第5周计算机系统的组成ppt课件

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1.1计算机系统组成PPT课件

1.1计算机系统组成PPT课件
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二、计算机各部件的功能:
1、运算器与控制器 运算器:加工处理数据的部件,进行算术和逻辑运算 控制器:根据程序指令控制计算机各部分进行各种操作
运算器和控制器是核心部件,称为中央处理器CPU 2、存储器
存储器:计算机的记忆装置,用于存储程序 原始数据中间结
果和计算结果。分为内存储器和外存储器。
内存储器 RAM随机存储器(可读可写,断电数据丢失)

(内存条) 外存储器
软盘

硬盘
机 系
外设 输入设备
键盘 鼠标

显示器
I/O设备
输出设备
系统软件 打印机
软件系统
应用软件
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写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路,与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
问:机器语言有什么优缺点?
②汇编语言(符号语言)
汇编语言是用约定的文字、符号、数字组成的“助记符”来表示各种不 同的指令。如ADD 2,3表示2+3,SUB 7,4表示7-4。
机器语言和汇编语言由于依赖硬件,将它们称为面向机器语言或低级语言
③高级语言
高级语言是一种与自然语言相接近的、与机器硬件性质无关的通用的语言 常用的高级语言:BASIC语言、PASCAL语言、C语言、VB、VC、VFP语言

计算机一级PPT05计算机组成

计算机一级PPT05计算机组成
答: 所以,阿花儿老师一共养了8000头猪,是个土豪。
7 内存大小的计算
【例1】:某存储器的地址范围为1000H~4FFFH,其寻址范 围是( 16 )KB?
实际存储空间
1B 1B 1B 1B … 1B 1B
地址
4FFFH 4FFEH 4FFDH 4FFCH …. 1001H 1000H
解: 存储空间数量:
(1)运算器(ALU) 运算器主要由算术逻辑单元和各种寄存器组成。主 要功能是执行数值运算的加、减、乘、除等算术运算和 执行与、或、非的逻辑运算。
1.1 五大基本硬件-CPU
(2)控制器 控制器是计算机的指挥中枢,用于控制计算机各个部 件按照指令的功能要求协同工作,负责全机控制。其基 本功能是从内存取指令、分析指令、执行指令和向其他 部件发出控制信号。 控制器的主要部件由程序计数器(PC) 、指令寄存器 (IR) 、指令译码器(ID) 、操作控制器(OC)组成。
工具:编译程序
解释程序
2 系统软件-程序设计语言
解释方式:口译 特点:边翻译边执行 不产生目标程序
6 硬盘大小的计算
磁盘空间大小的计算 磁盘的数据存储是按照扇区进行存储的,同时,存储
容量是硬盘的主要参数。目前机械硬盘存储容量已经超过 6TB,一般的计算机也会达到几百GB到几TB,存储容量的 公式为:
存储容量=盘面数 × 磁道数 × 扇区数 × 每个扇区容量 例如:一个机械硬盘有64个扇面,1600个磁道,1024个扇
4FFFH-1000H+1 = 4000H 转换成十进制: 4000H = 4*163 空间大小: 4*163/210 = 16KB
02软件系统
1 基本概念
► 软件
程序、程序运行所需要的数据及开发、使用和维护这些程序所需要的文档。

计算机导论第五章_计算机组成

计算机导论第五章_计算机组成
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只读存储器 Read-only memory (ROM) ROM的内容是由制造商写进去的
特性1:用户只能读不能写。
特性 2 :非易失性。当切断电源后, 储存在 ROM 中的数据不会丢失。通常 用来存储那些关机后也不能丢失的程序 或数据
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只读存储器 Read-only memory (ROM)
中央处理单元 (CPU) 用于数据的运算.
在大多数体系结构中,它有三个组成部分:
算术逻辑单元 (ALU) 控制单元
寄存器组( 快速存储单元)
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Figure 5.2 中央处理单元(CPU)
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算术逻辑单元 The arithmetic logic unit (ALU)
算术逻辑单元对数据进行逻辑、移位和算术运算。 逻辑运算:非、与、或、异或 移位运算:逻辑移位运算和算术移位运算。 逻辑移位运算对无符号整数进行向左或右的移位 算术移位运算对带符号整数进行向左或右的移位 算术运算:第4章已讨论整数和实数的算术运算。
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i 内存地址用无符号二进制整数定义。
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Example 5.1
16千兆字节是(
)字节?
A、 216
解:B
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B、234
C、240
D、244
E、256
16千兆=24×210×220
17:28
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Example 5.2
16T字节是(
)字节?
A、 216
解:D
B、234
C、240
需要借助激光把转换后的二进制数据刻在具 有反射能力的盘片上。 与磁盘相同,光存储设备也是以二进制数据 的形式来存储信息。

