計算機組成原理計算機組成原理1前言為配合由高等教育出版社出版的面向21世紀課程教材《計算機組成原理》教學和自學的需要，由該教材作者哈爾濱工業大學唐朔飛教授親自設計并主持指導，與該校張麗杰副教授和劉思利碩士生共同研究制作的與該教材配套的《計算機組成原理CAI軟件》，又稱電子教案，其主要特點如下。1.該軟件以高密度光盤為載體，記錄了用Office軟件中的Powerpoint制作的全部演示文稿，可以動畫播放。2.該軟件與《計算機組成原理》教材在體系上完全一致，按教材的章節順序編制。3.該軟件以課堂教學為依托，幫助讀者邊閱讀邊思考，通過點擊鼠前言2標，逐行顯示干練的文字和簡明的圖表，既可從文稿中對教材的重點和難點深刻理解，又可從視圖中看到動態的信息流動過程，形象地理解各種電路的工作原理和設計思路。4.該軟件在操作上可根據實際需要，自行點擊鼠標控制播放速度，以滿足不同讀者各自所需的思考時間。5.該軟件可作為從事該課程教學的老師備課的好幫手，也可成為學生自學、復習輔導的良師。此軟件已在哈爾濱工業大學課堂教學上使用，效果良好。由于時間倉促，難免有不完善之處，敬請讀者提出寶貴意見。

唐朔飛

2003年8月標，逐行顯示干練的文字和簡明的圖表，既可從文稿中對教材的重點3第一章計算機系統概論1.1計算機系統簡介1.4本書結構1.3計算機硬件的主要技術指標1.2計算機的基本組成第一章計算機系統概論1.1計算機系統簡介1.4本書結40000010000001000打印

停機取數α[α]ACC存數β[ACC]

β加γ[ACC]+[γ]

ACC乘δ[ACC]×[δ]ACC指令格式舉例1.2操作碼地址碼

[

]打印機0000010000001000打印停機5指令和數據存于主存單元的地址指令注釋操作碼地址碼00000010000001000取數x至ACC10001000000001001乘a得ax存于ACC中20000110000001010加b得ax+b,存于ACC中30001000000001000乘x得（ax+b)x,存于ACC中40000110000001011加c得ax2+bx+c,存于ACC50000100000001100將ax2+bx+c存于主存單元60001010000001100打印7000110停機8

x原始數據x9

a原始數據a10

b原始數據b11

c原始數據c12存放結果1.2計算ax2+bx+c程序清單指令和數據存于主存單元的地址指令6ACCMQX2.計算機的解題過程(1)運算器的基本組成及操作過程1.2運算器MQACCALUX被加數被減數被除數乘數商加數減數被乘數除數加法減法乘法除法和差余數乘積高位乘積低位ACCMQX2.計算機的解題過程(1)運算器的基本組成7運算器MQACCALUXACC被加數ACC初態①加法操作過程1.2[ACC]+[X]ALU[M]XXACCACC指令加M運算器MQACCALUXACC被加數ACC初態81.2②減法操作過程運算器MQACCALUX指令減MACC被減數ACC初態[M]XX[ACC]-[X]ALUACCACC1.2②減法操作過程運算器MQACCALUX指令減MAC9運算器MQACCALUXACCACC被乘數初態1.2ACCMQ[M]MQ指令乘M③乘法操作過程X[ACC]X00ACCALU[X]×[MQ]ACC∥MQACCMQ運算器MQACCALUXACCACC被乘數初態110運算器MQACCALUXACC被除數ACC初態1.2[ACC]÷[X]ALUMQACCMQ余數在ACC中指令除M[M]

XX④除法操作過程運算器MQACCALUXACC被除數ACC初態111存儲體大樓存儲單元存放一串二進制代碼存儲字存儲單元中二進制代碼的組合存儲字長存儲單元中二進制代碼的位數每個存儲單元賦予一個地址號按地址尋訪–存儲單元–存儲元件（0/1）–

房間–

床位（無人/

有人）(2)存儲器的基本組成1.2主存儲器存儲體MARMDR存儲體大樓存儲單元存放一串二進制代碼存儲字存儲單元中12MARMDR存儲單元個數

16存儲字長

8

設MAR

=

4

位

MDR

=

8

位1.2存儲器地址寄存器反映存儲單元的個數存儲器數據寄存器反映存儲字長(2)存儲器的基本組成主存儲器存儲體MARMDRMARMDR存儲單元個數16存儲字長8設MAR13第一