计算机组成 原理教案

计算机组成原理教案计算机组成原理教案 20031014129掌握：计算机的基本软件的差别 了解：计算机程序及指令 掌握：计算机输入输出仪器 了解：计算机平台结构的过去跟将来 存储单元的定义及对地址的理解 指令的方式及指令系统 取指周期和执行周期 中央处理品及主机 适配器与输入输出设备 1、使用算盘进行解题的过程方法2、算盘、笔、纸在运算中的作用 二、讲授新课 1.2.1 数字计算机的软件组成 用一个算盘计算机原理教案下载，一张纸计算机原理教案下载，一支笔来计算y=ax+b-c这个题目，步骤下。 算盘计算中用到了： 1)纸:用于存储解题的原始信息; 2)算盘:用于对数据进行加、减、乘、除等算术运算; 3)笔:用于把原始数据和解题方法记录到纸上,及把运算结 果写成; 4)我们人原本(主要是脑和手)用于控制解题方法。 计算机与算盘类似相应部件如: 运算器:在计算机中相当于算盘功能的组件； 存储器:在计算机中相当于纸那样具有“记忆”功能的组件; 输入设备输出设备相当于笔,把原始解题信息送到计算机或 把运算结果显示出来的仪器; 控制器相当于我们的大脑,能够自动控制整个计算过程。 1.运算器 运算器就好比一个由电子线路组成的算盘,能进行加、减、乘、除等算 术运算,还能进行逻辑运算。

考虑到电子元件的特点,计算机中一般采取二 进制数。这是因为二进制数的运算规律比较简洁,在电子线路中非常易于实 现,而且设备也很省。 注：二进制数和十进制数一样,在运算中,当数的位数越多时,计算的精 度就越高,但是位数越多,所需的电子元件也越多。目前计算机的运算器长 度通常是8位、16位、32位或64位。 2.存储器 存储器的功能:保存或“记忆”解题的原始数据和解题方法。在运算 前把参与运算的数据和解体步骤通过输入输出设备送到存储器中储存起来。 论是数据,还是解题方法,存储器存储的全是0或1表示的二进制代码。目前运用半导体元件来成为存储器。一个半导体触发器可以记忆一个二进 制代码,一个数假定用16位二进制代码表示,那么就必须有16个触发器来 保存这种代码。 存储单元:在存储器中保存一个数的16个触发器,称一个存储单元。 地址:存储器是由许多存储单元构成,每个存储单元的编号,称为地址。 存储容量:存储器所有储存单元的总量。通常用单位“KB、MB”表 示,如64KB,128KB。存储容量越大, 表示计算机记忆存储的信息就越多。 外存储器:计算机中又搭载的储存容量更大的磁盘存储器、光盘存 储器等。

相对而言,半导体存储器 称为内存储器,简称内存。 3.控制器 控制器是计算机中发号施令的组件,它控制计算机的个组件有条不 紊地进行工作。具体的讲,控制器的任务是从存储中取出解题方法加以 分析,然后执行某些操作： 计算程序运算器只能完成加、减、乘、除四则运算及其它一些辅助操作。 对于非常复杂的算题,计算机在运算前需要化成一步一步简单的加、减、 乘、除等基本操作来做。每一个基本操作就叫做一条指令,而解算某一 问题的一串指令序列,叫做该问题的计算程序,简称为程序。 例如在前述求解y=ax+b-c的举例中,解题方法的每一步,只完成一种 基本操作,所以就是一条指令,而整个解题方法就是一个简单的推导程序。 指令的方式每条指令必须确立告诉控制器,从存储器的那些单元取数,并进行什么操 指令的内容由两个别组成,即操作的性质跟操作的地址。前者称为操作码,后者称为地址码。 操作码:指出指令所进行的操作,如加、减、乘、除、取数、存数之类; 地址码:表示参与运算的数据要从存储器的那个单元取,运算的结果要存 到什么单元。 控制器的基本任务计算机进行计算时,指令需要是按一定的排序一条接一条地进行。 控制器的基本任务,就是按照计算程序所排的指令序列,先从存储器取出 一条指令放到控制器中,对该指令的操作码由译码器进行预测推断,然后 根据指令性质,执行这条指令,进行相应的操作。

接着从存储器取出第二 二条指令,在执行这第二条指令。依次类推,通常把取指令的一段时间 叫做取指周期,而把执行指令的一段时间叫做执行周期。因此,控制器 反复交替地处在取指周期与执行周期之中。每取出一条指令,控制器中 的指令计数器就加1,从而为取下一条指令做好准备,这也就是指令为什 么在存储器中顺序放置的理由。 4.适配器与输入输出设备 目前常用的输入仪器是屏幕、鼠标器、数字扫描仪等。它们的作 用是把他们所熟悉的某些信息手段变 换为机器内部所能接收和辨识的二进制信息手段。输出设备的作用是 把计算机处理的结果变换为人或其它机器所能接收和辨识的信息手段。 如激光印字机、绘图仪、CRT显示器等。计算机的输入/输出仪器一般 称为外围设备。由于品种众多且速度各异,因而他们不是直接地同高速 工作的主机相联接,而是借助适配器部 件与主机相联接。适配器的作用非常与一个转换器,它可以确保外围设 备用计算机所规定的方式发送或接受信息。计算机平台中还必须有总 线。系统总线是组成计算机平台的骨架,是多个平台组件之间进行数据 传送的公共通路。借助系统总线,计算机在各平台组件之间推动传送地 址、数据和控制信息的操作。 三、课后作业 1、说出计算机的软件由几个别组成 2、说出计算机软件各个别的作用