2017年全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試四級(jí)復(fù)習(xí)綱要:計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)

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三、計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)
     實(shí)際應(yīng)用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)以及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成的一個(gè)整體系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)的所有實(shí)體部件的集合,通常這些部件由電路(電子元件)、機(jī)械等物理部件組成,它們都是看得見摸得著的,故通常稱為“硬件”。計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)也可以稱為馮?諾伊曼結(jié)構(gòu),它由五大部件組成:主機(jī)部分由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器組成,外設(shè)部分由輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成,其中核心部分部件是運(yùn)算器。
     計(jì)算機(jī)硬件之間的連接線路分為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與總線結(jié)構(gòu),這里主要介紹總線(BUS)結(jié)構(gòu)??偩€結(jié)構(gòu)有如下幾種形式:
     1.以CPU為中心的雙總線結(jié)構(gòu)
     所謂總線實(shí)際上是一組并行的導(dǎo)線,導(dǎo)線的數(shù)目和計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)相同,數(shù)據(jù)和指令**總線傳送。
     2.以存儲(chǔ)器為中心的雙總線結(jié)構(gòu)
     3.單總線結(jié)構(gòu)
     主要部件功能:
     1.運(yùn)算器
     運(yùn)算器是完成二進(jìn)制編碼的算術(shù)或邏輯運(yùn)算的部件。運(yùn)算器由累加器(用符號(hào)L A )、通用寄存器(用符號(hào)L B )和算術(shù)邏輯單元(用符號(hào)ALU)組成,核心是算術(shù)邏輯單元。
     2.存儲(chǔ)器
     在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)器包括內(nèi)存儲(chǔ)器(又叫主存儲(chǔ)器或隨機(jī)存儲(chǔ)器,簡(jiǎn)稱內(nèi)存或主存)、外存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器和高速緩沖存儲(chǔ)器以及寄存器等。隨機(jī)存儲(chǔ)器是按地址存取數(shù)據(jù)的,若地址總線共有20條地址線(A 0 ~A 19 ),即有20個(gè)二進(jìn)制位,可形成2 20 =1048576個(gè)地址(1兆地址)。
     3.控制器
     控制器由三大部件組成,它們是指令部件、時(shí)序部件和操作控制部件。
     (1)指令部件
     指令部件包括程序計(jì)數(shù)器PC,指令寄存器IR和指令譯碼器ID。
     (2)時(shí)序部件
     時(shí)序部件產(chǎn)生定時(shí)節(jié)拍,一般由時(shí)鐘信號(hào)源、節(jié)拍發(fā)生器及微操作電路組成。
     4.輸出寄存器
     輸出寄存器用于存放輸出結(jié)果,以便由它**必要的接口(輸出通道),在輸出設(shè)備上輸出運(yùn)算結(jié)果。
     5.輸入設(shè)備
     目前主要**CRT終端和鍵盤實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話。磁性設(shè)備閱讀機(jī)、光學(xué)閱讀機(jī)等可作為輸入設(shè)備