第5章 計(jì)算機(jī)部件

1、計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院第第 5 章章 計(jì)算機(jī)部件計(jì)算機(jī)部件本章討論的主要問題：本章討論的主要問題： 1. 存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器。計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)仍以存儲(chǔ)器為核心，如何評(píng)價(jià)存儲(chǔ)器的性能？存儲(chǔ)器系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)是什么？如何理解內(nèi)存？ 2. 處理器。處理器。處理器是如何工作的？ 3. IO設(shè)備。設(shè)備。IO設(shè)備的作用是什么？都有哪些常用輸入/輸出設(shè)備？計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院情景問題情景問題計(jì)算機(jī)的基本配置計(jì)算機(jī)的基本配置 結(jié)論：結(jié)論：雖然計(jì)算機(jī)技術(shù)有了很大變化，但是組成計(jì)算機(jī)的基本部件仍然是處理器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。 報(bào)價(jià) ：￥3799 1985年，作者的

2、電腦配置：CPU是8086，硬盤10M，內(nèi)存64K，14寸顯示器。計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院第第 5 章章 計(jì)算機(jī)部件計(jì)算機(jī)部件計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院Robert Dennard，內(nèi)存之父5.1 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器1968年Robert Dennard研制出RAM 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院 在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，存儲(chǔ)器占據(jù)重要位置。但在存儲(chǔ)器占據(jù)重要位置。但在現(xiàn)有技術(shù)條件下，任何一種現(xiàn)有技術(shù)條件下，任何一種存儲(chǔ)裝置，都無法同時(shí)從存儲(chǔ)裝置，都無法同時(shí)從速速度與容量度與容量?jī)煞矫?，滿

3、足用戶兩方面，滿足用戶的需求。實(shí)際上它們組成了的需求。實(shí)際上它們組成了一個(gè)速度由快到慢，容量由一個(gè)速度由快到慢，容量由小到大的存儲(chǔ)裝置層次。小到大的存儲(chǔ)裝置層次。5.1.1 存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)：存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)：（1）存儲(chǔ)容量：）存儲(chǔ)容量：存儲(chǔ)器可以容納的二進(jìn)制信息總量。（2）存取速度：）存取速度：用存取時(shí)間和存取周期兩個(gè)參數(shù)來衡量。n存取時(shí)間：存取時(shí)間：從啟動(dòng)一次存儲(chǔ)器操作到完成該操作所經(jīng)歷的時(shí)間。n存取周期：存取周期：連續(xù)啟動(dòng)兩次獨(dú)立的存儲(chǔ)器操作（例如連續(xù)兩次讀操作）所允許的最小時(shí)間間隔。 通常，存儲(chǔ)周期略大于存取

4、時(shí)間，其差別與主存器的物理實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)有關(guān)（3）每位價(jià)格：）每位價(jià)格：價(jià)格/容量 5.1.1 存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu) 微機(jī)的存取周期很短，約為幾十到一百納秒（1ns=十億分之一秒） 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院n存儲(chǔ)器的容量、速度和價(jià)格的關(guān)系：存儲(chǔ)器的容量、速度和價(jià)格的關(guān)系：n存取時(shí)間越短則每位價(jià)格就越高n存儲(chǔ)容量越大則每位價(jià)格就越低；1.存儲(chǔ)容量越大則存取時(shí)間就越長(zhǎng)。最主要是封裝的成本占很大比重。所以同樣的一塊芯片，如果容量大雖然本身的成本肯定是增高了，但是封裝的成本卻不會(huì)變，即便芯片每位的成本是一樣的，但均價(jià)每位還是降低了（因?yàn)槿萘吭叫〉男酒庋b的價(jià)格比重就越大）。

