計(jì)組學(xué)習(xí)1：計(jì)算機(jī)組成原理入門(mén)（上）

1、計(jì)算機(jī)硬件識(shí)別數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)如何識(shí)別并且處理數(shù)據(jù)？

通過(guò)高低電平來(lái)處理0-1數(shù)據(jù)。低電平表示二進(jìn)制的0，高電平表示1。類(lèi)似五個(gè)手指比喻成計(jì)算機(jī)接口的話，那么五個(gè)手指同時(shí)接收到的高低電平，就代表了接收到的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，如10001，或者00010等等。

所以本質(zhì)上，是通過(guò)電信號(hào)傳遞數(shù)據(jù)（計(jì)算機(jī)硬件識(shí)別處理數(shù)據(jù)的原理），即計(jì)算機(jī)針腳都是用來(lái)處理電信號(hào)的。如下圖所示。

通過(guò)主板上的印刷電路板，就可以傳遞很多二進(jìn)制信息，一個(gè)二進(jìn)制數(shù)位，就是一個(gè)bit比特。（即有很多條電路）

2、計(jì)算機(jī)硬件的基本組成介紹

2.1 馮諾依曼器

馮諾依曼首次提出的“存儲(chǔ)程序”的概念：將指令以二進(jìn)制代碼的形式事先輸入計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器，然后按其在存儲(chǔ)器中的首地址執(zhí)行程序的第一條指令，以后就按照該程序的規(guī)定順序執(zhí)行其他指令。直至程序執(zhí)行結(jié)束即可。

輸入設(shè)備就是將信息轉(zhuǎn)換成機(jī)器能識(shí)別的形式。

控制器從存儲(chǔ)器中獲得指令之后，開(kāi)始進(jìn)行操作，比如說(shuō)控制運(yùn)算器進(jìn)行運(yùn)算等等。

2.2 馮諾依曼機(jī)的特點(diǎn)

1、計(jì)算機(jī)由五大部分組成：輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、控制器。

2、指令和數(shù)據(jù)以同等地位存儲(chǔ)于 存儲(chǔ)器，可以按地址尋訪。

3、指令與數(shù)據(jù)都可以用二進(jìn)制表示。

4、指令由操作碼和地址碼組成。操作碼：加減乘除。地址碼就是地址。

5、存儲(chǔ)程序。

6、以運(yùn)算器為中心。（但是這也就意味著會(huì)造成一定的效率降低。所以可以改進(jìn)一些成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)，即其實(shí)很多東西不需要全部經(jīng)手運(yùn)算器，運(yùn)算器沒(méi)有必要作為中心。）

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)：以存儲(chǔ)器為中心的。

而控制器和運(yùn)算器一般都被集成在CPU里面。所以CPU=運(yùn)算器+控制器。

主存就是內(nèi)存，而輔助存儲(chǔ)就是機(jī)械硬盤(pán)等等。例如手機(jī)APP都是放在輔存，只有運(yùn)行之后才會(huì)在主存里面。

3、認(rèn)識(shí)各個(gè)硬件部件

3.1 主存儲(chǔ)器

用于存放數(shù)據(jù)的叫做“存儲(chǔ)體”，存儲(chǔ)體就是一系列存儲(chǔ)元件構(gòu)成的。

還有兩個(gè)很重要的寄存器：MAR 與 MDR。

MAR：Memory Address Register。 存儲(chǔ)地址寄存器。

MDR：Memory Data Register。 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)寄存器。?

如果CPU想要什么數(shù)據(jù)，他會(huì)告訴MAR地址（取件號(hào)），這樣就可以從存儲(chǔ)體中拿出給CPU，先把數(shù)據(jù)寫(xiě)到MDR中，然后給CPU拿走。同時(shí)CPU可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)，只需要告訴MAR我想要寫(xiě)入的地址，然后寫(xiě)入的具體數(shù)據(jù)放入到MDR中，然后cpu通過(guò)控制總線告訴主存儲(chǔ)器我要執(zhí)行的操作是寫(xiě)操作即可。主存儲(chǔ)器根據(jù)上述CPU的三個(gè)信息就可以進(jìn)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)了。

存儲(chǔ)體：會(huì)被分成一個(gè)個(gè)的存儲(chǔ)單元。

存儲(chǔ)元：存儲(chǔ)二進(jìn)制的電子元件，每個(gè)存儲(chǔ)元可存1bit。

一個(gè)字節(jié)（byte）= 8bit。 1B = 1個(gè)字。1b = 1 bit。

單片機(jī)

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