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计算机组成原理两种控制器设计原理,单片机原理和计算机组成原理

时间:2023-05-04 16:10:46 阅读:175214 作者:2869

文章目录1、冯诺依曼概要2、冯诺依曼计算机的工作原理1、存储程序(存储系统构筑和高速访问) 2、程序控制)命令系统、控制器设计等) 3、冯诺依曼计算机的结构(硬件软件) 硬件系统全图运算器控制器存储器输入输出设备2、软件系统3、硬件与软件系统关系4、计算机的层次结构

一、冯诺伊曼个人资料因提出“离散变量自动电子计算机方案”- ed vac (electronicdiscretevariableautomaticcomputer ),被誉为“计算机之父”,该方案至今仍为计算机设计者的20世纪最重要的数学家之一,因其在现代计算机、博弈论等领域的重要贡献而成为美国科学院会员。 二、冯诺依曼计算机的工作原理1、存储程序(存储系统构建和快速访问) ) ) )。

把程序存储在计算机存储器里

2、程序控制(指令系统、控制器设计等)按指令地址访问存储器取出指令,解码后依次产生执行指令所需的控制信号,实现对计算的控制,完成指令的功能。

三.冯诺依曼计算机的结构(硬件软件) 1、硬件系统总体图

主机: CPU (运算器控制器)、存储器

外围设备:输入设备、输出设备、外部存储器

总线:地址线、数据线、控制线

运算器

算术运算:加、减、乘、除等

逻辑运算: and、or、no、移位等

基本配置:授权逻辑单元(alu )、寄存器和连接路径

重视功能和结构的关系吗?

---命令、数据类型、性能要求等

控制器

基本功能:产生指令执行过程所需的所有控制信号,控制相关功能部件执行相应操作;

控制信号形式:电平信号、脉冲信号

产生控制信号的依据:指令、状态、时机;

控制信号的生成方式:微程序、硬件布线

存储器

功能:存储原程序、原数据、运算中间结果;

工作模式:读取/写入

工作原理:按地址访问,读写数据。

容量1K1M1G地址线数102030输入输出设备输入设备:向计算机输入数据(键盘、鼠标、网卡、扫描仪等) ) ) ) ) ) ) ) )。

输出设备:输出处理结果(显示器、声卡、网卡、打印机等)

2、软件系统对软件的理解

可行思想与内容数字化

思想:算法、规律、方法程序表达

内容:图形、图像、数据、音频、文字等处理对象软件的表现形式:程序与数据(二进制表示的信息)软件核心)算法类软件)操作系统、网络系统、可可

支持软件:开发工具、接口工具等

APP应用软件:文字处理软件、游戏软件等

3、软硬件系统关系相互依存

硬件是软件运行的基础,软件正常运行是硬件发挥作用的重要路径。 计算机系统必须配备完整的软件系统才能工作,必须充分发挥硬件的功能逻辑等效性

部分功能可以通过硬件和软件两者来实现;协同发展

软件随着硬件技术的飞速发展而发展,软件的发展和完善促进了硬件的更新,两者紧密地交织在一起发展,缺一不可。 四.计算机分层结构Compiler翻译Assembler翻译解释APP高级语言e.g. C汇编语言e.g. MIPS操作系统指令集体系结构层e.g. MIPS微码层硬件逻辑层1、

不同的用户在不同的级别上有不同的属性不同的级别上使用不同的工具不同的级别上代码效率不同2、透明度的概念

本来存在的东西和属性,从某个角度来看,像硬件这样的特性对c语言程序员来说似乎并不具有透明性3、系统观

考虑当硬件结构改变时对软件的影响; 不同类型的软件有不同的硬件要求。 编程的CPU硬件相关性,编程应参考相应的CPU编程手册。 4、软硬件分界线

边界线在哪里? (指令集体系结构层-|-微码层)界面是软、硬界面,是指令硬操作的入口,指令格式和指令的设计与硬件相关!

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