5、計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院5.1.2 內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器也稱為也稱為內(nèi)存內(nèi)存或或主存主存，它直接與，它直接與CPU相連，存儲(chǔ)容量相連，存儲(chǔ)容量較小，但存取速度較快，用于保存正在使用（或經(jīng)常使用）較小，但存取速度較快，用于保存正在使用（或經(jīng)常使用）的程序和數(shù)據(jù)。的程序和數(shù)據(jù)。 000000000000000111111101111111101111111111100011100011011110100000110010 地址地址存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元的信息的信息存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元是可管理的最小單位，是可管理的最小單位，典型的存儲(chǔ)單元是一個(gè)字節(jié)。典型的存儲(chǔ)單

6、元是一個(gè)字節(jié)。存儲(chǔ)單元的編號(hào)稱為存儲(chǔ)單元的編號(hào)稱為地址地址，一般，一般從從0開始連續(xù)編號(hào)。開始連續(xù)編號(hào)。計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院1110001110001101111010000011001000000000000000011111110111111110111111115.1.2 內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器-存儲(chǔ)單元和存儲(chǔ)地址的類比將內(nèi)存與賓館的房間進(jìn)行類比：將內(nèi)存與賓館的房間進(jìn)行類比：位位床位床位一個(gè)二進(jìn)制位可以存儲(chǔ)一個(gè)二進(jìn)制數(shù)一個(gè)二進(jìn)制位可以存儲(chǔ)一個(gè)二進(jìn)制數(shù) 一張床可以容納一個(gè)人一張床可以容納一個(gè)人存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元房間房間(8人間）人間）內(nèi)存地址內(nèi)存地址房間號(hào)房間號(hào)內(nèi)存容量?jī)?nèi)存

7、容量床位總數(shù)。床位總數(shù)。計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院5.1.2 內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器-寫入和讀出寫入。寫入。向存儲(chǔ)器里存入信息也稱為向存儲(chǔ)器里存入信息也稱為寫入寫入，寫入的新內(nèi)容覆，寫入的新內(nèi)容覆蓋了原來的舊內(nèi)容；蓋了原來的舊內(nèi)容；讀出。讀出。從存儲(chǔ)器里取出信息也稱為從存儲(chǔ)器里取出信息也稱為讀出讀出，信息讀出后并不，信息讀出后并不破壞原來存儲(chǔ)的內(nèi)容，因此，信息可以重復(fù)取出。破壞原來存儲(chǔ)的內(nèi)容，因此，信息可以重復(fù)取出。 存儲(chǔ)位不能是空的，必須存存儲(chǔ)位不能是空的，必須存放放0或或1，換言之，任意時(shí)刻，換言之，任意時(shí)刻存儲(chǔ)單元的內(nèi)容都不能是空存儲(chǔ)單元的內(nèi)容都不能是空的，一定是的，一定是0

8、和和1的編碼。的編碼。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院數(shù)據(jù)和指令在邏輯上是相同的，它們存儲(chǔ)在相同的地?cái)?shù)據(jù)和指令在邏輯上是相同的，它們存儲(chǔ)在相同的地方方內(nèi)存。內(nèi)存。 表示什么？表示什么？0000000000000001111111011111111011111111111000111000110111101000001100105.1.2 內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器-內(nèi)存中的信息是數(shù)據(jù)還是指令答：不能。因?yàn)樵撔畔⒖赡苁怯糜谟?jì)算的數(shù)值數(shù)據(jù)，可能是表示文本字符的編碼，可能是圖像的一部分，也可能是操作數(shù)據(jù)的指令。如果沒有明確的上下文環(huán)境，我們無法正確回答這個(gè)問題。 是否可以通過內(nèi)存中存儲(chǔ)的信息判斷

9、出該信息是數(shù)據(jù)，還是指令？是否可以通過內(nèi)存中存儲(chǔ)的信息判斷出該信息是數(shù)據(jù)，還是指令？計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院n 內(nèi)存儲(chǔ)器有兩種：內(nèi)存儲(chǔ)器有兩種：RAM和和ROM。n RAM：隨機(jī)存儲(chǔ)器，又稱“易失性存儲(chǔ)器”， RAM保存的信息在斷電后就會(huì)消失。nROM：只讀存儲(chǔ)器，又稱“非易失性存儲(chǔ)器”，一般情況下，ROM中的信息是固化的，計(jì)算機(jī)只能從ROM中讀取信息，如BIOS。 內(nèi)存儲(chǔ)器大部分是RAM ，RAM是內(nèi)存性能的決定性因素。 5.1.2 內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器-分類分類計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院n提出問題：提出問題：內(nèi)存不能滿足用戶存儲(chǔ)大文件、永遠(yuǎn)存儲(chǔ)文件的需求。

