(一)计算机组成原理之计算机系统导论(冯诺依曼计算机以及cpu,机器字长,MAR,存储单元,MDR,存储字长等)

article/2025/9/24 6:28:47

❤️ 知识点

1.冯诺依曼计算机的构成:运算器,控制器,存储器,输入设备和输出设备
2.计算机的硬件组成:.原始的冯诺依曼在结构上是以运算器为中心,而发展到现在,以转向以存储器为中心。,现在通常将运算器和控制器合称为cpu。中央处理器和主存储器(内存储器)合称为主机部分,除去主机部分以外的硬件装置,如输入设备,输出设备等,称为外围设备或外部设备。
3.cpu(中央处理器).负责与存储器交换数据。cpu一般使用两个内寄存器是.MAR(存储地址寄存器)和MDR(存储数据寄存器)。MAR为下一次的读写数据指定位置,MDR存储从内存交换的数据。
4.运算器:.计算机中进行数据加工的部件
5.控制器:.计算机中进行控制指令的部件。完成一条指令的步骤:取指令,分析指令,执行指令。
6.存储器:用来存放和程序和数据,是计算机能够实现存储程序的基础
7.输入设备:向计算机中送入数据和程序的具有一定独立功能的设备,通过接口,总线和计算机主机连通,用于人机交互,入键盘,鼠标等。
8.输出设备:将计算机处理结果以数字,字符(汉字),图像,声音等方式输出。常用输出设备有:打印机,显示器等。
9.计算机系统由软件和硬件组成
10.软件:它看不见摸不着,由人们事先编制的有各种特殊功能的程序组成。
11.硬件:是指计算机的实体部分。各种看的见摸得着的电子元器件。
12.计算机软件分为:系统软件和应用软件
13.机器字长:是指cpu一次能处理数据的位数,通常与cpu的寄存位数有关
字长越长,数的表示范围越大,精度越高
14.存储单元:存储器中可存放一个字或若干字节的基本单位。为区别存储器中的存储单元,每个存储单元都有唯一的一个地址编码。存储单元一般应具有存储数据和读写数据的功能,以8位二进制作为一个存储单元,也就是一个字节。每个单元有一个地址,是一个整数编码,可以表示为二进制整数。
15存储字长:一个存储单元存储一串二进制代码(存储字),这串二进制代码的位数称为存储字长。
16.存储单元个数:存储器中存储单元的个数。
17.MDR=存储字长,存储单元个数=2的MAR次幂
18.存储容量:包括主存储量和辅存储量。
19存储容量=存储单元个数 * 存储字长(单位是b,记得看单位)
20.CPI:每条指令执行所用的时钟周期数。
21.计算机的运算速度有很多指标,如:吞吐量,CPI,主频,响应时间,MIPS(百万条指令每秒)等。
22.1KB=2的10次方B
23.1B=2的3次方b
24.1GB=2的30次方,1MB=2的20次方,1KB=2的10次方
25.pc(程序计数器):程序计数器是用于存放执行指令的地方.当执行一条指令时,首先需要根据PC中存放的指令地址,将指令由内存取到指令寄存器中,此过程称为“取指令”。与此同时,PC中的地址或自动加1或由转移指针给出下一条指今的地址。
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❤️ 习题

一.选择题
1.完整的计算机系统应包括( )
A、 运算器 存储器 控制器
B、 外部设备和主机
C、 主机和应用程序
D、 配套的硬件设备和软件系统
我的答案:D

2.( )的功能是将机器语言转换成人类语言。
A、控制器
B、输入设备
C、输出设备
D、存储器
我的答案:C

3.以下语句错误的是
A、输入设备可以将机器语言转化为人类熟悉的形式
B、存储器可以存储程序
C、运算器可以进行逻辑运算
D、数据在存储器中以二进制形式存在
我的答案:A

4.存储字长是指( )
A、 存放在一个存储单元中的二进制代码组合
B、 存放在一个存储单元中的二进制代码位数
C、 存储单元的个数
D、 机器指令的位数
我的答案:B

5.( )的功能是将人类语言转换成机器语言。
A、控制器
B、输入设备
C、输出设备
D、存储器
我的答案:B

6.衡量每秒浮点运算次数的指标是( )
A、主频
B、CPI
C、MIPS
D、FLOPS
我的答案:D

7.假设某存储器的MAR为8位,MDR为8位。该存储器中存储单元的个数为
A、8
B、64
C、256
D、16
我的答案:C

8.以下语句错误的是
A、 输入设备可以将机器语言转化为人类熟悉的形式
B、 存储器可以存储程序
C、 运算器可以进行逻辑运算
D、 数据在存储器中以二进制形式存在
我的答案:A

9.下列( )属于应用软件。
A、 操作系统
B、 编译程序
C、 连接程序
D、 文本处理
我的答案:D

10.衡量每秒执行百万条指令的是( )。
A、CPI
B、主频
C、MIPS
D、FLOPS
我的答案:C

11.存储字是指( )
A、 存放在一个存储单元中的二进制代码组合
B、 存放在一个存储单元中的二进制代码位数
C、 存储单元的个数
D、 机器指令的位数
我的答案:A

二.填空题
1.完成一条指令分为_取出指令、_分析指令、__执行指令_三步。(请按顺序填写)

2____CPI__是指执行一条指令所需时钟周期数。

3.如果MAR12位,MDR8位,则所连接的存储器容量为___4___KB。

4.地址为1001的存储单元中存放了一串二进制00110000。可知:存储字为___00110000_____,存储字长为___8__。

5.1K=2的__10___次方。

6.冯诺伊曼计算机由___控制器_____、运算器存储器__、输入设备输出设备__。

7.___机器字长___是指CPU一次能处理数据的位数,与CPU中的__寄存器位数____有关。

8。一个完整的计算机系统是由____软件__系统和_____硬件___系统组成的。

9.若MAR8位,MDR4位,则存储字长为______4___位,存储单元的个数为____256____

10.1G=2的__30___次方。

11.计算机软件由___软件_____和____硬件___两部分组成。

12.存储容量=存储单元个数×存储字长_

三.判断题
1.计算机实体属于硬件。
我的答案:√
2.存储器的存储单元个数和MAR的位数有关
我的答案:√
3.存储字长和MDR位数相同。
我的答案:√
4.程序计数器可以进行加1操作。
我的答案:√
5.每个存储单元的地址是互不相同的。
我的答案:√
6.存储容量指的是存储器中存放二进制信息的总位数
我的答案:√
7.存放在存储器中的指令要按地址访问。
我的答案:√
8.地址为101的存储单元中存放了一串二进制10011101,则存储字长为3。
我的答案:x
9.控制器可以指挥程序运行
我的答案:√
10.指令与数据都以二进制的形式存放在存储器中。
我的答案:√
11.优酷视频属于应用软件。
我的答案:√
12.每个存储单元的地址是唯一的。
我的答案:√
13.地址为101的存储单元中存放了一串二进制10011101,则存储字为10011101。
我的答案:√
14.MAR是存储器数据寄存器。
我的答案:×
15.根据存储字长可以计算出存储单元个数。
我的答案:x
16.显卡属于计算机硬件
我的答案:√
17.安卓系统属于应用软件。
我的答案:×


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