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1、计算机组成与结构,主讲人：张莹 电子邮件：zying119,程序员所见到的计算机系统的属性 概念性的结构与功能特性,实现计算机体系结构所体现的属性,有无乘法指令,如何实现乘法指令,（指令系统、数据类型、寻址技术、I/O机理）,（具体指令的实现）,计算机体系结构和计算机组成,计算机组成与结构课程简介,专业中的地位 计算机的硬件领域的骨干、核心课程。 目的 理论：形成整机系统化的概念； 实践：动手熟悉各组成部分，最终使各部分协调工作完成简单指令序列。 任务 完成理论知识的学习，为考研作准备； 与汇编语言相结合完成小型电路设计,计算机系统简介,计算机软、硬件的概念,由具有各类特殊功能 的信息（程序）
2、组成,计算机系统,计算机的实体 如主机、外设等,按任务需要编制成的各种程序,用来管理整个计算机系统,语言处理程序,操作系统,服务性程序,数据库管理系统,网络软件,软 件,. 计算机的解题过程,高级语言,虚拟机器 M3,汇编语言,虚拟机器 M2,机器语言,实际机器 M1,微指令系统,微程序机器 M0,计算机系统的层次结构,用编译程序翻译 成汇编语言程序,用汇编程序翻译 成机器语言程序,用机器语言解释操作系统,用微指令解释机器指令,由硬件直接执行微指令,计算机的基本组成,冯.诺依曼计算机的特点 计算机的组成 采用存储程序的方式 数据二进制码表示 指令由操作码、地址码组成 指令在存储器中顺序存放，由
3、PC指明要执行的指令单元。 机器以运算器为中心。,算术运算 逻辑运算,存放数据 和程序,将信息转换成机 器能识别的形式,将结果转换成 人们熟悉的形式,指挥程序 运行,冯诺依曼计算机硬件框图,冯诺依曼计算机硬件框图,二、计算机硬件框图,1. 以存储器为中心的计算机硬件框图,ALU,主存 辅存,CPU,主机,I/O,硬件,CU,2.现代计算机硬件框图,计算机硬件系统的工作过程,1.上机前的准备,建立数学模型,编制解题程序,确定计算方法,程序 运算的 全部步骤,指令 每 一个步骤,三、计算机的工作步骤,取x 至运算器中,乘以x 在运算器中,乘以a 在运算器中,存ax2 在存储器中,取b 至运算器中,
4、乘以x 在运算器中,加ax2 在运算器中,加c 在运算器中,= (ax + b)x + c,取x 至运算器中,乘以a 在运算器中,加b 在运算器中,乘以x 在运算器中,加c 在运算器中,计算 ax2 + bx + c,编程举例,000001 0000001000,打印 ,停机,取数 ,存数 ,加 ,乘 ,指令格式举例,计算 ax2 + bx + c 程序清单,计算机硬件的主要技术指标,1、机器字长 CPU一次能处理的数据位数。 2、存储容量 存储容量存储单元个数存储字长 3、运算速度 单位时间执行指令的平均条数，MIPS,一、根据物理器件，将电子计算机分为4代 1、电子管计算机时代 2、晶体管计算机时代 3、集成电路计算机时代 4、大规模集成电路计算机时代,1.4 电子计算机的发展简史,（1）科学计算 （2）数据处理 （3）计算机控制 （4）计算机辅助设计/计算机辅助制造 （5）人工智能 小结： 1、掌握计算机硬件系统的整体结构P4图1.1 2、结合三种语言体会计算机系统的多层次结构P6图1.4 3、了解计算机的发展历史和应用,1.5 计算机的应用,课程结构,