10、n 外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器 也稱為輔助存儲(chǔ)器（或簡(jiǎn)稱外存、輔存），它只能和內(nèi)存儲(chǔ)器交換信息，在脫機(jī)狀態(tài)下不能被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其他部件直接訪問。n 特點(diǎn)：特點(diǎn)：存儲(chǔ)容量大，存取速度慢n用途：用途：一般用來存放大量暫時(shí)不用的數(shù)據(jù)和程序，需要時(shí)，可以成批地和內(nèi)存儲(chǔ)器進(jìn)行信息交換。5.1.3 外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院外存有外存有聯(lián)機(jī)聯(lián)機(jī)使用的（硬盤），有使用的（硬盤），有脫機(jī)脫機(jī)使用的（光盤）。使用的（光盤）。聯(lián)機(jī)（聯(lián)機(jī)（on-line）意味著設(shè)備已經(jīng)與計(jì)算機(jī)相連，不需要人的干預(yù)就可以使用；脫機(jī)（脫機(jī)（off-line）意味著設(shè)備在被計(jì)算機(jī)使用之前需要人的干預(yù)或許需要將這個(gè)

11、設(shè)備接通電源，或許需要將這個(gè)設(shè)備與計(jì)算機(jī)相連接。計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院常用的外存儲(chǔ)器有優(yōu)盤、移動(dòng)硬盤、硬盤常用的外存儲(chǔ)器有優(yōu)盤、移動(dòng)硬盤、硬盤、磁帶、光盤等。等。5.1.3 外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院5.1.4 高速緩沖存儲(chǔ)器高速緩沖存儲(chǔ)器 n 提出問題：提出問題：內(nèi)存的存取速度與CPU的處理速度不匹配。 n高速緩沖存儲(chǔ)器高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱緩存緩存）n 介于內(nèi)存和CPU之間，位置可以在CPU芯片的內(nèi)部，也可以在CPU芯片的外部。n特點(diǎn)：特點(diǎn)：能夠以接近CPU的速度向CPU提供程序指令和數(shù)據(jù)，價(jià)格昂貴。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)

12、導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院高速緩沖存儲(chǔ)器高速緩沖存儲(chǔ)器 的工作原理的工作原理基于基于程序執(zhí)行的局部性原理程序執(zhí)行的局部性原理（程序的執(zhí)行在一段時(shí)間內(nèi)總是集中在程序代碼的一個(gè)小范圍內(nèi)）。因此當(dāng)）。因此當(dāng)CPU讀取內(nèi)存中讀取內(nèi)存中某一地址的指令時(shí)，計(jì)算機(jī)就自動(dòng)地將與該地址相近的一段某一地址的指令時(shí)，計(jì)算機(jī)就自動(dòng)地將與該地址相近的一段代碼從內(nèi)存?zhèn)魉偷骄彺嬷?。代碼從內(nèi)存?zhèn)魉偷骄彺嬷小?內(nèi) 存CPUCache 讀取緩存的命中率可達(dá)90%，也即CPU下一次要讀取的數(shù)據(jù)90%都在緩存中，只有大約10%需要從內(nèi)存讀取。計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院 計(jì)算機(jī)各部件為交換數(shù)據(jù)和控制信號(hào)，需計(jì)算機(jī)各

