烟台大学YANTAIUNIVERSITYAmainveid3.2.4计算机硬件构成福在基本的硬件结构方面，所有计算机目前一直沿袭着冯.诺依曼的计算机体系结构，从功能上都可以划分为5大基本组成部分，即输入设备、输出设备存储器、serasel0运算器和控制器输入设备存储器输出设备个运算器控制器CPI控制流数据流指令流11
11 • 3.2.4 计算机硬件构成 • 在基本的硬件结构方面，所有计算机目前一直沿袭着冯.诺依曼的计算机 体系结构，从功能上都可以划分为5大基本组成部分，即输入设备、输出设备 、存储器、运算器和控制器
烟台大学YANTAIUNIVERSITY3.2.5计算机的指令系统与工作原理现代计算机的基本元器件是晶体管，并由其组成的数字电路来实现二进制和二进制运算。简单地看，如果是一个任务、一个操作或一个数据，如何用二进制的0和1组成的字符串表示其格式和执行？这就是计算机的指令系统1.计算机的指令系统指令是能被计算机识别并执行的二进制代码，规定了计算机能完成的某一种操作，也是对计算机进行程序控制的最小单位。程序是为完成一项特定任务而用某种语言编写的一组指令序列。CPU就是根据一系列指令来指挥和控制计算机各个部件协调工作，以完成给定的操作任务。12
12 • 3.2.5计算机的指令系统不工作原理 • 现代计算机的基本元器件是晶体管，幵由其组成的数字电路来实现二迚制和二 迚制运算。简单地看，如果是一个任务、一个操作或一个数据，如何用二迚制 的0和1组成的字符串表示其格式和执行？这就是计算机的指令系统。 • 1．计算机的指令系统 • 指令是能被计算机识别并执行的二迚制代码，规定了计算机能完成的某一种操 作，也是对计算机迚行程序控制的最小单位。程序是为完成一项特定任务而用 某种语言编写的一组指令序列。CPU就是根据一系列指令来指挥和控制计算机 各个部件协调工作，以完成给定的操作任务
烟台大学YANTAI UNIVERSITY一条指令通常由两部分组成：操作码和操作数，它们存放在指令寄存器中。（1）操作码操作码指明该指令要完成的操作的类型或性质，如获取数据、做加法或输出数据等。操作码的位数决定了一个机器操作指令的条数。当使用定长操作码格式时，若操作码位数为n，则指令条数可有2n条。s.erase（2）操作数操作数指明操作对象的内容或所在的单元地址，操作数在大多数情况下是地址码，地址码可以有0～3个。从地址码得到的仅是数据所在的地址，可以是源操作数的存放地址，也可以是操作结果的存放地址指令操作码as加法001DS:2000H代码段CauL34H减法0101234H12H乘法01121234H除法100220000H取数10121234H13H存数110数据段352H打印11113停机000
13 • 一条指令通常由两部分组成：操作码和操作数，它仧存放在指令寄存器中。 • （1）操作码 • 操作码指明该指令要完成的操作的类型或性质，如获取数据、做加法或输出数据等。操作码的 位数决定了一个机器操作指令的条数。当使用定长操作码格式时，若操作码位数为n，则指令条 数可有2n条。 • （2）操作数 • 操作数指明操作对象的内容或所在的单元地址，操作数在大多数情冴下是地址码，地址码可以 有0～3个。从地址码得到的仅是数据所在的地址，可以是源操作数的存放地址，也可以是操作 结果的存放地址
烟台大学YANTAIUNIVERSITY一台计算机的所有指令集合称为该计算机的指令系统。不同类型的计算机，指令系统的指令条数有所不同。但无论哪种类型的计算机指令系统都应具有以下功能的指令指令操作码操作数分类n?数据传送指令内存CPU数据处理指令+xAndor...●程序控制指令IfGoto......输入输出指令主机I/0设备·其它指令对计算机的硬件进行管理等指令系统
一台计算机的所有指令集合称为该计算机的指令系统。丌同类型的计算机，指令系统的 指令条数有所丌同。但无论哪种类型的计算机，指令系统都应具有以下功能的指令 分 类 指令 操作码 操作数 If Goto. ＋ － ×÷ And Or. 内存 CPU 主机 I/O设备 对计算机的硬件进行管理等 数据传送指令 数据处理指令 程序控制指令 输入输出指令 其它指令 指令系统
超始地址内存储器1音动加1烟台大学程序计数器PC内窖otooH0100H070270H樱区YANTAI UNIVERSITY0101H控制器(1)jiamainivei两0270Hbig numbe武排区操作控制线(31long five正享器累加器术，疆运高部件double2：计算机的工作原理计算机的工作过程实际上是快速执行指令的过程。计算机工作时，有两种信息在执行指令的过程中流动：数据流和控制流O指令的执行过程分为以下4个步骤：（1）取指令，按照程序计数器中的地址（0100H）从内存储器中取出指令（070270H），并送往指令寄存器。（2）分析指令，对指令寄存器中存放的指令（070270H）进行分析，由译码器对操作码进行译码，将指令的操作码转换成相应的控制电位信号，由地址码（0270H）确定操作数地址（3）热行指令，由操作控制线路发出完成该操作所需的一系列控制信息，去完成该指令所要求的操作。例如做加法指令，取内存单元（0270H）的值和累加器的值相加，结果还是放在累加器中。（4）一条指令执行完毕，程序计数器加1或将转移地址码送入程序计数器，然后回到步骤（1）。15
15 • 2．计算机的工作原理 • 计算机的工作过程实际上是快速执行指令的过程。计算机工作时，有两种信息在执行指令的过程中流劢：数据 流和控制流。 • 指令的执行过程分为以下4个步骤： • （1）取指令，按照程序计数器中的地址（0100H），从内存储器中取出指令（070270H），并送往指令寄 存器。 • （2）分析指令，对指令寄存器中存放的指令（070270H）迚行分析，由译码器对操作码迚行译码，将指令 的操作码转换成相应的控制电位信号，由地址码（0270H）确定操作数地址。 • （3）执行指令，由操作控制线路发出完成该操作所需的一系列控制信息，去完成该指令所要求的操作。例如 做加法指令，取内存单元（0270H）的值和累加器的值相加，结果还是放在累加器中。 • （4）一条指令执行完毕，程序计数器加1或将转移地址码送入程序计数器，然后回到步骤（1）。 （3） 程序计数器 P C 0100H 操作码 地址码 07H 0270H 译码器 操作控制线路 累加器 算术、逻辑运算部件 地 址 0100H 0101H 0270H 内 容 . . . 070270H . . . 数 据 自动加 1 控制器 运算器 内存储器 起始地址 程 序 区 数 据 区 （1） （2） （4）