冯诺依曼计算机:存储程序 ,将指令以代码形式 事先输入到计算机存储器中,然后按照存储器中的首地址,执行程序的第一条指令,接着执行其他指令,直到程序执行结束
⭐六大特点:
1.计算机硬件系统: 运算器 存储器 控制器 输入设备,输出设备(I/O设备)
2.指令 和 数据 以同等地位存在存储器内,并可按地址寻访
3.指令 和 数据 均用二进制代码表示
4.指令由操作码 和 地址码组成
操作码:表示操作的性质
地址码:表示操作数在存储器中的位置
5.指令在存储期内按顺序存放
6.早期冯诺依曼机以运算器为中心, I/O设备通过 运算器 去与存储器传送数据
存在弊端: 随着数据量的增大 CPU速度快 和 I/O设备速度慢 差距悬殊 , 会导致拥堵
CPU :运算器+控制器
主机 = CPU+ 主存储器 // 主机 !=机箱, 而是计算机组成原理的专有名词
I/O设备 = 输入设备IN + 输出设备OUT
外设 = I/O设备 + 辅助存储器
对于控制器而言,所指器件皆有反馈 (双向剪头)
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⭐存储器
时序逻辑:控制对存储器的访问步骤
存储器的组成:MAR + 存储体 + MDR
对于存储体而言,根据地址找数据是单向的,存取数据是双向的
1.存储体内部
存储元: 对于一个电容而言,当开关 闭和(通路)时,有两种情况:充电 / 放电 对应操作(写入 / 读出去) (一个)
存储单元: 8个存储元 并联 构成一个存储单元 (一排)
存储体: 由若干个存储单元构成 ,其中红色的线 1代表读出,0代表写入 (一个框)
存储字: 所存储的数据的二进制其中一位
存储字长 8bit = 存储元个数
单位: 字节(Byte) = 8bit
2.地址寄存器与存储体之间
存在问题:每次只能读出去一个存储单元 (只能有一个红线是1)
n位地址 = 2*2*2*2*2...... (n个2相乘) = 2^n
n位地址 -> 2^n个存储单元
总容量 = 存储单元的数量 * 每个存储单元有几个存储元 (存储字长)
地址 ->译码器-> 存储体
000 0000 0001
001 0000 0010
010 0000 0100
011 0000 1000
100 0001 0000
101 0010 0000
110 0100 0000
111 1000 00003.MAR与MDR注意事项:
逻辑上MAR,MDR是在存储器里, (图左)
实际上,MAR,MDR在CPU中 (图右)
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⭐CPU(运算器+控制器)
运算器分为 : 算术运算 || 逻辑运算
算术运算:加减乘除 逻辑运算:与或非
运算器 = MQ(乘商寄存器) +ACC(累加器) +ALU(算术逻辑单元)+X(操作数寄存器)+PSW(变址寄存器)
控制器 = CU(控制单元) +IR(指令寄存器) +PC(程序计数器)
quotient n. 商，商数;
arithmetic n. 算术，计算; 算法; logic n. 逻辑，
status n. 地位; 情形，状态; 身份; Program Status Word 有种 ID card的意思
counter n. 柜台; 对立面; 计数器 Program Counter 除了计数器,给我一种仓库的感觉
⭐CPU+存储器完成操作
1.常见操作解释:
指针的构成 : 操作码 + 地址码
2.以取数指令为例:⭐
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I/O设备