13、部件為交換數(shù)據(jù)和控制信號(hào)，需要進(jìn)行互連，目前最流行的方式是使用總線。要進(jìn)行互連，目前最流行的方式是使用總線。5.2 CPU計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院總線總線：它是：它是CPU、內(nèi)存、內(nèi)存、IO設(shè)備傳遞信息的公用通道，主機(jī)設(shè)備傳遞信息的公用通道，主機(jī)的各個(gè)部件通過總線相連接，外部設(shè)備通過相應(yīng)的接口電路的各個(gè)部件通過總線相連接，外部設(shè)備通過相應(yīng)的接口電路再與總線相連接，從而形成了計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。再與總線相連接，從而形成了計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。5.2.1 總線總線計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院5.2.1 總線總線計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院n定義：定義：又稱

14、算術(shù)邏輯單元（Arithmetic Logic Unit, ALU），是計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的部件。n組成：組成：由算術(shù)邏輯運(yùn)算部件算術(shù)邏輯運(yùn)算部件和寄存器寄存器組成。n算術(shù)邏輯運(yùn)算部件算術(shù)邏輯運(yùn)算部件是可以執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的邏輯電路，具體執(zhí)行哪一種運(yùn)算則由控制器發(fā)來的控制信號(hào)決定。n寄存器寄存器用來保存算術(shù)邏輯運(yùn)算部件正在處理的數(shù)據(jù)。 5.2.2 運(yùn)算器運(yùn)算器 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院n字字（word）：運(yùn)算器一次能處理數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)）：運(yùn)算器一次能處理數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)n字長(zhǎng)：字長(zhǎng)：一個(gè)字所包含的二進(jìn)制位數(shù)。一個(gè)字所包含的二進(jìn)制位數(shù)。 字長(zhǎng)越長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)的處理能力就越強(qiáng)

15、。字長(zhǎng)越長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)的處理能力就越強(qiáng)。n一般來說：一般來說： 大型機(jī)字長(zhǎng)在128256之間； 小型機(jī)字長(zhǎng)在64128之間； 微型機(jī)字長(zhǎng)在3264之間。 運(yùn)算器相關(guān)的幾個(gè)概念運(yùn)算器相關(guān)的幾個(gè)概念 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院如何查看計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)？如何查看計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)？方法方法1： 在cmd窗口中輸入systeminfo回車，顯示出系統(tǒng)詳細(xì)信息，其中觀察系統(tǒng)類型一項(xiàng)，標(biāo)明是x86 based pc,說明是32位，否則是64位。n方法方法2： 使用軟件CPU-Z計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院n程序計(jì)數(shù)器程序計(jì)數(shù)器用來對(duì)程序中的指令進(jìn)行計(jì)數(shù)，使控制器存用來對(duì)程序中的指令進(jìn)行

16、計(jì)數(shù)，使控制器存放當(dāng)前指令完成后將要執(zhí)行的下一條指令的地址；放當(dāng)前指令完成后將要執(zhí)行的下一條指令的地址；n指令寄存器指令寄存器根據(jù)程序計(jì)數(shù)器中存放的地址從存儲(chǔ)器中取根據(jù)程序計(jì)數(shù)器中存放的地址從存儲(chǔ)器中取出一條指令，送到指令寄存器中。用來暫存正在執(zhí)行的出一條指令，送到指令寄存器中。用來暫存正在執(zhí)行的指令；指令；n指令譯碼器指令譯碼器用來識(shí)別指令的功能，分析指令的操作要求，用來識(shí)別指令的功能，分析指令的操作要求，將指令翻譯成控制信號(hào)；將指令翻譯成控制信號(hào)；n時(shí)序控制電路時(shí)序控制電路用來生成時(shí)序信號(hào)，以協(xié)調(diào)在指令執(zhí)行周用來生成時(shí)序信號(hào)，以協(xié)調(diào)在指令執(zhí)行周期內(nèi)各部件的工作；期內(nèi)各部件的工作；n微操作控

