计算机组成原理：6.1.1 总结前面引起控制器 .ppt

计算机组成原理是理解计算机系统核心运作机制的关键领域。在6.1.1章节中，主要对计算机的基本结构和工作流程进行了总结，特别是强调了控制器在其中的重要作用。 首先，计算机的基本组成包括五个主要部分：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。这五个部件共同构成了冯·诺依曼体系结构的基础。冯·诺依曼计算机的特点是存储程序，即程序和数据以同等地位存储在存储器中，并且可以按照地址进行访问。运算器负责执行算术和逻辑运算，而控制器则负责控制指令的执行顺序，根据指令的操作码生成相应的控制信号。 计算机硬件框图展示了这种结构，以存储器为中心，输入设备、输出设备、运算器和控制器围绕其工作。现代计算机的硬件框图可能稍有不同，但基本原理保持不变，只是控制单元（CU）和运算单元（ALU）等组件在CPU中整合为微处理器，以提高效率和性能。 在冯·诺依曼计算机硬件框图中，存储器分为主存和辅存，数据和指令在存储器中通过地址总线寻址。运算器执行算术逻辑单元（ALU）的运算，控制器负责发出控制信号以协调整个系统的工作。输入/输出设备通过I/O接口与CPU交互，完成数据的输入和结果的输出。 计算机的工作步骤可以概括为：取指令、执行指令和存储结果。指令由操作码和地址码两部分组成，操作码指示要执行的操作，地址码指明操作的数据位置。例如，在编程举例中，计算二次函数ax^2 + bx + c的过程就通过一系列指令来完成，包括取数、乘法、加法等操作。 指令格式通常包含操作码和地址码，这些指令和数据都存储在主存的特定地址中。控制器会根据操作码来解析指令，然后执行对应的计算步骤，例如取数、乘法、加法等。地址码则指示了数据的来源或存储位置。 此外，文件中还提到了SoC（System on Chip）芯片，这是一种集成了CPU、内存、I/O接口等多种功能的单片集成电路，常用于移动支付安全等领域。SoC内部包含多个模块，如微处理器、内存控制器、DMA（直接内存访问）控制器、JTAG接口等，这些模块通过总线系统相互连接，协同工作。 总结来说，6.1.1章节主要涵盖了计算机的基本结构、冯·诺依曼模型、控制器的作用、计算机工作步骤以及指令格式，这些都是理解计算机硬件和软件交互的基础知识。通过对这些概念的理解，我们可以更好地掌握计算机如何执行程序并处理数据。