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中央處理器
運算器組成:
算術邏輯單元(ALU)
通用寄存器組(R1 ~Rn)
多路選擇器(Mn)
標志寄存器(FR)
控制器組成:
時標發生器(TGU)
主脈沖振盪器(MF)
地址形成器(AGU)
程序計數器(PC)
指令寄存器(IR)
指令譯碼器(ID)
總線:
數據總線(DBUS)
地址總線(ABUS)
控制總線(CBUS)
CPU運行原理圖：
CPU主要性能指標:
主頻:CPU內部工作的時鍾頻率,是CPU運算時工作頻率
外頻:主板上提供一個基准節拍供各部件使用,主板提供的節拍成為外頻
信頻:CPU作頻率以外頻的若干倍工作,CPU主頻是外頻的倍數成為CPU的信頻,這CPU工作頻率=信頻*外頻
基本字長:CPU一次處理的二進制數的位數
地址總線寬度:地址總線寬度(地址總線的位數)決定了CPU可以訪問的存儲器的容量,不同型號的CPU總線寬度不同,因而使用的內存的最大容量也不一樣
數據總線寬度:數據總線寬度決定了CPU與內存輸入∕輸出設備之間一次數據傳輸的信息量
存儲器
定義: 計算機存儲是存放數據和程序的設備
分類:
主存儲器: 也稱內存,存儲直接與CPU交換信息,由半導體存儲器組成
輔助存儲器: 也稱外存,存放當前不立即使用的信息,它與主存儲器批量交換信息,由磁帶機,磁帶盤及光盤組成
存儲層次：
內存與外存的比較
主存 輔存
類型 ROM RAM 軟盤 硬盤 光盤
造價 高 高 低++ 低 低+
速度 快 快 慢++ 慢 慢+
容量 小+ 小 — — —
斷電 有 無 有 有 有
主存:
功能:
主存儲器是能由CPU直接編寫程序訪問的存儲器,它存放需要執行的程序與需要處理的數據,只能臨時存放數據,不能長久保存數據
組成:
存儲體(MPS): 由存儲單元組成（每個單元包含若干個儲存元件,每個元件可存一位二進制數）且每個單元有一個編號,稱為存儲單元地址（地址）,通常一個存儲單元由8個存儲元件組成
地址寄存器(MAR): 由若干個觸發器組成,用來存放訪問寄存器的地址,且地址寄存器長度與寄存器容量相匹配（即容量為1K,長度無2^10=1K）
地址譯碼器和驅動器
數據寄存器(MDR): 數據寄存器由若干個觸發器組成,用來存放存儲單元中讀出的數據,或暫時存放從數據總線來的即將寫入存儲單元的數據【數據存儲器的寬度（w）應與存儲單元長度相匹配】
主要技術指標:
存儲容量: 一般指存儲體所包含的存儲單元數量（N）
存取時間(TA): 指存儲器從接受命令到讀出∕寫入數據並穩定在數據寄存器（MDP）輸出端
存儲周期(TMC): 兩次獨立的存取操作之間所需的最短時間,通常TMC比TA長
存取速率: 單位時間內主存與外部（如CPU）之間交換信息的總位數
可靠性: 用平均故障間隔時間MTBF來描述,即兩次故障之間的平均時間間隔
高速緩沖存儲器:
定義: 高速緩沖存儲器是由存取速率較快的電路組成小容量存儲單元,即在內存的基礎上,再增加一層稱為高速緩沖存儲器
特點: 比主存快5 ~10倍
虛擬存儲器: 它是建立在主存-輔存物理結構基礎之上,由附加硬件裝置及操作系統存儲管理軟件組成的一種存儲體系,它將主存與輔存的地址空間統一編址,形成一個龐大的存儲空間,因為實“際上CPU只能執行調入主存的程序,所以這樣的存儲體系成為“虛擬存儲器”
ROM與RAM
RAM(隨機存儲器)
可讀出,也可寫入,隨機存取,意味着存取任一單元所需的時間相同,當斷電后,存儲內容立即消失,稱為易失性
ROM(只讀存儲器)
定義: ROM一旦有了信息,不易改變,結構簡單,所以密度比可讀寫存儲器高,具有易失性
分類:
固定掩模型ROM（不能再修改）
PROM可編程之讀存儲器（由用戶寫入,但只允許編程一次）
EPROM可擦除可編程只讀存儲器(可用紫外線照射擦除里面內容)
E2PROM電擦除可編程只讀存儲器（由電便可擦除里面內容）
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