计算机一级知识点：运算器、控制器

计算机一级知识点：运算器、控制器

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运算器、控制器

2.1计算机的硬件系统

冯.若依曼型计算机的硬件是计算机的基础，基本结构符合冯.若依曼的体系结构，五个功能部件：输入设备、运算器、存储器、控制器、输出设备。其中运算器和控制器，合称中央处理器，简称CPU。

2,1,1运算器-ALU(Arithmetic Unit)

功能：对二进制数码进行算术运算或逻辑运算。算术运:即数的加减乘除，乘方猕猴桃花粉开方等。逻辑运算：即逻辑变量，与或非等基本操作。

构成：由一个加法器、若干个寄存器和一些控制线路组成。

核心是加法器(Adder)，每次运算的中间结果暂时保留，所以需要若干个积存数据的据存器(Register)。

运算器的性能指标是计算机的字长和运算速度。

2.清蒸草鱼的做法1.2控制器-CU(Contorl Unit)

功能：指挥整个机器各个部件自动、协调工作。

构成：指令寄存器波斯菊的花语、译码器、时序节拍发生器、操作控制部件、指令计数器。

机器指令的执行过程：

1，机器指令：计算机可以真正“执行”的污点桃色照命令。

操作码源操作数(或地址)目的操作数

机器指令构成：操作码+操作数，操作码指明指令索要完成的操作的性质与功能。操作数指明操作吗执行时的操作对象。

指令基本格式：

(2)指令的执行过程

1)取指令，根据程序计数器里的内容到存储器中读取当前要执行的指令，同时把他放到指令寄存器中。

2)分析指令，译码器开始译码，取出要执行的指令，并放到指令寄存器IR中。

3)生成控制信号，控制器根据译码器的输出，按一定顺序产生执行该指令的所有控制信号。

4)执行指令，在控制信号的作用下，计算机各个部件完成相应的工作。

5)，重复执行：计算机根据PC中新的指令地址，重复执行上述4个过程，直至执行到指令结束。

CPU：(Central Processing Unit)中央处理器，由控制器和运算器组成眼罩，构成计算机的核心部件。

运算器性能指标

1.机器字长，机器字长是指参与运算的数据的基本位数。它决定了寄存器、运算器和数据总线的位数，因而直接影响到硬件的价格。字长标志着计算精度。为协调精度与造价，并满足多方面的要求，许多计算机允许变字长计算，例如半字长、全字长和双倍字长等。由于数和指令代码都放在主存中，因而字长与指令码长度往往有一个对应关系，字长也就影响到指令系统功能的强弱。计算机字长从4位、8位、16位、32位到64位不等。机器字长可包含一个或多个字节。用于科学计算的机器，为了确保精度，需要较长的字长；用于数据处理、工业控制的机器，字长为16位或32位就能满足要求。

2.运算速度它是计算机的主要指标之一。计算机执行不同的运算和操作所需的时间可能不同，因而对运算速度存在不同的计算方法。一般常用平均速度，即在单位时间内平均能执行的指令条数来表示，如某计算机运算速度为100万次/秒，就是指该机在一秒钟内能平均执行100万条指令（即1MIPS）。有时也采用加权平均法（即根据每种指令的'执行时间以及该指令占全部操作的百分比进行计算）求得的等效速度表示。

控制器基本功能

数据缓冲：由于I/O设备的速率较低而CPU和内存的速率却很高，故在控制器中必须设置一缓冲器。在输出时，用此缓冲器暂存由主机高速传来的数据，然后才以I/O设备所具有的速率将缓冲器中的数据传送给I/O设备；在输入时，缓冲器则用于暂存从I/O设备送来的数据，待接收到一批数据后，再将缓冲器中的数据高速地传送给主机。

差错控制：设备控制器还兼管对由I/O设备传送来的数据进行差错检测。若发现传送中出现了错误，通常是将差错检测码置位，并向CPU报告，于是CPU将本次传送来的数据作废，并重新进行一次传送。这样便可保证数据输入的正确性。

数据交换：这是指实现CPU与控制器之间、控东北酸菜的10种吃法制器与设备之间的数据交换。对于前者，是通过数据总线，由CPU并行地把数据写入控制器，或从控制器中并行地读出数据；对于后者，是设备将数据输入到控制器，或从控制器传送给设备。为此，在控制器中须设置数据寄存器。

状态说明：标识和报告设备的状态控制器应记下设备的状态供CPU了解。例如，仅当该设备处于发送就绪状态时，CPU才能启动控制器从设备中读出数据。为此，在控制器中应设置一状态寄存怎么追巨蟹男器，用其中的每一位来反映设备的某一种状态。当CPU将该寄存器的内容读插画专业入后，便可了解该设备的状态。

接收和识别命令：CPU可以向控制器发送多种不同的命令，设备控制器应能接收并识别这些命令。为此，在控制器中应具有相应的控制寄存器，用来存放接收的命令和参数，并对所接收的命令进行译码。例如，磁盘控制器可以接收CPU发来的Read、Write、Format等15条不同的命令，而且有些命令还带有参数；相应地，在磁盘控制器中有多个寄存器和命令译码器等。

地址识别：就像内存中的每一个单元都有一个地址一样，系统中的每一个设备也都有一个地址，而设备控制器又必须能够识别它所控制的每个设备的地址。此外，为使CPU能向(或从)寄存器彝族图腾中写入(或读出)数据，这些寄存器都应具有唯一的地址。