计算机的基本组成

一、冯·诺依曼计算机的特点

1. 计算机由五大部件组成（运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备）
2. 指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访
3. 指令和数据由二进制表示
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

二、现代计算机硬件框图

1.以存储器为中心的计算机硬件框图

运算器 ALU
控制器 CU
存储器 主存、辅存
输入设备 I
输出设备 O

flowchart LR
  CU-->CPU
  ALU-->CPU
  主存-->主机
  CPU-->主机
  主机-->硬件
  I/O设备-->硬件

2.系统复杂性管理的办法(3Y)

• 层次化：将被设计的系统划分为多个模块或子模块
• 模块化：有明确定义的功能和接口
• 规则性：模块更容易被重用

3.假设我们我们面对的是一个可以有计算机解决的问题，如何用计算机来解决这个问题呢？

• 上机前的准备
  建立数学模型
  确定计算方法
• 编制解题程序
  程序--运算的全部步骤
  指令--每一个步骤

4.编程举例

六种指令：加法指令、乘法指令、取数指令、存数指令、打印指令、停机指令

计算ax^2+bx+c
取x至运算器中
乘以x在运算器中
乘以a在运算器中
存ax^2在存储器中
取b在运算器中
乘以x在运算器中
加ax^2在运算器中
加c在运算器中

5.计算方法

ax^2+bx+c=(ax+c)x+c
取x至运算器中
乘以a在运算器中
加b在运算器中
乘以x在运算器中
加c在运算器中

6. 指令格式举例

取数 α             [阿尔法]-->ACC
000001 0000001000
存数 β             [ACC]-->β
加 γ               [ACC]+[γ]-->ACC
乘 δ               [ACC]×[δ]-->ACC
打印 ε             [ε]-->打印
停机