- 计算机构造中运算器与控制器的协同作用及Flynn的计算机体系结构分类。
计算机的五大核心组件包括存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备。其中,存储器又可细分为主存(通常我们所说的内存)和辅存(即外存储器)。通常所说的计算机主机是由运算器、控制器以及主存储器共同构成,而处理单元(CPU)则是由控制器和运算器紧密结合而成。
运算器在计算机中担任着重要的算术和逻辑运算任务。它由以下四个关键部分组成:
- 算术逻辑单元(ALU),承担主要的算术和逻辑运算工作。
- 累加寄存器(AC),为ALU提供一个临时的工作区域,用于存储临时计算结果。
- 数据缓冲寄存器(DR),负责数据的读写操作。
- 状态条件寄存器,用于控制并记录系统的状态,如进位、溢出或清零等状态(特殊的是,有时它会被视为控制器的一部分)。
控制器则是计算机的“大脑”,由以下几个部分组成:
- 程序计数器(PC),存储着CPU即将访问的下一条指令的地址,并记录指令的数量。
- 指令寄存器(IR),临时存储从指令存储器中读取的指令。
- 地址基础器,记录CPU当前正在访问的内存地址。
- 指令译码器,负责对指令中的操作码进行分析和解释。
- 时序部件,提供控制信号以维持计算机的正常运行节奏。