1.6微型计算机的主机
存储程序
指令和程序
CPU的功能
中央处理器的组成
指令周期
作业
冯 诺依曼
计算机应采用二进制运算以及存储程序的工作方式
将表示计算步骤的程序同参加计算的数据一起存储在存储器中,由计算机执行程序自动完成计算过程.
现代计算机的范式—— 冯 诺依曼结构
指令是指示计算机完成某种操作的命令
程序是为计算机解决问题而编排的指令序列
算术逻辑运算指令
数据传送指令
程序控制指令
状态管理和控制指令
输入/输出指令
CPU的功能
指令控制
操作控制
时间控制
数据控制
CPU执行程序并根据程序中的指令控制计算机各个部件工作
CPU要将指令控制功能转换成具体的操作信号发往各个部件
CPU对各个操作的时间进行严格控制,以便部件协调工作
CPU对数据进行算术和逻辑运算
CPU
控制器
运算器
程序计数器
指令寄存器
指令译码器
时序产生器
操作控制器
算术逻辑单元(ALU)
累加寄存器
数据缓冲存储器
状态条件寄存器
缓冲存储器用来暂时存放内存读出或存入的一条指令或一个数据字,它是CPU和内存,外部设备之间信息传送的中转站,起着缓冲的作用.
指令存储器用来保存当前正在执行的一条指令.
累加器的功能是当运算器的算术逻辑单元执行全部算术和逻辑运算时,为ALU提供源数据并暂时存放运算结果.
程序计数器用来指示下一条要执行的指令的位置
操作控制器就是根据指令操作码和时序信号,产生各种操作控制信号,正确建立数据通道,从而完成取指令和执行指令的控制.
时序产生器的作用就是对各种操作实施时间上的控制.
取一条指令
执行该指令
取一条指令
执行该指令
指令周期
取出并执行一条指令的时间
CPU周期
CPU周期
CPU周期
CPU周期
CPU周期
CPU周期
从内存中读取一个指令字的最短时间
时钟周期
时钟周期
时钟周期
时钟周期
时钟周期
处理操作的最小时间单位,决定了计算机的运行速度
时钟频率
计算机的主频,是CPU提供的有规则电脉冲信号.
时钟频率f 越高,时钟周期T(T=1/f)越小,则CPU周期,指令周期时间越短,使CPU每秒能执行更多的指令,因此整个计算机的运行速度越快.
作业
书上:第41页练习题