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当代计算机的特点
现在计算机的种类十分丰富，小到传感器（Sensors）、个人计算机，大到服务器，超级计算机。这些计算机虽然有各种各样的用途和形式，但是他们的特点都基本符合 冯诺依曼计算机的特点
冯诺依曼计算机的特点有六条：
1. 计算机由五大部分组成
2. 以运算器为中心
3. 指令和数据都为二进制表示
4. 指令和数据都以同等地位放入存储器中，按地址寻访
5. 指令由操作码和系统码组成
6. 存储程序
冯诺依曼硬件框图
（实线代表数据流过程，虚线代表指令流过程）
举个例子：我们所使用的算盘也是计算机的一种，同样满足上述五个组成部分
输入设备：手指
运算器：算珠
存储器：算珠
控制器：人
输出设配：算珠
为了使五大组成部分更好的满足整体与部分的工作方式，后人对计算机的组成进行改进
ALU(Arithmetic Logic Unit ：算数逻辑单元)属于运算器
CU(Control Unit：控制单元)属于控制器
主存和辅存是存储器的组成部分
输入设备
输出设备
现代计算机硬件框图
存储器
存储器是计算机中最基本的组成部分，存储了计算机运行所需要的数据和指令信息，相当于人的“五脏六腑”
存储器的基本组成
名词介绍
存储体：存放这机器所需要的数据和指令信息，在其中细分为存储单元，更具体为存储元件（有些地方也成为存储元）
MAR（Memory Address Register）：存储器地址寄存器 反映存储单元的个数
MDR（Memory Data Register）：存储器数据寄存器 反映存储字长
- 存储单元：存放一串二进制代码
- 存储元件：存放一位二进制代码，‘0’或‘1’
- 存储字长：存储字的长度，或存储单元中二进制代码的位数，可以是8位、16位、32位等
存储单元和存储元件之间的关系
用下面这个例子可以更好的理解他们之间的关系：
存储体---------->存储单元----------->存储元件[0/1]
（医院） （病房） （病床[无/有人]）
假设MAR是4位，MDR是8位，那么存储单元的个数为16（4的平方），存储字长为8。
本人理解此时的存储体容量是一个$$448$$的立方体。
运算器
运算器相对其他组成来说比较复杂，尽可能的用一种明了的方式去阐述它
运算器的基本组成
名词介绍
ACC(Accumulator 累加器) 实际上是一个寄存器，可以存放操作数和运算结果，跟据不同的运算情况而定。
ALU(Arithmetic Logic Unit 算逻运算单元) 完成各种算术逻辑运算
MQ（Multiplier-Quotient Register 乘商寄存器）在进行乘除运算时，存放其中的一些数据。（具体存放会在下面图表中展示）
X在这里表示操作数寄存器，用于存放操作数。实际上可以存在与任何部件中，这里只是代指。
操作过程
基本运算数据存放和操作
基本的运算操作数小学生应该都知道叭，这里解释一下乘积高位和乘积低位：
二进制进行相乘的时候，会进行加法和移位，所以位数会发生变化。比如4位4位=8位，把结果中的最前面的四位叫做乘积高位，后四位叫乘积低位
举个例子：
$$11111111=111000001$$
则:1110是乘积高位，0001是乘积低位。
乘法操作过程
因为乘法操作会更加全面，其余的加减除起始都有着差不多的操作流程，主要记清上表中的数据存放即可
首先，接受到的指令是一个被乘数去乘M
初态：被乘数放在ACC当中 符号表示
1.将数据M放入到寄存器MQ中 [M]---->MQ
2.将被乘数放入X中 [ACC]---->X
3.清除ACC中的初始数据 0---->ACC
4.X中的数据和MQ中的数据进行相乘 [X]*[MQ]---->ACC//MQ
控制器
我认为控制器是组成部分中是最重要的，可以理解是人的“大脑”。
控制器在功能上主要是对其他组成部分进行指令的传递，其主要内容可分为两个部分：
1.解释指令
2.保证指令的有序执行
控制器的基本组成
名词介绍
CU(Control Unit 控制单元) 它告诉计算机的其他组成部分如何响应程序的指令
IR(Instructinon Register 指令寄存器) 用于保存当前欲执行的一条指令
PC(Program Counter 程序计数器) 存放当前欲执行的指令地址
一条指令的完成
用一张简单的图表示指令的完成过程：
从以上角度来说，一条指令只需要三部分就可以完成。但是在计算机内部，完成一条指令是比较复杂的，需要不同的组成部分进行相互配合。就用最简单的取数指令来举例：
计算机完成一条指令
下面的数字对应图上的数字
1.PC发出一条指令到MAR，找到“取数”这一指令的地址。
2.MAR在存储体中进行寻找
3.存储体将指令找出传递（存放）入MDR
4将“取数”指令传递到控制器中的指令寄存器IR
5.IR将“取数”指令传递给CU，进行程序执行
6.IR得到“所需要数”的地址信息，传递给MAR
7.MAR通过地址信息，在存储体中寻找该数
8.将找到的数存放入MDR
9.MDR将”所需要的数“传递给ACC进行运算操作
以上就是“取数”指令在主机中的操作步骤
I/O设备
I/O设备也叫做输入/输出设备，它们主要是由辅存和一些外部的输入输出设备组合而成，其结构相对来说简单，我们的大部分工作基本直接与其相接触。不必赘述太多。
输入设备的任务是把数据、指令及某些标志信息等输送到计算机。键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、游戏杆、语音输入装置等都属于输入设备（Input Device ），是人或外部与计算机进行交互的一种装置，用于把原始数据和处理这些数据的程序输入到计算机中。
输出设备（Output Device）是把计算或处理的结果或中间结果以人能识别的各种形式,如数字、符号、字母等表示出来,因此输入输出设备起了人与机器之间进行联系的作用。常见的有显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。
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