（将存储在内存中的处理结果或其它信息，以能为 人所接受的或能为其它计算机接受的形式输出。）
输入/输出设备：移动存储介质、通讯设备等
计算机组成原理
细化的计算机硬件框图 CPU
第1篇 概述
I/O
计算机组成原理
第1篇 概述
软件：是程序、数据和相关文档的集合，是微机的灵魂， 它存储在存储器中，不磨损、不消耗、需升级、可移植。
需要“解释器”翻 译为目标指令，再 由“编译器”翻译 为机器语言
特点
难学、难记、难读、难改， 占内存少，速度快
可读性、可记忆性 好，效率高、实时 性强
易学、易懂，程序 容量大，速度慢
例子
1011 0000 0001 0000 MOV AL，16 0000 0100 0000 0101 ADD AL，4 0100010000001100000 MOV ADDR6，
计算机组成原理
第1篇 概述
2、运算速度

•主频
n
•吉普森法 TM fiti i 1
•MIPS每秒百万条指令
•CPI执行一条指令的时钟周期数
•FLOPS每秒浮点运算次数
计算机组成原理
第1篇 概述
计算机组成原理
第1篇 概述
第1篇 概 述
§1.1 计算机发展历史 §1.2 计算机常用术语 §1.3 计算机系统组成 §1.4 计算机性能指标 §1.5 计算机工作过程
处理器 计算机
第1篇 概述
运算器、控制器、 寄存器构成的大规
模集成电路— CPU
计算机系统
CPU为核心，配以I/O接口、 内存、外部设备、电源、机
箱等硬件整体
微机硬件+软件系统
计算机组成原理
第1篇 概述
1.3.1区别概念
有无乘法指令
计算机体系结构 ——程序员所见到的计算机系统的属性
概念性的结构与功能特性 （指令系统、数据类型、寻址技术、I/O机理）
计算机组成原理
第1篇 概述
1、解释名词：
主机、处理器、运算器、寄存器、存储器、外围设备、数据、 透明、位、字、字节、机器字长、指令字长、地址、存储器的访问、 总线、硬件、软件、兼容、操作系统、汇编程序、编译程序、解释 程序、系统软件、接口、应用软件、指令、指令系统、数据、机器 语言、高级语言、编码、译码、寻址
分类： 对计算机本身进行操作和管理，提供给用户操
作环境和软件运行环境。
软件系统
操作系统*
汇编程序
系统软件 语言处理程序* 解释程序
数据库系统 编译程序
应用软件 通用软件*
核心软件，
专业软件*
•管理计算机全部软件和硬件资源，
•组织计算机各部分协调工作，
•提供用户操作界面的运行平台。
计算机组成原理 软件之操作系统
§1.1 计算机发展历史 §1.2 计算机常用术语 §1.3 计算机系统组成 §1.4 计算机性能指标 §1.5 计算机工作过程
计算机组成原理
§1.4 计算机性能指标
第1篇 概述
1、 机器字长
指计算机能直接处理的二进制数据的位数 机器字长用bit为单位，有8位、16位、32 位、64位，为字节的倍数 字长决定着计算机运算的精度、速度、造价
计算机组成原理
第1篇 概述
微机的存储和记忆装置，用以存放数据和程序
内部存储器
分
硬盘
类 外部存储器
光盘 软盘
优盘
计算机组成原理
第1篇 概述
输入设备：键盘、鼠标，摄像头、扫描仪、触摸屏、MIC等
（指将原始信息，如数据、程序、控制命令等转换为计 算机所能识别的信息，并存入计算机内存的设备。）
输出设备：显示器、打印机、绘图仪等
计算机组成原理 §1.3 计算机系统组成
第1篇 概述
小结
1、计算机系统的层次结构 2、理解冯·诺依曼计算机的特点 3、掌握现代计算机系统的组成 4、理解CPU内部控制器、运算器、 存储器的各部件的关系和功能 5、了解计算机软件的分类 6、理解各种计算机语言的特点
计算机组成原理
第1篇 概述
第1篇 概 述
计算机语计言算包机括组：成机原器理语言、汇编语言、高级语第言1篇 概述
语言
机器语言
汇编语言
高级语言
发展
第一代
第二代
第三代
编程对象
面向机器
面向机器
面向“过程”
语句元素
由“0”、“1”构成
用助记符编程
用语言按照语法规 则编写，如BASIC
运行条件
机器直接理解运行
需要“汇编器”翻 译为机器语言才能 执行
计算机组成原理
第1篇 概述
为了了解微机的工作过程，讨论一个简单的程序，
例如：计算机如何计算:
ax2 bx c
(1)用指令编写程序,需要翻译成机器语言指令。 (2)将数据和程序通过输入设备送入存储器中存放。 (3)运行程序，开始计算，存回结果。
