计算机组成原理（2）各个硬件的工作原理

一、主存储器

（1）存储体（M）

1、存储单元：每个存储单元存放一串二进制代码。

2、存储字(word)：存储单元中二进制代码的组合。

3、存储字长：存储单元中二进制代码的位数，一般是 8bit 的倍数。

4、存储元件（存储元）：即存储二进制的电子元件，每个存储元件可存 1bit。

MAR位数反映存储单元的个数

MDR位数 = 存储字长

MAR、MDR逻辑上属于主存，但是现代计算机把它们放在CPU中，后面的高速换成Cache也是在CPU中。

eg：

MAR = 4 位 ——> 有 2424 个存储单元

MDR = 16 位 ——> 每个存储单元可以存放 16bit，即 1word = 16bit

1 Byte = 1 B = 8 bit = 8 b

1 word = ? bit （要看MDR有几位）

（2）MAR（存储地址寄存器）MAR位数反映存储单元的个数

（3）MDR（存储数据寄存器）MDR = 存储字长

 二、运算器

运算器：用于实现算术运算(如：加减乘除)、逻辑运算(如：与或非)

运算器最重要的4个部件

1. 累加器ACC：用于存放操作数，或运算结果。
2. 乘商寄存器MQ：在乘、除运算时，用于存放操作数或运算结果。
3. 通用的操作数寄存器X：用于存放操作数
4. 算术逻辑单元ALU（运算器最核心的部件）：通过内部复杂的电路实现算数运算、逻辑运算

此外，运算器中还有变址寄存器（IX）、基址寄存器（BR）、程序状态寄存器（PSW，也称标志寄存器） 

 三、控制器

控制器最重要的3个部件

1. ==控制单元（CU）==：分析指令，给出控制信号
2. 指令寄存器（IR）：放当前执行的指令
3. 程序计数器（PC）：存放下一条指令地址，有自动加 1 功能

完成指令的基本步骤

取指

取指令：PC

分析指令：IR

执行

执行指令：CU

最后

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