1-2计算机硬件系统

计算机硬件系统的组成：

• 中央处理器
• 运算单元
• 控制单元
• 主存储器
• 外围设备
• 输入设备
• 输出设备
• 存储设备
• 网络通信设备
• 总线

存储程序计算机：

• 冯·诺伊曼等人在1946年总结并明确提出， 被称为冯·诺伊曼计算机模型
• 存储程序计算机在体系结构上主要特点
  • 以运算单元为中心，控制流由指令流产生
  • 采用存储程序原理，面向主存组织数据流
  • 主存是按地址访问、线性编址的空间
  • 指令由操作码和地址码组成
  • 数据以二进制编

存储程序计算机的结构：

当今计算机硬件的经典结构和主流组织方式

总线及其组成：

• 总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是CPU、内存、输入输出设备传递信息的公用通道
• 计算机的各个部件通过总线相连接，外围设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统
• 按照所传输的信息种类，总线包括一组控制 线、一组数据线和一组地址线

总线的类型：

• 内部总线：用于CPU芯片内部连接各元件
• 系统总线：用于连接CPU、存储器和各种 I/O模块等主要部件
• 通信总线：用于计算机系统之间通信

 中央处理器（CPU）：

中央处理器是计算机的运算核心（Core）和 控制单元（ Control Unit），主要包括：

• 运算逻辑部件：一个或多个运算器
• 寄存器部件：包括通用寄存器、控制与状态寄存器，以及高速缓冲存储器（Cache）
• 控制部件：实现各部件间联系的数据、控制及状态的内部总线；负责对指令译码、 发出为完成每条指令所要执行操作的控制信号、实现数据传输等功能的部件

处理器与寄存器：

• 运算单元
• 控制单元
• 内部总线
• PC/IR/Flag
• MAR/MDR
• 寄存器
• Cache
• IOAR/IODR

存储器的组织层次 ：

外围设备及其控制 

• 设备类型
  • 输入设备
  • 输出设备
  • 存储设备
  • 机机通信设备
• 设备控制方式
  • 轮询方式：CPU忙式控制+数据交换
  • 中断方式：CPU启动/中断+数据交换
  • DMA方式：CPU启动/中断，DMA数据交换