计算机硬件基础

<1>计算机系统概述
　　　　计算机硬件主要由 运算器。控制器。存储器。输入输出设备 组成
　　　　运算器和控制器为中央处理器
　　　　原理大多基于 风诺依曼结构
<2>计算机类型和应用:
　　　　按工作能力:分为 巨型机，大型机，小型机，微型机
　　　   按功能分:   通用计算机和嵌入式计算机
<3>按处理指令和数据的方式：分为 SISD.SIMD.MISD.MIMD

<4>应用领域： 数值计算，信息处理，实时控制，人工智能，计算机辅助设计
　　　　　　　　计算机辅助教学，计算机辅助管理
<5>CPU的功能:
　　　　程序控制  。CPU通过执行指令来控制程序的执行顺序
　　　　操作控制　。CPU 根据指令产生操作信号，并将操作信号送往各部件
　　　　时序控制 。 CPU通过时序电路产生的时钟信号进行定时，控制各种操作
　　　　　　　　　　按照指定的时序进行
　　　　数据处理  。完成对数据的加工处理
　　　　异常处理和中断处理。对CPU内部的意外情况进行处理，对于外围设备
　　　　　　　　发出的中断请求进行处理
<6>运算器:
　　　　　运算器一般包括算术逻辑单元(ALU) 累加器(ACC)
　　　　　　　　标志寄存器(PSW) 通用寄存器
　　ALU用于完成加减乘除和 与 或 非 等逻辑运算,以及求补，移位操作
　　通用寄存器组用于暂存操作数或者数据地址，
　　标志寄存器用于暂存运算过程中产生的状态信息
　　ACC用于暂存运算结果以及向ALU提供运算对象
<7>控制器
　　控制器主要由程序计数器(PC) 指令寄存器(IR) 指令译码器,
　　　　　　状态/条件寄存器(PSW) 时序部件和微操作形成部件组成
　　在程序顺序执行时，每当取出一条指令，PC的内容自动增加一个值，
　　　　指向下一条指令，若出现转移，则将转移发送到PC  PC指向新的地址
　　指令寄存器用于存放正在执行的指令
　　PSW用于保存指令执行完成以后产生的条件吗，列如，运算是否有溢出
　　   结果是正还是负，是否有进位，，此外，还保持中断和系统工作状态
   微操作形成部件根据指令提供的操作信号，时序信号以及各部件的状态
　　 信号等综合成特定的操作时序，形成微操作控制信号送往各处执行
　　　　

<8>指令格式
　　一条指令一般包括两个组成部分，操作码和地址码，前者用来说明
　　　　指令的功能及操作性质，后者用来指出操作对象，它指出操作
　　　　数或操作数地址及指令执行结果的地址
  基本格式  操作码字段OP   操作数地址码Addr
   三地址个数    OP  A1   A2  A3
  二地址个数    OP  A1   A2 
 一地址个数    OP  A1   
  零地址个数    OP 

<10>寻址方式
　　寻址方式:就是如何对指令中的地址进行解释，以获得操作数或者程序转移
　　　　　　　地址的方法
　　立即寻址: 操作数就包含在指令中，不需要到内存去取,比如 Add AX 100
　　　　　　　　其中100为立即数
　　直接寻址:操作数存放在内存中，指令给出操作数所在内存单元的地址,
　　　　　　　　比如，ADD AX, (10) 内存地址为10的存储单元的内容是操作数
　　寄存器寻址：操作数存放在寄存器中，指令中给出寄存器的名称，比如ADD AX 100
　　寄存器间接寻址：操作数存放在内存中，操作数的所在内存单元的地址
　　　　　　　　　　存在寄存器中，指令给出该寄存器的名称