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软件设计师-计算机系统基础

2022-06-29 13:03:23  阅读:134  来源: 互联网

标签:计算机系统 控制器 逻辑运算 指令 寄存器 软件 设计师 CPU 运算器


计算机系统硬件的基本组成

计算机系统由硬件和软件组成,它们协同工作来运行程序。
基本硬件系统:运算器,控制器,存储器,输入和输出设备5大 部件组成。
中央处理单元:运算器,控制器。(CPU)

中央处理单元

是计算机系统的核心部件,负责获取程序指令、对指令译码并加以执行。

CPU的功能

  1. 程序控制。CPU通过执行指令来控制程序的执行顺序,这是CPU的重要功能。
  2. 操作控制。一条指令功能的实现需要若干操作信号配合来完成,CPU产生每条指令的操作信号并将操作信号送往对应的部件,控制相应的部件按指令的功能要求进行操作。
  3. 时间控制。CUP对各种操作进行时间上的控制,即指令执行过程中操作信号的出现时间,持续时间及出现的时间顺序都需要进行严格控制。
  4. 数据处理。CPU通过对数据进行算术运行及逻辑运算等方式进行加工处理,数据加工处理的结果被人们所利用。所以,对数据加工处理也是CPU的最根本的认为。

CPU的组成

CPU由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等部件组成。
如下图所示:
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运算器

运算器由算术逻辑单元、累加寄存器、数据缓冲寄存器、状态条件寄存器等组成,它是数据加工处理部件,完成各种算术逻辑运算。运算器有如下两个功能:

  1. 执行所有的算术运算,例如加、减、乘、除等基本运算及附加运算。
  2. 执行所有的逻辑运算并进行逻辑测试,例如与、或、非、零值测试或两个值的比较等。

运算器各部件的功能

  1. 算术逻辑运算(ALU)。数据处理,算术和逻辑运算。
  2. 累加寄存器(AC)。它是一个通用寄存器,暂存运算时的数据。
  3. 数据缓冲寄存器(DR)。主要作用是作为CPU和内存、外部设备之间数据的中转站;作为CPU和内存、外围设备之间的操作速度上的缓冲;在单累加器结构的运算器中,数据缓冲器还可兼作为操作数寄存器。
  4. 状态条件寄存器(PSW)。 保存ALU的结果建立的各种条件码内容,主要分为状态标志和控制标志,例如运算结果进位标志(C)、溢出标志(V),结果为0标志(Z)等等。

控制器

控制器解析执行指令,控制硬件设备的运行。控制器一般包括指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑和中断控制逻辑等几个部分。

数据表示

各种数据在计算机中表示的形式称为机器数。

标签:计算机系统,控制器,逻辑运算,指令,寄存器,软件,设计师,CPU,运算器
来源: https://www.cnblogs.com/wujie-code/p/16422903.html

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