计算机组成原理~计算机的基本组成①

一、冯·诺依曼计算机的特点

①五大组成部分：运算器，控制器（控制进行何种计算），存储器，输入设备，输出设备。
②指令和数据以同等的地位保存在存储器当中，可按地址寻访。
③指令和数据使用二进制表示。
④指令由操作码和地址码组成。
⑤存储程序。 具有存储程序特征的机器都成为冯诺依曼机。
⑥以运算器为中心。

冯·诺依曼计算机的硬件框图

_{实线表示数据信号，虚线表示控制信号。}
如：数据要从存储器中取出，需要发送给控制器一个分信号，由控制器反馈控制信号才能输出。

• 运算器：算术运算，逻辑运算。
• 存储器：存放数据和程序。
• 控制器：指挥控制程序的运行。
• 输入设备：将信号转换成机器能识别的形式。
• 输出设备：将结果转换成人们熟悉的形式。

二、计算机硬件框图

①冯·诺依曼机的缺陷：以运算器为核心，且框图较乱，没有层次。
②改进1：改变为以存储器为中心的计算机。

_{双线表示数据的传输。}
改进后的框图仍看起来无层次。
②改进2：现代计算机硬件框图。

<sub>从上图的分析可以看出，可以用一个具有层次的结构来表示计算机的结构框图。

如上图所示。</sub>
③系统复杂性管理的方法：(3‘Y)

• 层次化(Hierarchy)：将被设计的系统划分为多个模块或子模块。
• 模块化(Modularity)：有明确定义的功能和接口。
• 规则性(regularity)：模块更容易被重用。