计算机系统硬件基础组成

• 计算机基本硬件系统由 运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备 五个部件组成
• 运算器 和 控制器 被集成在一体统称为 中央处理单元(CPU)，CPU还有寄存器组和内部总线部件
• 存储器是计算机的记忆设备，分为内部存储和外部存储
  • 内部存储器：速度高，容量小，一般用于临时存放程序，数据及中间结果
  • 外部存储器：容量大，速度慢，可长期保存程序和数据
• 输入设备和输出设备合成为外部设备(简称外设)，输入设备用于输入原始数据及各种命令，输出设备用于输出处理结果

运算器

• 运算器的功能

  • 执行算数运算，如加，减，乘，除等基本运算
  • 进行逻辑运算并进行逻辑测试，如 与，或，非等逻辑运算

• 运算器个组件的功能

  • 算数逻辑单元(ALU)：负责处理数据，实现对数据的算数运算和逻辑运算
  • 累加寄存器(AC)：又称累加器，是一个通用寄存器，为 ALU 提供一个工作区，暂存运算结果
  • 数据缓存寄存器(DR): 作为 CPU 和内存，外设之间数据传输的中转站，用于缓冲速度上的差异性，如在对内存进行读写操作时，用DR暂存由内存读写的指令或数据
  • 状态条件寄存器(PSW): 保存算术/逻辑运算结果的一种状态，主要分为状态标志和控制标志，如运算结果进位标志，溢出标志，中断标志

控制器

运算器只能完成运算操作，运算过程由控制器来完成的，控制器控制整个 CPU 的工作

指令格式 : 操作码 + 地址码

• 控制器的组成和特点
  • 指令寄存器(IR): 保存当前执行指令的代码
  • 程序计数器(PC): 指向下一条指令的地址，自增的功能
  • 地址寄存器(AR): 存放 CPU访问的内存单元地址
  • 指令译码器: 对指令进行译码

寄存器组

寄存器组分为专用寄存器和通用寄存器， 运算器和控制器的寄存器是专用寄存器，通用寄存器的用途由程序员决定