17、制電路微操作控制電路用來產(chǎn)生各種控制操作命令。用來產(chǎn)生各種控制操作命令。5.2.2 控制器控制器計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院指令的執(zhí)行過程指令的執(zhí)行過程 控制器控制器 （2）分析指令）分析指令 （1）取指令）取指令讀取讀取運(yùn)算器運(yùn)算器（3）執(zhí)行指令）執(zhí)行指令執(zhí)行執(zhí)行內(nèi)內(nèi) 存存譯碼譯碼如何啟動(dòng)一個(gè)程序的執(zhí)行？如何啟動(dòng)一個(gè)程序的執(zhí)行？ 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院程序的執(zhí)行過程程序的執(zhí)行過程-舉例舉例例例5.3 假設(shè)要把存放在地址為假設(shè)要把存放在地址為6A和和6C的存儲(chǔ)單元中的數(shù)相的存儲(chǔ)單元中的數(shù)相加，結(jié)果存放在地址為加，結(jié)果存放在地址為6E的存儲(chǔ)單元中，的存儲(chǔ)單元

18、中， 指令編碼指令編碼 含義含義 156A 把地址為把地址為6A的存儲(chǔ)單元中的數(shù)取出裝入寄存器的存儲(chǔ)單元中的數(shù)取出裝入寄存器 5 166C 把地址為把地址為6C的存儲(chǔ)單元中的數(shù)取出裝入寄存器的存儲(chǔ)單元中的數(shù)取出裝入寄存器 6 5056 把寄存器把寄存器 5 和和 6 的數(shù)相加，結(jié)果存入寄存器的數(shù)相加，結(jié)果存入寄存器 0 306E 把寄存器把寄存器 0 中的數(shù)存放到地址為中的數(shù)存放到地址為6E的存儲(chǔ)單元中的存儲(chǔ)單元中 C000 停止停止計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院?jiǎn)?dòng)程序：?jiǎn)?dòng)程序：將該程序裝入內(nèi)存中，并且把程序的第一條指令所在的地址放在程序計(jì)數(shù)器中，從而啟動(dòng)該程序的執(zhí)行。計(jì)算機(jī)

19、導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院控制器開始一個(gè)機(jī)器周期。（1）首先執(zhí)行）首先執(zhí)行取指令取指令， 把存放在地址A0的指令取出并送入指令寄存器。由于指令的長(zhǎng)度為16位，因此指令占A0和A1兩個(gè)字節(jié)，應(yīng)該將程序計(jì)數(shù)器加2，使得程序計(jì)數(shù)器存放的下一條將要執(zhí)行指令的地址。程序的執(zhí)行過程程序的執(zhí)行過程-具體4個(gè)步驟計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院（2）其次，）其次，控制器分析指令寄存器中的指令為傳送操作；（3）再次，）再次，控制器執(zhí)行指令完成把地址為6A的存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)取到寄存器 5 中。（4）然后，）然后，控制器開始下一個(gè)機(jī)器周期，直到執(zhí)行停機(jī)指令。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲

20、靖師范學(xué)院機(jī)器周期機(jī)器周期操作操作1取指令取指令從地址A0開始的內(nèi)存單元讀取指令送到指令寄存器，程序計(jì)數(shù)器加 2分析指令分析指令控制器分析指令寄存器中的指令156A 執(zhí)行指令執(zhí)行指令把地址為6A的存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)取到寄存器 5 中2取指令取指令從地址A2開始的內(nèi)存單元讀取指令送到指令寄存器，程序計(jì)數(shù)器加 2分析指令分析指令控制器分析指令寄存器中的指令166C 執(zhí)行指令執(zhí)行指令把地址為6C的存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)取到寄存器 6 中3取指令取指令從地址A4開始的內(nèi)存單元讀取指令送到指令寄存器，程序計(jì)數(shù)器加 2分析指令分析指令控制器分析指令寄存器中的指令5056 執(zhí)行指令執(zhí)行指令啟動(dòng)算術(shù)運(yùn)算部件實(shí)現(xiàn)加法操作，

