三.計算機系統的組成

　　1.計算機的基本結構

　　馮·諾依曼(美籍匈牙利數學家)對計算機結構提出的設計思想：

　　(1)計算機應由五個基本部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備;

　　(2) 采用存儲程序的方式，程序和數據存放在同一個存儲器中;

　　(3) 指令在存儲器中按執行順序存放，由指令計數器指明要執行的指令所在的單元地址，一般按順序遞增，但可按運算結果或外界條件而改變;

　　(4) 機器以運算器為中心，輸入/輸出設備與存儲器間的數據傳送都通過運算器。

　　2.計算機工作原理計算機的工作過程其實就是一個執行指令和程序的過程。

　　指令的執行過程：

　　第一階段，計算機將要執行的指令從內存取到CPU，此階段稱之為取指周期;

　　第二階段，CPU對取入的指令進行分析譯碼，判斷該指令要完成的操作，然后向各部件發出完成該操作的控制信號，完成該指令的功能，此階段稱之為執行周期。

　　程序的執行過程：就是逐條執行指令的過程。取指令→執行指令→取指令→執行指令……

　　指 令：就是讓計算機完成某個操作所發出的命令，是計算機完成某個操作的依據。它包括操作碼和操作數兩部分。

　　操作碼：指明該指令要完成的操作。

　　操作數：是指參加運算的數或者數所在的單元地址。

　　指令的分類：包括： 數據傳送指令、算術運算指令、邏輯運算指令、移位運算指令、位與位串操作指令、控制轉移指令、輸入/輸出指令、其他指令。

　　指令系統：指一臺計算機的所有指令的集合。不同的計算機其指令系統不一定相同。

　　程 序：是由一系列指令構成的有序集合。

　　3. 計算機的硬件系統 計算機硬件主要由中央處理器、主存儲器、輔助存儲器、輸入/輸出設備和總線等組成。

　　其中：中央處理器、主存儲器和總線構成“主機” ， 輔助存儲器和輸入/輸出設備構成“外設”。

　　微機的主機箱內主要有下列部件：

　　(1) 系統主板 是一塊集成電路板，是微機最主要的部件，它包括微處理器模塊、內存模塊、基本I/O接口、中斷控制器、DMA(直接存取存儲器)控制器及連接其他部件的總線。

　　微處理器 CPU ：是微機的核心部件，控制計算機的各項工作。 Pentium 處理器主要由執行單元、指令預取部件、指令譯碼部件、地址轉換與管理部件、指令快存(cache)和數據快存(cache)、總線接口部件和控制器等組成。其核心是執行單元(即運算器)，它的任務是高速完成各種算術和邏輯運算。

　　CMOS存儲器： 用來存放用戶對計算機的配置參數。存放在其中的信息可以在計算機開機時進行修改，關機后可保持設置不變。其中的信息要依靠小電池來維持，電池放電后，會使其中的信息全部丟失。

　　I/O總線： 包括傳送數據信號的數據總線DB(是雙向的)、傳送地址信號的地址總線AB(是單向的)、傳送控制信號的控制總線CB 。常用的有PCI(外圍設備接口)總線、 ISA(工業標準體系結構)總線、EISA(擴展的工業標準體系結構)總線. 通用串行總線(USB)：可以連接幾乎所有外部設備。

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