计算机组成原理(主存储器的基本组成、 运算器的基本组成、 控制器的基本组成、完成一条指令的三个阶段)

news2024/9/23 13:21:46

主存储器的基本组成:

        这个是读数据操作图:       ·

读入数据与菜鸟驿站的取货流程差不多:

 

写入数据的过程与读入数据类似:

1、cpu 指明想要写入到那个位置(写到MAR中)

2、想要写入的数据会放到MDR中

3、cpu会通过控制总线告诉 主存储器:这次是执行写操作

主存储器根据cpu给的三个信息就可以往对应的位置写入合适的数据了。

存储体:我们的数据存在存储体中

        数据在存储体内按地址存储:

                即:存储体会分成一个个存储单元,

        存储单元:每个存储单元存放一串二进制代码(每一个存储单元对应一个地址信息,地址从0开始,与MAR中的地址信息相对应)

        存储字:一个存储单元中二进制代码的组合  (即一个二进制代码)      

        存储字长:一个存储单元中二进制代码的位数

        存储元:即存储二进制的电子元件,每个存储元可存 1bit

       

        MAR位数反映存储单元的个数 

        MDR位数=存储字长

        例:

                MAR=4位 =>总共有2^4个存储单元(4位的二进制位最多能表示这么多的存储单元)

                MDR=16位 => 每个存储单元可存放16bit(1个字(word)=16bit)或者每一个存储单元可以存储16个二进制位(bit)的信息

        易混淆:

        1个字节(Byte)= 8bit(位)  , 1B=1个字节,1b=1个bit

        字(word)!=字节,一个字的大小有可能是8bit、16bit、32bit、64bit(具体大小得看计算机的硬件怎么设计的)

 运算器的基本组成:

        运算器: 用于实现算术运算(如:加减乘除)、逻辑运算(如:与或非)


ACC:    累加器,用于存放操作数,或运算结果。    
MQ:    乘商寄存器,在乘、除运算时,用于存放操作数或运算结果。    
X:    通用的操作数寄存器,用于存放操作数    
ALU(核心部件):    算术逻辑单元,通过内部复杂的电路实现算数运算、逻辑运算

英文全称寄存器加  
AccumulatorACC 被加数、和被减数、差乘积高位被除数、余数
Multiple-Quotient RegisterMQ 乘数、乘积低位
Arihmetic and Logic Unitx加数减数 被乘数除数

          

 控制器的基本组成:

CU(Control Unit)(控制器最核心部件):控制单元,分析指令,给出控制信号

IR (Instruction Register):指令寄存器,存放当前执行的指令

PC(Program Counter):程序计数器,存放下一条指令地址,有自动加1功能

 完成一条指令的三个阶段

        (1)取指令  (PC):根据PC(程序计数器)中所记录的指令地址从内存里取出那条指令

        (2)分析指令(IR):取出的指令会放在 IR (指令寄存器)中

        (3)执行指令 (CU):CU会分析IR中的指令,并根据IR中指令的分析结果,控制其它部件配合完成指令

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