21、把結(jié)果存放在寄存器0中4取指令取指令從地址A6開始的內(nèi)存單元讀取指令送到指令寄存器，程序計(jì)數(shù)器加 2分析指令分析指令控制器分析指令寄存器中的指令306E 執(zhí)行指令執(zhí)行指令將寄存器0中的內(nèi)容寫入地址是6E的內(nèi)存單元5取指令取指令從地址A8開始的內(nèi)存單元讀取指令送到指令寄存器，程序計(jì)數(shù)器加 2分析指令分析指令控制器分析指令寄存器中的指令C000為停止指令執(zhí)行指令執(zhí)行指令控制器在這個(gè)機(jī)器周期的執(zhí)行步停止，程序執(zhí)行完畢計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院給程序計(jì)數(shù)器置初值給程序計(jì)數(shù)器置初值A(chǔ)1，會(huì)如何執(zhí)行？，會(huì)如何執(zhí)行？CPU只會(huì)忠實(shí)地執(zhí)行命令，這也是計(jì)算機(jī)病毒、木馬、黑客只會(huì)忠實(shí)地執(zhí)行命令，

22、這也是計(jì)算機(jī)病毒、木馬、黑客存在的根源。存在的根源。計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院n功能：功能：接收來自用戶的數(shù)據(jù)和程序并轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的二進(jìn)制形式。n輸入設(shè)備多樣性的原因？輸入設(shè)備多樣性的原因？ 由于現(xiàn)實(shí)世界信息的形式各種各樣，因此需要設(shè)計(jì)各種輸入設(shè)備把這些多樣的信息數(shù)字化。5.3.1 輸入設(shè)備輸入設(shè)備 5.3 輸入輸入/輸出設(shè)備輸出設(shè)備計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院觸摸屏觸摸屏鼠標(biāo)鼠標(biāo)手寫輸入手寫輸入游戲桿游戲桿5.3.1 輸入設(shè)備輸入設(shè)備 5.3 輸入輸入/輸出設(shè)備輸出設(shè)備計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院掃描儀掃描儀條形碼讀入與條形碼讀入與光

23、學(xué)符號(hào)識(shí)別光學(xué)符號(hào)識(shí)別數(shù)碼相機(jī)數(shù)碼相機(jī)光學(xué)字符識(shí)別光學(xué)字符識(shí)別5.3.1 輸入設(shè)備輸入設(shè)備 5.3 輸入輸入/輸出設(shè)備輸出設(shè)備計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院n功能：功能：將計(jì)算機(jī)內(nèi)部的二進(jìn)制信息轉(zhuǎn)換成人們可以理解的形式提供給用戶。n分類：分類：軟拷貝和硬拷貝。n軟拷貝軟拷貝是臨時(shí)性的，沒有實(shí)體性的東西留下來，例如在顯示器上看到的文章或電影；硬拷貝硬拷貝是可以觸摸和攜帶的，通常是以紙張等形式保留下來。例如用打印機(jī)把文檔打印出來。5.3.2 輸出設(shè)備輸出設(shè)備 5.3 輸入輸入/輸出設(shè)備輸出設(shè)備計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院5.3.2 輸出設(shè)備輸出設(shè)備 5.3 輸入輸入/

24、輸出設(shè)備輸出設(shè)備激光打印機(jī)噴墨打印機(jī)針式打印機(jī)計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院n主機(jī)：主機(jī)：把內(nèi)存、運(yùn)算器和控制器合稱為主機(jī)。n外設(shè)：外設(shè)：主機(jī)以外的裝置。包括，輸入輸出設(shè)備和外存儲(chǔ)器等。5.3.3 輸入輸入/輸出接口輸出接口5.3 輸入輸入/輸出設(shè)備輸出設(shè)備計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院n 接口的作用：接口的作用：協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)主機(jī)與外部設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸速度的差異。主機(jī)與外部設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸速度的差異。n 接口接口：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中兩個(gè)硬件設(shè)備之間的邏輯電路，是各組：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中兩個(gè)硬件設(shè)備之間的邏輯電路，是各組成部分之間進(jìn)行信息交換的功能部件。成部分之間進(jìn)行信息交換的功能部件。 5.3.3 輸入輸入/輸出接口輸出接口5.3 輸入輸入/輸出設(shè)備輸出設(shè)備計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論曲靖師范學(xué)院曲靖師范學(xué)院n 接口的作用：接口的作用：