绿色在线网站,静态网站模板古典,合肥市建设工程市场信息价,做设计一般用的素材网站是什么北航计算机组成原理课件本讲内容 透视计算机#xff1a;计算机组成与结构总结 组成部件 内部连接 理解计算机#xff1a;机器指令的执行过程 计算机最基本的操作与控制#xff1a;微操作 指令的执行过程 程序的执行 计算机的时序控制方式 时序系统简介 计算机结构(Architect…北航计算机组成原理课件本讲内容 透视计算机计算机组成与结构总结 组成部件 内部连接 理解计算机机器指令的执行过程 计算机最基本的操作与控制微操作 指令的执行过程 程序的执行 计算机的时序控制方式 时序系统简介 计算机结构(Architecture)的概念演变 What is Computer Architecture ? Architecture ISA: 指从编程者角度看到的计算机所具备的概念结构和逻辑功能。区别与计算机的物理实现和物理结构。 可编程存储器的结构 指令系统指令格式寻址方式 数据类型编码 计算机组成(1) 从1946年开始所有的计算机都包含如下几个部分 计算机组成(1) 运算器 完成最基本的算术逻辑运算 ALU(Arithmetic and Logic Unit) Registers DataPath 控制器 提供各部件工作所需的控制信号控制计算机其他部件协同工作 指令部件(Instruction Register Instruction Decoder) 指令顺序控制(Program Counter) 时序逻辑部件(ClockTimer Sequencing Logic) 控制信号生成部件(Control Signal Generator or Control Memory) 运算器控制器CPU(Central Process Unit) 计算机组成(2) 存储器 保存程序和数据 存储单元(bit, Byte, Word) 地址的概念(每一个字节单元一个唯一的地址) 存储器的工作方式读、写 组成存储体地址缓冲部件数据缓冲部件读写控制部件 存储器的层次Cache RAM Disk Tape 输入输出 实现计算机内部与外界(其他系统或人类)的信息交换 接口标准与接口部件 外部设备输入设备、输出设备 计算机内部各部件之间的连接计算机结构 总线结构 总线符合一定的标准的一组公共数据通道 构成地址总线、数据总线、控制总线 单总线结构 多总线结构 标准总线 ISA---Industry Standard Architecture(工业标准结构) EISA----Extended ISA(扩展工业标准结构) PCI----Peripheral Connection Interface (周边元件扩充接口) SCSI----Small Computer System Interface(小型计算机系统接口) 单总线结构 Examples – IAS (直接连接) Examples – PC (单总线结构) Examples – PC (多总线结构) Examples – SPARCstation20(多总线结构) 计算机的工作原理 机器指令计算机硬件可以执行的表示一种基本操作的二进制代码。 指令格式操作码 操作数(操作数地址) 操作码指明指令的操作性质 操作数(地址)指令操作数的位置(或操作数本身) Example Example Example 指令的执行过程微操作 指令的执行过程 指令的执行过程 计算机的时序控制方式 指令微操作序列 从微操作本身所执行的功能来看不同的微操作执行时间应该不同。 对微操作的定时方式成为不同时序控制方式的主要差别 同步控制方式的时序系统 时序概念与时序信号 指令周期指令执行的时间包括取指令、分析指令、执行指令所需的时间。 机器周期指令周期按功能分成几个不同的阶段每个阶段所需的时间称为一个机器周期。比如取指周期取数周期等。 节拍周期也是时钟周期微操作执行的时间。 时钟脉冲信号计算机系统的基本定时信号是其他时序信号的基准 一个指令周期 N 个机器周期 一个机器周期 N 个节拍周期 同步控制方式的时序系统 时序关系 时序电路示例 节拍周期发生器移位器电路 初始值为0001 每一个CLK脉冲变化一次0001 ? 0010 ? 0100 ? 1000 ? 0001 *?UCB Spring 2001 CS152 / Kubiatowicz Lec1.* Computer Architecture Instruction Set Architecture (ISA) Machine Organization Organization物理实现与物理结构 主要功能单元机器性能特征ALURegsShifterLogical Units 部件之间的内部连接 信息流(数据流和指令流)及其控制 ISA的实现 寄存器传输层(RTL)的硬件描述 Control Datapath Units Memory CPU Input Output 1946