计算机组成原理第5章 中央处理器

计算机组成原理第5章 中央处理器

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第二节 一、指令执行分析 任何一条指令的执行都要经过读取指令、分析 指令和执行指令三个阶段。指令执行过程一般可分 为:1)取指令 2 3 4 5
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图5.5
流水处理
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二、 计算机的功能是执行程序。执行程序时,计算 机操作由一系列指令周期组成,每个周期执行一条 机器指令,而每个指令周期又由若干个机器周期组 成,一种通常的办法是分解成取指、取操作数、执 行和中断,只有取指和执行周期总是必有的。 1 2 图
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二、时序控制方式 计算机的基本任务是执行指令。执行一条指令 的过程是分为若干步来实现的,每一步对应某些微 操作。由于不同指令所对应的微操作及繁简程度大 不相同,因而每条指令和每个微操作所需的执行时 间也不相同,这就需要引入时序信号来对这些微操 作进行定时控制。时序控制方式,就是指微操作与 时序信号之间采取何种关系。按照同步或非同步的 关系,可将时序控制方式分为同步控制和异步控制
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计算机从取指令到执行完指令所需要的时间称 为指令周期。不同的指令,其功能不同,其指令周 期长短也就可以不同。在系统中,通常不为指令周 期设置时间标志信号,因而也不将其作为时序的一 级。时序信号通常划分为三级,即机器周期、节拍
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图5.2
时序系统结构框图
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3) 异步控制方式中没有统一的时钟信号,各部件 按自身固有的速度工作,通过应答方式进行联络, 常见的应答信号有准备好(READY)或等待( WAIT
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图5.3 多级时序
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图5.4
异步应答流程
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在CPU中,控制器的任务是决定在什么时间、 根据什么条件、发什么命令、做什么操作。因此, 产生微命令的基本依据是时间、指令代码、状态、 外部请求等。这些信息或作为逻辑变量,经组合逻 辑电路产生微命令序列;或形成相应的微程序地址, 通过执行微指令直接产生微命令序列。按照微命令 的产生方式,可将控制器分为组合逻辑控制器和微

计算机组成原理(本全)ppt课件

计算机组成原理(本全)ppt课件

定点数的加减法实现
通过硬件电路实现定点数的加减法,包括加 法器、减法器等。
浮点数的加减运算
浮点数的表示方法
包括IEEE 754标准中浮点数的表示方法、规格化表示 和精度。
浮点数的加减法规则
包括阶码和尾数的运算规则、对阶操作、尾数加减运 算和结果规格化等。
浮点数的加减法实现
通过硬件电路实现浮点数的加减法,包括浮点加法器 、浮点减法器等。
指令的执行过程与周期
指令执行过程
取指、译码、执行、访存、写回等阶段 。
VS
指令周期
完成一条指令所需的时间,包括取指周期 、间址周期、执行周期等。
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中央处理器(CPU)
CPU的功能与组成
控制器
负责指令的取指、译码和执行,控制 数据和指令在CPU内部的流动。
运算器
执行算术和逻辑运算,包括加、减、 乘、除、与、或、非等操作。
多核处理器与并行计算
多核处理器
将多个处理器核心集成在一个芯片上,每个核心可以独立执行指令,提高处理器的并行 处理能力。
并行计算
利用多核处理器或多个处理器同时处理多个任务或数据,加速计算过程,提高计算效率 。
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输入输出系统
I/O接口与I/O设备
I/O接口的功能
实现主机与外设之间的信息交换,包括数据 缓冲、信号转换、设备选择等。
乘法与除法运算
浮点数的乘除法运算
包括浮点数的乘法、除法和平方根运算等。
定点数的乘除法运算
包括原码一位乘法、补码一位乘法、原码除 法和补码除法等。
乘除法运算的实现
通过硬件组成与设计
运算器的基本组成
包括算术逻辑单元(ALU)、寄存器组、数据总线等。
运算器的设计原则

计算机系统的组成PPT

计算机系统的组成PPT
计算机安全的重要性
随着计算机技术的普及和信息化的加速,计算机安全问题越来越 重要,保护计算机安全已成为社会和个人的共同责任。
计算机安全的威胁
计算机安全的威胁来自多个方面,包括黑客攻击、病毒、木马、 钓鱼等,这些威胁严重威胁着计算机系统的安全和稳定。
防火墙技术
防火墙的定义
防火墙是指一种隔离设备,它 可以限制外部网络与内部网络 之间的访问,从而保护内部网
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计算机未来发展趋势
人工智能在计算机中的应用
总结词:日益广泛
详细描述:人工智能在计算机中的应用已经变得日益广泛。随着人工智能技术的不断发展,它已经逐渐渗透到计算机系统的各 个领域。例如,自然语言处理技术可以用于智能客服、机器翻译等领域;机器学习技术可以应用于数据挖掘、图像识别等领域 ;深度学习技术可以用于语音识别、自动驾驶等领域。
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THANKS
集线器是连接网络节点的设备,能够将信 号放大并传输到其他节点。
调制解调器
调制解调器是实现数字信号和模拟信号转 换的设备,用于远程登录和控制等应用。
网络拓扑结构
星型拓扑结构
星型拓扑结构采用中心节点和分支节点 连接的格局,分支节点与中心节点相连
,实现信息交换。
A 总线型拓扑结构
总线型拓扑结构采用单根传输线作 为传输介质,节点通过总线连接并
组成
网络协议由语法、语义和 时序三个要素组成。
分层结构
计算机网络采用分层结构 ,常见的协议层次有物理 层、数据链路层、网络层 、传输层和应用层。
网络设备
路由器
路由器是连接不同网络的设备,能够实现 数据包转发和路由选择等功能。
交换机
交换机是连接局域网的设备,能够实现数 据帧的转发和过滤等功能。

