第二节计算机的基本组成一、冯· 诺依曼计算机的特点冯· 诺依曼体系计算机的核心思想是“存储程序”的概念。它的特点如下:(1) 计算机由运算器、存储器、控制器和输入设备、输出设备五大部件组成;(2) 指令和数据都用二进制代码表示;(3) 指令和数据都以同等地位存放于存储器内,并可按地址寻访;(4) 指令是由操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数所在存储器中的位置;(5) 指令在存储器内是顺序存放的;(6) 机器以运算器为核心,输入输出设备与存储器的数据传送通过运算器。二、计算机的硬件框图典型的冯· 诺依曼计算机是以运算器为中心的,如下图所示。其中, 输入、输出设备与存储器之间的数据传送都需通过运算器。图中实线为数据线,虚线为控制线和反馈线。现代的计算机已转化为以存储器为中心,如下图所示, 图中实线为控制线,虚线为反馈线,双线为数据线。图中各部件的功能是:(1) 运算器用来完成算术运算和逻辑运算,并将运算的中间结果暂存在运算器内;(2) 存储器用来存放数据和程序;(3) 控制器用来控制、指挥程序和数据的输入、运行及处理运算结果;(4) 输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式,常见的有键盘、鼠标等;(5) 输出设备可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式如打印机输出、显示器输出等。计算机的五大部件在控制器的统一指挥下,有条不紊地自动工作。由于运算器和控制器在逻辑关系和电路结构上联系十分紧密,尤其在大规模集成电路制作工艺出现后, 这两大部件往往制作在同一芯片上,因此, 通常将他们合起来统称为中央处理器,简称CPU。把输入设备与输出设备简称为I/O 设备。因此,现代计算机可认为由三大部分组成:CPU、I/O 设备及主存储器MM。CPU与 MM合起来称为主机,I/O 设备叫作外设。存储器分为主存储器MM和辅助存储器。主存可直接与CPU交换信息,辅存又叫外存。三、计算机的解题过程为了比较形象地了解计算机的解题过程,首先分析一个更为细化的计算机组成框图,如下图所示。1.运算器运算器包括三个寄存器和一个算逻单元ALU。其中 ACC 为累加器, MQ 为乘商寄存器, X 为操作数寄存器。这三个寄存器在完成不同运算时,所存放在操作数类别也各不相同。在典型的运算器中有3 个寄存器:接收并保存一个操作数的接收寄存器;保存另一个操作数和运算结果的累加寄存器;在进行乘、除运算时保存乘数或商数的乘商寄存器。 执行部件...