一、绪论
计算机组成在计算机知识结构中所处的位置
计算机体系结构与组成的区别 体系结构规定了软件和硬件的接口，哪些功能应该由软件实现，哪些由硬件实现。
组成则是根据体系结构规定的硬件实现的要求，使用哪些元件，什么样的物理结构来实现。
也就是说，体系结构像指挥官，告诉组成去实现哪些指令，所以，从另一个角度，也就是程序员的角度来思考，就是体系结构是面向程序员的，他可以使用什么样的指令进行编程，来实现想要的功能，体系结构向上屏蔽了硬件实现细节，比如说实现寄存器0与寄存器1的数值相加，程序员知道这台机器提供了这样的指令，直接用来编程即可，具体是使用什么样的元件，什么样的连接，并不关心，只要有这样的功能就好了，这样的抽象，很大程度上屏蔽了复杂性；计算机组成则更多的是面向硬件工程师，要考虑采用什么样的元件来实现，如何提升效率，还要考虑电气特性等等。
二、以运算器为中心的计算机和以存储器为中心的计算机
1、冯诺依曼计算机
冯诺依曼计算机的特点
- 计算机由五大部件组成
- 指令和数据以同等地位存于存储器， 可按地址寻访
- 指令和数据用二进制表示
- 指令由操作码和地址码组成
- 存储程序
- 以运算器为中心
冯诺依曼计算机组成硬件框图
2、存储器为中心的计算机
以存储器为中心的计算机硬件框图
现代计算机硬件框图
现代计算机复杂性的管理方法-3Y
- 层次化（hierachy）：将被设计的系统划分为多个模块或子模块。
- 模块化（Modularity）：有明确定义的功能和接口
- 规则性（regularity）：模块更容易被重用。
计算机的工作步骤
- 建立模型
- 确定方法
- 编制程序
指令格式：操作码 地址码
计算ax^ 2 bx c程序清单
三、基本组成
1、存储器的基本组成
存储器的基本构成：存储体【大楼】——存储单元【房间】——存储元件（0/1）【床位（无人/有人）】
存储单元：存放一串二进制代码
存储字：存储单元中二进制代码的组合
存储字长：存储单元中二进制代码的位数
每个存储单元赋予一个地址号，按地址寻访。
2、运算器的基本组成及操作过程
运算器的基本组成及操作过程
（1）加法的操作过程
（2）减法的操作过程
（3）乘法的操作过程
（4）除法的操作过程
3、控制器的基本组成
四、操作的完整过程
1、计算机完成一条指令的过程——以取数指令为例
计算机完成取数指令的详细过程
PC(程序计数器)选取指令—1—>从MAR(地址寄存器)中获取的地址—2—>从存储体中获取数据—3—>把数据存入MDR(数据寄存器)—4—>存入IR(指令寄存器)
—5—>操作码送入CU(控制单元)—6—>CU根据操作的指令从IR中把地址码送入MAR(地址寄存器)—7—>从存储体中获取数据—8—>把数据存入MDR(数据寄存器)
—9—>送入ACC(累加器)中
2、计算机完成一条指令的过程——以存数指令为例
计算机完成存数指令的详细过程
PC(程序计数器)选取指令—1—>从MAR(地址寄存器)中获取的地址—2—>从存储体中获取数据—3—>把数据存入MDR(数据寄存器)—4—>存入IR(指令寄存器)
—5—>操作码送入CU(控制单元)—6—>CU根据操作的指令从IR中把地址码送入MAR(地址寄存器)—8—>把ACC中的运算结果放入到MDR(数据寄存器)中—9—>把数据存入存储体中
五、计算机硬件的主要指标