计算机组成原理PPTPPT课件

计算机组成原理PPTPPT课件
➢钱晓捷,微型计算机原理及应用,清华大学出版社, 2006
精选ppt课件2021
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目录
☼ 第一章 计算机系统概论 ☼ 第二章 指令系统 ☼ 第三章 中央处理部件CPU ☼ 第四章 存储系统 ☼ 第五章 输入输出(I/O)系统
精选ppt课件2021
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第一章 计算机系统概论
1.1 计算机的基本概念
如何正确理解“计算机”这个术语呢? 凡是能完成以下三类工作的机器就是计算机: ①能接受程序和数据的输入,并存储起来; ②能按照存储的程序对输入的数据进行自动处理 并得出结果; ③能把结果输出。
特点:控制简单,译码时间短,编码浪费,n位操作码能表示2n条指令
操作码长度不固定:操作码分散在指令字的不同字 段内
特点:能有效压缩操作码的平均长度,控制复杂,指令译码、分析较难
精选ppt课件2021
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现代计算机中多采用不等长操作码——不同类的 指令,其操作码的长度不同。
对于一部分不需要操作数的指令可以将指令操作 码扩展到操作数字段,操作码的长度随地址码的减少 而增加。
在不增加指令长度的情况下,能充分利用指令的 各个字段扩展操作码的长度,使它可以表示更多的指 令。
实现不等长操作码可以通过扩展操作码法实现。
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操作码扩展实现方式 等长扩展
每次扩展的操作码的位数相同。例如:4-8-12扩展法、 3-6-9扩展法、4-6-8扩展法 不等长扩展
10010101 10100001
操作码用来表明本条指令要 求计算机完成的操作,如加 法,减法,取数等,CPU中有 专门的译码电路来识别解释 各操作码
地址码用来给出参加本次运算的操作数和 运算结果所在的地址,根据地址码个数, 指令格式分为零地址、一地址选ppt课件2021

计算机系统组成教学PPT课件

计算机系统组成教学PPT课件
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人体器官与计算机各组成部分的类比
人体器官 在活动中的作用(功能) 计算机组成部分
眼睛、耳朵
获取数字信息和运算法则
输入设备
记忆所得到的数字和运算法则 记

记忆细胞(脑)
忆运算结果
存储器





思维细胞(脑)
对得到的数字按运算法则进行计算
运算器
控 制 器

嘴巴
回答问题给出运算结果
输出设备
目标要求
知道计算机硬件和软件的概念及其关系 掌握计算机硬件的各个组成部分及其作用 了解存储器的分类、内存RAM与ROM的区别及其 作用,以及掌握存储的单位及其之间的换算 学会软件的分类,知道常见的软件的类别 理解计算机的工作原理和工作过程
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课程导入
人类行用工具已经有好几千年的历史了,从最 初的完全靠 人的双手到借助树枝 到使用石器、铁器、机械, 在这过程中用到的工具都是人的手的延伸和扩 展。而计算机之所以叫电脑,就是说它是人脑 的延伸。
控制协调人体各器官进行活动 控制协调计算机各组成部分执行指令
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计算机的系统组成
计算机系统通常包括硬件系统和软件系统两大部分,然后再 根据每一部分功能进一步划分,如图所示。
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计算机的系统组成
硬件的概念
硬件:计算机的硬件(Hardware)是指组成计算 机的看得见、摸得着的实体,是计算机工作的物质 基础。包括运算器、控制器、存储器、输入设备和 输出设备(硬件五大组成部分)。如:主机箱、显 示器、键盘、鼠标和音箱等,这些部件和设备按照 计算机系统结构的要求构成一个有机整体,称为计 算机硬件系统。
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内存
二、微机的软件系统
1. 计算机软件概念
计算机软件是计算机程序和对该程序的功能、结构、 设计思想以及使用方法等整套文字资料的说明(即文 档)。
2. 软件系统的分类
通常分为系统软件和应用软件两大类。
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授课教师:毕汉平

2010.09.13
计算机系统的组成
计算机系统
硬件 软件
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• 硬件 --看得见摸得着
是计算机系统中的各种物理装置,是由各种实在的、看得 见摸得着的器件组成的,它是计算机系统物质基础。
• 软件 --看不见摸不着
是在硬件的基础上运行的各式各样的程序(它是看不见摸 不着的)及有关资料。
硬件是计算机的身体,软件是计算机的灵魂, 它们相辅相成、缺一不可。
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一、微机的硬件系统
硬件系统主要包括运算器、控制器、存储 器、输入设备和输出设备五部分。
输入设备
存储器
输出设备
中央处理器:
运算器 控制器
音箱
显示器
主机
光驱
键盘
鼠标
软驱
CPU
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