1.3.1电子数字计算机的运算器

1.一位加法电路——全加器

运算器直接执行各种操作,其中核心部件就是加法电路。
加法过程:
1.3电子数字计算机的基本原理
全加器有5个端口:3个输入端口和2个输出端口
全加器的逻辑符号:
1.3电子数字计算机的基本原理

2.串行加法电路

由两个n位的移位寄存器、一个全加器和一个进位触发器所组成

3.并行加法电路

由n个全加器组成

1.3.2计算机存储器

存储器是计算机中用于存储数据和程序的部件

1.计算机存储器的分类

(1)按介质分类
· ·机械存储器
· ·电子存储器
· ·磁存储器
· ·光存储器
(2)按照记忆性能分类
永久性存储器:就是断电后还能够保存数据的存储器,例如磁盘、闪存、光盘。
非永久性存储器:断电之后就无法保存的存储器,必须在有电源的情况下能够使用。
(3)按访问单元间的位置关系分类
顺序访问存储器
随机访问存储器
(4)按照读写限制分类
只读存储器
随机读写存储器
(5)按照存储器在计算机系统中所起的作用分类
主存储器(内存)
高速缓冲存储器Cache
辅助存储器(外存)

2.按照地址进行存取与主存储器的结构

3.存储器的基本性能要求

存储器的性能通常从以下及几个方面来描述
(1)每位成本
(2)容量
(3)存取速度
存取速度用三个指标来衡量:存取时间、存取周期和存储器带宽
(4)信息的可靠保存性、非易失性和可更换性

分级存储

就是计算机把要反复使用的内容保存在速度高、容量小的存储器中,把不经常使用的内容保存在容量大但是速度低的存储器中。目的是为了节约成本。
目前计算机一般实行三级存储:辅助存储器(光盘、磁盘、U盘等)、主存储器(内存)、Cache(缓存)。关系如下:
1.3电子数字计算机的基本原理

1.3.3计算机控制器

1.控制器的功能

(1)定序
规定指令顺序
(2)定时
规定什么时候计算机的什么部件做什么

定时和定序组合起来就是定时序

(3)发送操作控制信号

2.控制器的组成与工作过程

控制器的功能由指令寄存器、指令译码部件、地址处理部件、指令计数器、时序部件和操作控制部件共同完成。关系如下:
1.3电子数字计算机的基本原理
控制器执行一条指令过程是:取指令——分析指令——执行指令
(1)取指令
(2)分析指令
(3)执行指令(发送操作控制信号)

3.一条指令的执行过程

1.3.4总线

总线的定义
连接多个部件之间的通道,由导线和插槽组成。
1.3电子数字计算机的基本原理
总线的分类
(1)数据总线:用来传输数据
(2)地址总线:用来传输内存存储单元地址
(3)控制总线:用来传输控制信号
总线也是电子部件。

1.3.5计算机中的时序控制

时序就是控制器对顺序和时间点的安排。
在同一时间工作采用同步控制
不在同一时间工作就会采用异步控制

1.指令执行的时序控制

2.存储器读写的时序控制

3.总线传输中的时序控制

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