详细过程参见光盘电子资料
1.2三、计算机的工作步骤Page18
据指令寄存器中的指令码控制每条指令的执行过程。
部件：程序计数器PC、指令寄存器IR、时序电路
计算机组成原理
第1篇 概述
3、寄存器组
功能：暂时存储CPU执行程序时的常用数据、 地址，减少CPU与外部的数据交换，加快CPU运 行速度。 部件：MQ X MDR MAR
计算机组成原理
第1篇 概述
总线AB、DB、CB为一组导线，完成地址、数据、 控制信息传输
计算机组成 ——实现计算机体系结构所体现的属性，
（具体指令的实现）
如何实现乘法指令
计算机组成原理
第1篇 概述
1.3.2 计算机系统的层次结构
assembler Compilers
用编译程序翻译 成汇编语言程序
用汇编程序翻译 成机器语言程序
Operating system用机器语言来 解释操作系统
Bare hardware 用微指令解释 机器指令
计算机组现成代原计理算机系统硬件介绍
第1篇 概述
计算机现组代成计原算理机硬件系统介绍---主板 第1篇 概述
ROM BIOS
ISA
PCI插槽
插
AGP
槽
插 槽
并口连接器 串口连接器
鼠标键盘
USB 接口
CPU插槽
北桥 芯片组
主板 电源 插座
南桥 芯片组
内存插槽
IDE接口
软驱接口
计现算代机计组算成机原硬理件系统介绍---外设\内存第1篇 概述
计现算代机计组算成机原硬理件系统介绍---显卡\声卡第1篇 概述
计算机组成原理
第1篇 概述
1、运算器
名称：算术逻辑单元Arichmrtic Logic Unit 功能：算术运算、逻辑运算、位移、循环 部件：ACC、ALU
计算机组成原理
第1篇 概述
2、控制器 功能：按照程序逻辑要求，控制程序中指令的执行顺序；根
C++语言 ADDR6=16+4
0000
AL
例子*把16送到AL；把4与AL相加，和存储在AL中；把AL中的数据送到地址6中。
计计算算机机语组言成处原理理程序对应的编程硬件关系第图1篇 概述
计算机系统
计算机结构
计算机处理器
FORTRAN 科学计算和工程计算 PASCAL 结构化程序设计 C＋＋ 面向对象 Java 适应网络环境
Microprogramming由 执硬 行件 微直 指接 令
计算机1组.3.成3 原冯理·诺依曼计算机的特点 第1篇 概述
1. 计算机由五大部件组成 2. 指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访 3. 指令和数据用二进制表示 4. 指令由操作码和地址码组成 5. 存储程序 6. 以运算器为中心
目前常用：DOS、Windows、Unix、Linux、Vista
计算机组成原理
第1篇 概述
分类：
软件系统
操作系统*
汇编程序
系统软件 语言处理程序* 解释程序
数据库系统 编译程序
应用软件 通用软件* 专业软件*
计算机语言分为机器语言、汇编语言、高
级语言，语言处理程序负责将这些语言编写 的程序翻译为计算机能读懂的语言，并将计 算机的运算结果翻译为相应的人们能理解的 语言程序。
高级语言
汇编语言
机器语言
计算机组成原理 分类：
软件系统
系统软件
第1篇 概述
操作系统*
汇编程序
语言处理程序* 解释程序
数据库系统 编译程序
应用软件 通用软件* 专业软件*
软件种类非常丰富日新月异服务软
件、杀毒软件、游戏软件、管理软件、 网络软件、作图软件、音乐软件……
结论：硬件是各种有形电子元件、设备组成的实体； 软件便于发挥硬件功能，提高机器效率的无形程序集 合。前者是后者的物质基础，后者是前者的灵魂，相 辅相成，互相促进，是不可分割的统一体。
计算机组成原理
第1篇 概述
§1.3.4 现代计算机系统组成
硬件系统
微 机 系 统
软件系统
主机
运算器
CPU
控制器
寄存器
内部存储器（主存）
外部存储器（辅存）
外设
I/O设备 I/O接口 电源
操作系统 系统软件 语言处理程序
数据库系统
应用软件 通用软件 专业软件
计算机组现成代原计理算机系统硬件介绍
第1篇 概述
2、解释英文缩写的含义： CPU PC IR DR CU ALU ACC MQ X MAR MDR I/O MIPS CPI FLOPS
3、计算机一般分成哪5个组成部分？各有何作用？
4、存储器中存储的数据和程序是怎样区分的？