唐朔飞 计算机组成原理课件1
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[ ]
ACC
打印机
停机
计算 ax2 + bx + c 程序清单
指令 指令和数据存于 主存单元的地址 操作码 地址码 0 1 2 3
1.2
注释
000001 0000001000 取数x至ACC 000100 0000001001 乘a得ax存于ACC中 000011 0000001010 加b得ax+b,存于ACC中 000100 0000001000 乘x得（ax+b)x,存于ACC中
ACC ALU X
运算器
1.2
指令
初态 除 ACC [M] [ACC]÷[X] M 被除数 X MQ
MQ
余数在ACC中
(2)存储器的基本组成
1.2
– 床位 （无人/ 有人）
存储体 – 存储单元 – 存储元件 （0/1）
存储体 大楼 – 房间 存储单元 存放一串二进制代码 存储字
存储单元中二进制代码的组合
计算机组成原理
前
言
为配合由高等教育出版社出版的面向 21世纪课程教材《计算机组成 原理》教学和自学的需要，由该教材作者哈尔滨工业大学唐朔飞教授亲 自设计并主持指导，与该校张丽杰副教授和刘思利硕士生共同研究制作 的与该教材配套的《计算机组成原理CAI软件》，又称电子教案，其主要 特点如下。 1 . 该 软 件 以 高 密 度 光 盘 为 载 体 ， 记 录 了 用 Office 软 件 中 的 Powerpoint制作的全部演示文稿，可以动画播放。 2. 该软件与《计算机组成原理》教材在体系上完全一致，按教材的 章节顺序编制。 3.该软件以课堂教学为依托，帮助读者边阅读边思考，通过点击鼠
MQ
② 减法操作过程
ACC ALU X
运算器
1.2
指令
初态 ACC [M] [ACC]-[X] 减 M 被减数 X ACC
MQ
③ 乘法操作过程
0 ACC ALU ALU X
运算器
1.2
指令
初态 乘 ACC [M] [ACC] M 被乘数 MQ X
MQ
0
[X]×[MQ]
ACC
ACC∥MQ
④ 除法操作过程
2.计算机的解题过程
(1)运算器的基本组成及操作过程
ACC MQ
1.2
X 加数 减数
ACC
ALU
MQ
加法 被加数 和 被减数 减法 差 乘数 乘法 乘积高位 乘积低位 被除数 除法 余数 商
X
运算器
被乘数
除数
① 加法操作过程
ACC ALU X
运算器
1.2
指令
初态 ACC [M] [ACC]+[X] 加 M 被加数 X ACC
第一章 计算机系统概论
1.1 计算机系统简介 1.2 计算机的基本组成
1.3 计算机硬件的主要技术指标
1.4 本书结构
指令格式举例
操作码 取数 000001 存数 加 α 0000001000 β γ [ACC] [ACC]+[γ ] β 地址码 [α ]
1.2
ACC
ACC
乘
打印
δ
[ACC]×[δ ]
MAR
MDR
存储字长 存储单元中二进制代码的位数
主存储器
每个存储单元赋予一个地址号
按地址寻访
(2)存储器的基本组成
MAR
存储体
1.2
存储器地址寄存器 反映存储单元的个数
存储器数据寄存器 反映存储字长
MDR
MAR
MDR
设 Hale Waihona Puke BaiduAR = 4 位
MDR = 8 位 存储单元个数 16 存储字长 8
主存储器
1.4 本书结构
计算机
存储器
I/O
第二篇 第四篇 第三篇 CU CPU 第一篇 概论 计算机系统硬件结构
系统总线
CPU
中央处理单元 控制单元
ALU CU
内部 互连
排队 逻辑
寄存器 解码器
寄存器
控制 存储器
4
5 6
000011
0000001011
加c得ax2 + bx + c,存于ACC
将ax2 + bx + c存于主存单元 打印
000010 0000001100 000101 0000001100
7
8 9 10 11 12
000110
x a b c
停机
原始数据x 原始数据a 原始数据b 原始数据c 存放结果
标，逐行显示干练的文字和简明的图表，既可从文稿中对教材的重点
和难点深刻理解，又可从视图中看到动态的信息流动过程，形
象地理解各种电路的工作原理和设计思路。 4.该软件在操作上可根据实际需要，自行点击鼠标控制播 放速度，以满足不同读者各自所需的思考时间。 5.该软件可作为从事该课程教学的老师备课的好帮手，也 可成为学生自学、复习辅导的良师。 此软件已在哈尔滨工业大学课堂教学上使用，效果良好。 由于时间仓促，难免有不完善之处，敬请读者提出宝贵意见。 唐朔飞 2003年8月
