1.2.2 认识各个硬件部件

返回目录《计算机组成原理笔记目录（2019 王道考研）》

1.2.2 认识各个硬件部件

1.主存储器
2.运算器
3.控制器

1.主存储器的基本组成
    主存储器=存储体+MAR+MDR
    MAR（Memory Address Register，存储地址寄存器）
    MDR（Memory Data Register，存储数据寄存器）
    1.存储体
        存储单元：每个存储单元存放一串二进制代码
        存储字：存储单元中二进制代码的组合
        存储字长：存储单元中二进制代码的位数（通常是：k*8bit）
        （存储元：存储二进制的，每个存储元可存1bit）
    2.MAR
        每个存储地址对应一个存储单元
        MAR位数反应存储单元的个数
            例如
                MAR=4位-->总共有2^4个存储单元
    3.MDR
        MDR位数反应存储字长
        例如
            MDR=16位-->每个存储单元可存放16bit
                即：一个字（word）=16bit
        易混淆：
            一个字节（Byte）=8bit
            一个字（word）的字长根据各个计算机的不同而不同，可能是8bit、16bit、...
    **注：现在的计算机通常把MAR、MDR也集成到CPU内
2.运算器的基本组成
    运算器=ACC+ALU+X+MQ
    ACC：累加器，用于存放操作数或运算结果
    X（一般有多个通用寄存器）：通用的操作数寄存器，用于存放操作数
    MQ：乘商寄存器，在乘、除运算时，用于存放操作数或运算结果
    ALU（运算器的核心部件）：算数逻辑单元，通过内部复杂的电路实现算术运算、逻辑运算
    ACC、X、MQ用来存放数据，ALU用来进行逻辑运算和算数运算
    
    ACC、X、MQ在加减乘除时，存放的数据

寄存器	加法	减法	乘法	除法
ACC	被加数、和	被减数、差	乘积高位	被除数、余数
MQ			乘数、乘积低位	商
X	加数	减数	被乘数	除数

3.控制器的基本组成
    控制器=CU+IR+PC
    CU（Control Unit，控制器核心部件）：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
    完成一条指令的过程
        根据PC里指令地址取指令，之后PC自动加1
        取出的指令放在IR中，IR将操作码送入CU，之后CU分析指令，
        分析完了之后CU控制其他部件执行指令
4.计算机的工作过程
    1.高级语言编译成机器语言

    2.执行第0条指令

    3.执行第1条指令

    4.执行第2条指令

    5.执行第3条指令

    6.执行第4条指令

    CPU区分指令和数据的依据：根据指令周期的不同
        取指令阶段：指令
        执行指令阶段：数据