计算机组成原理与汇编语言1课件.ppt

计算机组成原理与汇编语言;内容;参考教材;第一节 计算机的分类和应用 第二节 计算机的基本组成 第三节 计算机系统的硬件结构 第四节 计算机系统的软件 第五节 计算机系统的层次结构 第六节 计算机性能指标分析 第七节 计算机系统组织和结构的发展;第一节 计算机的分类和应用;数字计算机分类;二、计算机的应用 （一）科学计算——数值计算 （二）计算机控制——A/D、D/A （三）信息处理——非数值计算 （四）教育和卫生 （五）家用电器 （六）人工智能 ;一、存储程序的概念 采用二进制形式表示计算机中的数据和指令。 把编好的程序和原始数据预先存入主存储器中，使计算机在工作时能够连续、自动、高速地从存储器中取出一条条指令并且执行之。（存储程序概念） 由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成计算机系统。;算术运算 逻辑运算;y=ax+b-c ;;二、计算机的主要部件 （一）输入设备： 功能：向机器输入操作员提供的原始信息，并将这些信息变换为计算机能够识别的形式。 （二）输出设备： 功能：将计算机的处理结果，以人们容易接受的形式或为其他机器所能接受的形式输送出来。 （三）存储器 功能：存储程序和各种数据信息。 存储系统通常分为三级存储体系。;存储系统的三级存储体系; （四）运算器 功能：执行算术运算和逻辑运算的部件，对信息进行加工处理。 （五）控制器 功能：产生一系列控制信号以指挥整个计算机系统有条不紊的自动运行。（即决定做某种动作的时间和条件。） 控制器的结构有两种类型：即组合逻辑控制器和微程序控制器。; 总线：一组公共信息传输线路，能为多个部件服务，可分时地发送与接收各个部件的信息。 总线的数据通路宽度：指能够一次并行传送的数据位数。 总线分为单向总线和双向总线。 单向总线：挂在总线上的一些部件将信息有选择地传向另一些部件，却不能反向传送；;双向总线： 挂在总线上的任何一个部件或设备都可以从总线上有选择地接受其他部件或设备的信息，而且能通过总线有选择的向其他部件或设备发送信息。 总线传送信息的类别： 数据总线：传送操作数或程序。 地址总线：传送主存储器地址码或外围设备码。 控制总线：传送各种控制信息。 ;二、小型机与微型机的典型结构 ;结构特点——两组总线 存储总线、输入输出总线 优点：同一时间只能进行一种传送，控制线路 简单，时间关系易于处理，可以采用同 步控制方式。 缺点：I/O设备与存储器交换需要cpu控制， cpu效率降低。;;结构特点——一组总线实现cpu，I/O,MEM间通信 中央处理机可以看作单总线上的一个子系统。 各部件可通过单总线进行双向信息传送。 优点：允许I/O与MEM直接交换信息，MEM可 以和I/O设备统一编址 缺点：不允许两个设备同时使用总线。 所有设备连在一个总线上，数据量大时容 易达到饱和，造成系统性能下降。; 所有部件和设备都可通过总线交换信息，但在CPU与主存之间又专门设置了一组高速的存储总线。 ;优点：通过专用总线与存储器连接，提高了cpu速度，减轻了系统总线的负担。 主存与输入输出设备交换，不需要通过cpu 计算机系统由cpu为中心转为存储器为中心;CPU;主板：支撑着CPU、内存条以及I/O接口之间进行数据传送，是总线技术的集成化、模块化的结果。;主板举例;二、中、大型计算机的典型结构;整机系统分成主机、通道、I/O控制器和I/O设备等四级。 通道：是一种控制设备，它能保证CPU中的数据处理与I/O设备交换信息两项任务同时执行，完成I/O操作管理。;第四节 计算机系统的软件;一、 硬软组成的层次结构 数据模型/算法 －－－－系统分析级 用户程序 －－－－－－－用户程序级 应用软件 －－－－－－－用户工具级 语言处理程序 －－－－算法实现级 操作系统 －－－－－－－软件接口级 机器语言 －－－－－－－指令级 硬核 －－－－－－－微程序级;二、从语言功能角度划分层次结构;专用语言虚拟机　－－－－－专用语言解释程序 高级语言虚拟机 －－－－高级语言编译程序 汇编语言虚拟机 －－－－汇编程序 机器语言物理机 －－－－指令系统;一、计算机的主要特性 （一）在程序控制下自动连续工作 （二）运算速度快 （三）精度高、通用性强 二、计算机的主要指标 （一）基本字长： 参与计算机运算的操作数的基本位数。 ;（二）主存储器容量 以字( Word )为单位的计算机常用字数乘以字长来表示存储器容量，如 8192×16 表示有 8192 个字存储单元。 以