第2章计算机基础知识 徐州工程学院
第2章 计算机基础知识 徐州工程学院
21计算机的基本原理 211指令和指令系統 2.12计算机基本结构 2.13自动执行程序 2021/2/20 徐州工程学院 2
2021/2/20 徐州工程学院 2 2.1 计算机的基本原理 ◼ 2.1.1 指令和指令系统 ◼ 2.1.2 计算机基本结构 ◼ 2.1.3 自动执行程序
22个人计算机基本结构 2.21总线 222系統主板与时钟频率 ■微处理器花片 2021/2/20 徐州工程学院 3
2021/2/20 徐州工程学院 3 2.2 个人计算机基本结构 ◼ 2.2.1 总线 ◼ 2.2.2 系统主板与时钟频率 ◼ 微处理器芯片
23存储器和I/0设备 231主存储器系統 232助存储设备 233输入出系统 2021/2/20 徐州工程学院
2021/2/20 徐州工程学院 4 2.3 存储器和I/O设备 ◼ 2.3.1 主存储器系统 ◼ 2.3.2 辅助存储设备 ◼ 2.3.3 输入输出系统
211指令和指令系统 ■计算机执行某种操作的命令称为指令,指令是 用来规定计犷机执行的操作和操作对所在存 储位量的一个二冼位串。由计犷机直接识别执 行,是程序控制计犷机的最小单位。 ■不同讣算机所拥有的指令数量、指令功能各不 相同。一台计箕机所有指令的集合称为指令系 统,指令系統体现了计算机的基本功能。 2021/2/20 徐州工程学院
2021/2/20 徐州工程学院 5 2.1.1 指令和指令系统 ◼ 计算机执行某种操作的命令称为指令，指令是 用来规定计算机执行的操作和操作对象所在存 储位置的一个二进位串，由计算机直接识别执 行，是程序控制计算机的最小单位。 ◼ 不同计算机所拥有的指令数量、指令功能各不 相同，一台计算机所有指令的集合称为指令系 统，指令系统体现了计算机的基本功能
211指令和指令系统 ■(1)操作码指明计算机应该执行的某种 操作的性质与功能。用来指出计机应 执行何种操作的一个二选制代码。 ■例如,加法、减法、乘法、除、取数、 存教等各种基本操作均有各自相应的操 2021/2/20 徐州工程学院
2021/2/20 徐州工程学院 6 2.1.1 指令和指令系统 ◼ （1）操作码指明计算机应该执行的某种 操作的性质与功能，用来指出计算机应 执行何种操作的一个二进制代码。 ◼ 例如，加法、减法、乘法、除法、取数、 存数等各种基本操作均有各自相应的操 作码
211指令和指令系统 ■(2)操作数地址指出被操作的数据( 称操作数)存放在何处,即操作数所在 存储单元地址。 计犷机中操作数可以相当灵活地指定 它可以直接包含在指令中。可以在CPU 的某个岢存器中,大多数情况是在存储 器的某个(些)存储单元中。 2021/2/20 徐州工程学院
2021/2/20 徐州工程学院 7 2.1.1 指令和指令系统 ◼ （2）操作数地址指出被操作的数据（简 称操作数）存放在何处，即操作数所在 存储单元地址。 ◼ 计算机中操作数可以相当灵活地指定， 它可以直接包含在指令中，可以在CPU 的某个寄存器中，大多数情况是在存储 器的某个（些）存储单元中
211指令和指令系统 (1)复杂指令系統 ■当棊—系列计犷机增设新型号机式高档 机时。为维护老用户在软件上的投资不 受损失,新机器中不得不继永老机器指 令系统中的全部指令 这也使得同一系列计算机的指令系统越 来复杂。后来称这些计算机为“复杂 指令系統计算机”,简称CIsC 2021/2/20 徐州工程学院
2021/2/20 徐州工程学院 8 2.1.1 指令和指令系统 ◼ （1）复杂指令系统 ◼ 当某一系列计算机增设新型号机或高档 机时，为维护老用户在软件上的投资不 受损失，新机器中不得不继承老机器指 令系统中的全部指令， ◼ 这也使得同一系列计算机的指令系统越 来越复杂，后来称这些计算机为“复杂 指令系统计算机”，简称CISC
211指令和指令系统 (2)精指令系統 ■RISC计算机的特点是通过筒化指令使计 箕机的结构更加简单合理。从而提高运 算遠度,并最终达到整体上的性能优化。 ■在采用RISC技术设计指令系统时,选择 使用频率软高的简单指令和常用指令, 指令长度固定。指令格式种类少。寻址 方式种类少。 2021/2/20 徐州工程学院
2021/2/20 徐州工程学院 9 2.1.1 指令和指令系统 ◼ （2）精简指令系统 ◼ RISC计算机的特点是通过简化指令使计 算机的结构更加简单合理，从而提高运 算速度，并最终达到整体上的性能优化。 ◼ 在采用RISC技术设计指令系统时，选择 使用频率较高的简单指令和常用指令， 指令长度固定，指令格式种类少，寻址 方式种类少
212计算机基本结构 ■1.运犷器 ■运算器是对二选制数选行运算的部件。 它在控制器的控制下执行程序中的指令, 皃成各种箕术运算、逻辑运犷、比较运 算、移位运犷以及字待运犷登 运算器由算术還辑部件(ALU)、寄存 器瞢组成。 2021/2/20 徐州工程学院
2021/2/20 徐州工程学院 10 2.1.2 计算机基本结构 ◼ 1．运算器 ◼ 运算器是对二进制数进行运算的部件。 它在控制器的控制下执行程序中的指令， 完成各种算术运算、逻辑运算、比较运 算、移位运算以及字符运算等。 ◼ 运算器由算术逻辑部件（ALU）、寄存 器等组成