纸带上有虫子：bug
Gen2: 晶体管 比电子管体积小 出现操作系统FORTRAN
Gen3：中小规模集成电路 半导体存储器
Gen4：大规模集成电路 半导体存储器 微处理器 PC 微型计算机
摩尔定律：
集成电路上可容纳的晶体管数目大约每18月增加一倍,换言之，处理器的性能每两年翻一倍。
软件的发展：
机器语言
汇编语言
高级语言
发展趋势：微型化 网络化 高性能 多用途 智能化 超高速
2.计算机硬件的基本组成
冯诺依曼结构：
EDVAC
以运算器为核心
五大部件：输入设备、输出设备、 存储器、运算器、控制器
指令和数据以同等地位存储于存储器，可按地址寻访
指令和数据都是二进制来存储的
指令由操作码和地址码组成 操作码：+-*/ 地址码:数据所在的地址
存储程序
现代计算机结构：
以存储器为核心
CPU = 运算器+控制器 四大部件：主机（CPU+主存）+I/O （辅助存储+IO）
3.主存储器的基本组成
主存储器=存储体+MAR+MDR
菜鸟驿站=货架+店员+柜台
二者一一对应。
存储单元:每个存储单元存放一串二进制代码。 MAR=4位，则存储单元的个数=2的4次方
存储字：存储单元中二进制代码的组合。
存储字长：存储单元中二进制代码的位数。 MDR=16位，则存储字长 word=16bit
存储元：每个存储元可存1个bit
B:Byte b:bit 1B=8bit 100M的宽带:是100Mbps的宽带。下载器是B为下载单位,所以下载速度大概是100Mb/8=12MB
4.运算器的基本组成
用于实现算术运算、逻辑运算的部件
ACC：累加器 存储操作数和结果
MQ：乘商计算器 存储操作数和结果
X：通用计算器
ALU：算术逻辑单元，核心部件。实现算术运算和逻辑运算。
5.控制器：
CU：控制单元，分析指令，给出控制信号。Control Unit
IR：指令寄存器，存放当前执行的指令。Instruction Register
PC：程序计数器，存放下一条指令的地址，自动+1的功能 Program Counter
完成一条指令：取指令，分析指令，执行指令。取指阶段，执行阶段。
6.计算机工作过程：
前提：
1.高级语言 经过编译 装入主存。
2.指令：操作码+地址码
开始执行：
初：(PC)=0,指向第一条指令的存储地址。
#1：(PC)->MAR,导致(MAR)=0
#3：M(MAR)->MDR,导致(MDR)=000001 000000101
#4: 通过数据总线，(MDR)-> IR,导致（IR）= 000001 000000101
#5：指令的操作码送到CU，CU得知后是取数的指令，然后去取数放入MDR
MDR再放入ACC，完成后PC=+1
其他步骤类似。
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