湖南理工学院：《计算机导论》第2章 计算机硬件基础

外算机导论 第2章计算机硬件基础 湖南理工学院计算机系

第2章 计算机硬件基础 湖南理工学院计算机系

内容提要 计算机系统组成 计算机的工作原理 计算机硬件基础(CPU Memory;WO设备;总线) 多媒体计算机

•计算机系统组成 •计算机的工作原理 •计算机硬件基础（ CPU； Memory； I/O设备；总线） •多媒体计算机 内容提要

1.计算机系统组成 中央处理器运算器 主机 控制器 口 内存储器{RAM(读写存储器 硬件 外存储黑磁盘(软、硬) 磁带 外部设备输入设备(键盘、光笔等) 输出设备(显示器、打印机等) 微机系统 数模岚模转换器 外围设备 数据终端 操作系统{ indows c 系统软件语言编译程序 高级语言 初级语言 软件 服务性程序 应用软件:面向问题的程序设计语言 应用程序包

1.计算机系统组成

2。计算机工作原理 八设音 存器 出设备 查器 控器 CPU

2. 计算机工作原理

(1)机器指令:计算机硬件可以执行的表示 种基本操作的二进制代码串 操作码:指明指令的操作八质。如加、减等 操作数地址:指明指令的操作对象。一般情况 指出参加操作的操作数所在内存单元的地址, 有时也直接给出操作数本身。 机器指令格式: 操作码操作数地址

(1) 机器指令：计算机硬件可以执行的表示 一种基本操作的二进制代码串。 ➢ 操作码：指明指令的操作性质。如加、减等 ➢ 操作数地址：指明指令的操作对象。一般情况 指出参加操作的操作数所在内存单元的地址， 有时也直接给出操作数本身。 操作码 操作数地址 机器指令格式：

(2)穆序:在此特指由机器指令组成的 指令序列。 般用来完成一特定的务,屎用某 种算法根据一定的数据流程,由若干 条机器指令编写布成。 计算机按程序规定的顺序一条一条地 执行程序中的机器指令,达到完成指 定任务的目的

(2) 程序：在此特指由机器指令组成的 指令序列。 ➢ 一般用来完成一特定的任务，采用某 种算法根据一定的数据流程，由若干 条机器指令编写而成。 ➢ 计算机按程序规定的顺序一条一条地 执行程序中的机器指令，达到完成指 定任务的目的

程序编制与执行步骤 高级语言 源程序编译程序 目标接可执行 代码

高级语言 源程序 编译 目标 程序 连接 程序编制与执行步骤 可执行 代码

(3)指令执行过程 ①控淛閤控制从存储器中敗出当前要执行的 拍令存放到控制器中。 ②痉控制器分析该指令(码入。生成执行该 指令所需的控制信罟。 在控制信号的驱动下,将参加操作的操作 数取来送运算器/,同时控制运算器执行指 令规定的操作 ④按指令要求保存操作结果

(3) 指令执行过程  控制器控制从存储器中取出当前要执行的 指令存放到控制器中。  控制器分析该指令（译码）。生成执行该 指令所需的控制信号。  在控制信号的驱动下，将参加操作的操作 数取来送运算器，同时控制运算器执行指 令规定的操作  按指令要求保存操作结果

3微机主要性能指标 (1)字长:一次能处理的进制数据的位数 字长愈长,则运算精度愈高,功能愈强 常见16位(286机);32位(486, pentium)等。 2)速度:用主频及运算速度来加以评价 主频为时钟频率,如P424G,主频为24GMHZ 运算速度是每秒执行百万指令数(MPS)。 (3)存储容量 (4)性能价格比

3.微机主要性能指标 （1）字长：一次能处理的二进制数据的位数。 字长愈长，则运算精度愈高，功能愈强 。 常见16位（286机）；32位（486，Pentium）等。 （2）速度：用主频及运算速度来加以评价 。 主频为时钟频率 ，如P42.4G,主频为2.4GMHZ; 运算速度是每秒执行百万指令数（MIPS）。 （3）存储容量 （4）性能价格比

4、计算机硬件 运算器cPU(中央处理机 Central 硬件 控制器 PRocessing Uni) 存储器 输入输出部件

4. 计算机硬件 硬件 运算器 控制器 存储器 输入输出部件 CPU (中央处理机Central Processing Unit)