ACC
打印机
停机
计算 ax2 + bx + c 程序清单
指令 指令和数据存于 主存单元的地址 操作码 地址码 0 1 2 3
1.2
注释
000001 0000001000 取数x至ACC 000100 0000001001 乘a得ax存于ACC中 000011 0000001010 加b得ax+b,存于ACC中 000100 0000001000 乘x得（ax+b)x,存于ACC中
ACC ALU X
运算器
1.2
指令
初态 除 ACC [M] [ACC]÷[X] M 被除数 X MQ
MQ
余数在ACC中
(2)存储器的基本组成
1.2
– 床位 （无人/ 有人）
存储体 – 存储单元 – 存储元件 （0/1）
存储体 大楼 – 房间 存储单元 存放一串二进制代码 存储字
存储单元中二进制代码的组合
计算机组成原理
前
言
为配合由高等教育出版社出版的面向 21世纪课程教材《计算机组成 原理》教学和自学的需要，由该教材作者哈尔滨工业大学唐朔飞教授亲 自设计并主持指导，与该校张丽杰副教授和刘思利硕士生共同研究制作 的与该教材配套的《计算机组成原理CAI软件》，又称电子教案，其主要 特点如下。 1 . 该 软 件 以 高 密 度 光 盘 为 载 体 ， 记 录 了 用 Office 软 件 中 的 Powerpoint制作的全部演示文稿，可以动画播放。 2. 该软件与《计算机组成原理》教材在体系上完全一致，按教材的 章节顺序编制。 3.该软件以课堂教学为依托，帮助读者边阅读边思考，通过点击鼠
MQ
② 减法操作过程
ACC ALU X
运算器
1.2
指令
初态 ACC [M] [ACC]-[X] 减 M 被减数 X ACC
MQ
③ 乘法操作过程
0 ACC ALU ALU X
运算器
1.2
指令
初态 乘 ACC [M] [ACC] M 被乘数 MQ X
MQ
0
[X]×[MQ]
ACC
ACC∥MQ
④ 除法操作过程
2.计算机的解题过程
(1)运算器的基本组成及操作过程
ACC MQ
1.2
X 加数 减数
ACC
ALU
MQ
加法 被加数 和 被减数 减法 差 乘数 乘法 乘积高位 乘积低位 被除数 除法 余数 商
X
运算器
被乘数
除数
① 加法操作过程
ACC ALU X
运算器
1.2
指令
初态 ACC [M] [ACC]+[X] 加 M 被加数 X ACC
第一章 计算机系统概论
1.1 计算机系统简介 1.2 计算机的基本组成
1.3 计算机硬件的主要技术指标
1.4 本书结构
指令格式举例
操作码 取数 000001 存数 加 α 0000001000 β γ [ACC] [ACC]+[γ ] β 地址码 [α ]
1.2
ACC
ACC
乘
打印
δ
[ACC]×[δ ]
MAR
MDR
存储字长 存储单元中二进制代码的位数
主存储器
每个存储单元赋予一个地址号
按地址寻访
(2)存储器的基本组成
MAR
存储体
1.2
存储器地址寄存器 反映存储单元的个数
存储器数据寄存器 反映存储字长
MDR
MAR
MDR
设 Hale Waihona Puke BaiduAR = 4 位
MDR = 8 位 存储单元个数 16 存储字长 8
主存储器
1.4 本书结构
计算机
存储器
I/O
第二篇 第四篇 第三篇 CU CPU 第一篇 概论 计算机系统硬件结构
系统总线
CPU
中央处理单元 控制单元
ALU CU
内部 互连
排队 逻辑
寄存器 解码器
寄存器
控制 存储器
4
5 6
000011
0000001011
加c得ax2 + bx + c,存于ACC
将ax2 + bx + c存于主存单元 打印
000010 0000001100 000101 0000001100
7
8 9 10 11 12
000110
x a b c
停机
原始数据x 原始数据a 原始数据b 原始数据c 存放结果
标，逐行显示干练的文字和简明的图表，既可从文稿中对教材的重点
和难点深刻理解，又可从视图中看到动态的信息流动过程，形
象地理解各种电路的工作原理和设计思路。 4.该软件在操作上可根据实际需要，自行点击鼠标控制播 放速度，以满足不同读者各自所需的思考时间。 5.该软件可作为从事该课程教学的老师备课的好帮手，也 可成为学生自学、复习辅导的良师。 此软件已在哈尔滨工业大学课堂教学上使用，效果良好。 由于时间仓促，难免有不完善之处，敬请读者提出宝贵意见。 唐朔飞 2003年8月