計算機硬件基礎知識

中央處理器：

一、英文名字：center processing unit 簡稱cpu；中心處理單元。

二、在計算機中和嵌入式系統中，前者是有總線的，是總線把各個設備與cpu鏈接。而在嵌入式系統中，是直接與cpu的針腳鏈接的。

三、運算器：英文名字：arithmetic logic unit，alu；有單總線、雙總線、三總線的運算器；直接影響的是緩存的配置個數和參數輸入輸出的方式。

四、控制器：包含的是程序計數器（program counter ，pc)、指令寄存器（instruction register ,ir）、指令譯碼器（instruction decoder，id）、可編程邏輯陣列（programmable logic array pla）、脈衝源和中斷。共同完成。

基本操做方式：

 

　　先從內存中取出一條指令，並指出下一條指令在內存中位置（這個地址存放在程序計數器中） ；把操做碼錶放到指令寄存器中。

 

　　對指令進行譯碼或測試，併產生相應的操做控制信號，以便啓動規定的動做； （指令譯碼器）

 

　　指揮並控制CPU、內存和輸入/輸出設備之間數據流動的方向。

 

　　控制器：根據事先給定的命令發出控制信息，使整個電腦指令執行過程一步一步地進行，是計算機的神經中樞。

計算機的基本原理是存貯程序和程序控制。預先要把指揮計算機如何進行操做的指令序列（稱爲程序）和原始數據經過輸入設備輸送到計算機內存貯器中。每一條指令中明確規定了計算機從哪一個地址取數，進行什麼操做，而後送到什麼地址去等步驟。
  計算機在運行時，先從內存中取出第一條指令，經過控制器的譯碼，按指令的要求，從存貯器中取出數據進行指定的運算和邏輯操做等加工，而後再按地址把結果送到內存中去。接下來，再取出第二條指令，在控制器的指揮下完成規定操做。依此進行下去，直至遇到中止指令。
 

寄存器組：

通用寄存器主要的功能由程序指令決定，放置中間結果比較常見。

控制器是計算機系統的指揮中心，它負責控制和協調整個系統的運行。控制器的基本功能就是負責指令的讀出，進行識別和解釋，並指揮協調各功能部件執行指令。 　　 計算機對信息的處理是經過程序的執行而實現的。程序是完成某個肯定算法的指令序列，要預先存放在存儲器中。控制器的做用是控制程序的執行，它應具備下列功能： 　　 ① 取指令：根據程序入口地址，從存儲器中取出一條指令，並指出下條指令的地址。取出的指令送到指令寄存器，以便分析運行該指令。 　　 ② 分析指令：分析指令又稱爲解釋指令或指令譯碼。是對當前取得的指令進行分析，指出它要求完成什麼操做，併產生相應的操做控制命令。若是參與操做的數據在存儲器中，還要造成操做數地址。 　　 ③ 執行指令：根據分析指令產生的控制命令和操做數地址，造成相應的操做控制信號序列，經過運算器、存儲器、輸入／輸出設備的執行，實現每條指令的功能。 　　 計算機不斷重複上述三種操做：取指、分析、執行；再取指、再分析、再執行，……，如此循環，直到遇到停機指令或外來干預爲止。 　　 ④ 控制程序和數據的輸入與結果的輸出：根據程序的安排並經過人的干預，在適當的時候向輸入／輸出設備發出一些相應的命令來完成輸入／輸出功能，這實際上也是經過執行程序來完成的。 　　 ⑤ 對異常狀況和某些請求的處理：當機器出現某些異常狀況時(如溢出、校驗錯)或某些外來請求(如中斷、DMA等)時，要進行相應的處理。