冯诺依曼计算机的主要组成及其特征

计算机系统的基本组成：
计算机=硬件+软件
硬件=主机+I/O设备
主机=主存储器+CPU
主存储器=地址寄存器(MAR)+数据寄存器(MDR)
CPU=运算器+控制器
与：有0则0
或：有1则1
异或：同0异1
计算机系统的功能部件
输入设备将信息转化为二进制的ASCII码
输出设备将二进制的ASCII码转为信息
存储器由存储体、地址寄存器、数据寄存器、时序控制逻辑构成，用于存放程序和数据。存储体存放二进制信息，地址寄存器(MAR)存放访存地址，经地址译码后找到对应的存储单元，数据寄存器用于暂存要从存储器中读或写的信息，时序控制逻辑用于产生存储器操作所需的各种时序信号。在现代计算机系统中，MAR与MDR存于CPU中。
存储器由若干个存储单元组成，存储单元的个数等于MAR的位数，其长度与PC长度相等；存储单元由若干个存储元件构成，每个存储元件可存放一位“0”或“1”，存储元件的个数即字长，存储字长可以是1B(8bit)或字节的偶数倍，等于MDR的位数
运算器用于进行算术运算和逻辑运算，由算术逻辑单元(ALU)、累加寄存器(ACC)、乘商寄存器(MQ)、操作数寄存器(X)等构成，其中算术逻辑单元是核心。
ACC：存放加法中的被加数与和，减法中的被减数与差，乘法运算中的乘积高位和除法中的被除数和余数
MQ：存放乘法中的乘数与乘积低位和除法中的商
X：存放加法中的加数，减法中的减数、乘法中的被乘数以及除法中的除数
M:主存中某一地址的存储单元 (M):取M中的数据 —>：送入
加法：(M)->X;(ACC)+(X)->ACC
乘法：(M)->MQ;(ACC)->X;0->ACC;(X)*(MQ)->ACC//MQ;
控制器指挥各部件自动协调进行工作，由程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)和控制单元(CU)构成。PC用于存放当前要执行的指令地址，有自动加1的功能，与MAR直连；IR用于存放当前要执行的指令，其内容来自主存的MDR，取出指令中的操作码送至CU用以分析指令并发出各种微操作命令序列，取出地址吗送至MAR用以取出操作数 OP(IR)->CU;Ad(IR)->MAR
加法操作：(PC)->MAR;(MDR)->IR;OP(IR)->CU;Ad(IR)->MAR;(MDR)->X;(ACC)+(X)->ACC;(PC)+1->PC

冯诺依曼设计思想：存储程序+二进制表示
冯诺依曼计算机系统特征：
（1）计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件构成；
（2）指令和数据以同等地位保存于存储器内，可按地址访问存储器；
（3）指令和数据均用二进制代码表示；
（4）指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置
（5）指令在存储器内按顺序存放，通常情况下指令顺序执行；
（6）机器以运算器为中心，I/O设备与存储器之间的数据传输通过运算器完成
现代计算机系统特征：以存储器为中心，I/O操作尽量避开CPU，实现I/O操作直接在I/O设备和存储器之间完成以提高运行效率

高级语言机:将高级语言翻译成汇编语言
机器语言机 :将汇编语言翻译成机器语言
汇编语言机:将机器指令翻译成微程序

操作系统机:用机器语言解释操作系统
机器语言机:直接执行微指令

计算机软件与硬件的关系：
（1）二者相互依存，硬件是软件工作的物质基础，软件的正常工作是硬件发挥作用的唯一途径；
（2）硬件与软件无严格界限，在许多情况下，计算机的某些功能既可以由硬件实现，也可以由软件实现；
（3）计算机软件随硬件技术的发展而发展，软件的不断发展与完善又促进硬件的更新，二者交织发展，缺一不可

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