中级通信工程师综合能力计算机系统的组成

6.2 计算机系统的组成

计算机系统包括两大部分，即硬件系统和软件系统，二者协同工作，缺一不可。

6.2.1 计算机硬件结构

硬件是指构成计算机的物理装置，是一些实实在在的有形实体。一个基本的计算机硬件系统从功能角度来看，由运算器、控制器、主存储器、输入设备和输出设备5大部件组成。其中把运算器和控制器合称为中央处理机，简称CPU(在微机中，则称为微处理器（MPU))，把中央处理机和主存储器合称为主机。

中央处理器是计算机的心脏，CPU品质的高低直接决定了计算机系统的档次。CPU能够处理的数据位数是它的一个最重要的品质标志。

中央处理器具有如下功能。

(1)指令控制：因为程序是一串指令的序列，所以必须按程序规定的顺序执行，CPU可以控制机器以保证顺序执行程序。

(2)操作控制：一条指令的功能是由若干个操作信号组合来实现的，因此CPU根据指令分析产生的操作序列控制各个部件完成指令规定的操作。

(3)时间控制：对各种微操作实施时间控制，使计算机有条不紊地工作。

(4)数据加工：对数据进行算术运算和逻辑运算，以得到计算结果。

1.运算器

运算器是对数据进行加工处理的部件，它主要完成算术运算和逻辑运算。

不同的计算机，运算器的结构也不同，但最基本的结构都是由算术/逻辑运算单元（ALU)、寄存器组、多路转换器和数据总线等逻辑部件组成。

2.控制器一

计算机能执行的基本操作叫做指令，一台计算机的所有指令组成指令系统。指令由操作码和地址码两部分组成，操作码指明操作的类型，地址码则指明操作数及运算结果存放的地址。

控制器的主要功能是从内存中取出指令，并指出下一条指令在内存中的位置，将取出指令经指令寄存器送往指令译码器，经过对指令的分析发出相应的指令和定时信息，控制和协调计算机的各个部件有条不紊的工作，以完成指令所规定的操作。

控制器有程序计数器（简称PC)、指令寄存器、指令译码器、状态/条件寄存器、时序产生器、微操作信号发生器组成，其主要作用如下。

(1)程序计数器：当程序顺序执行时；每取出一条指令，PC内容自动增加一个值，指向下一条要取的指令；当程序出现转移时，则将转移地址送入PC然后由PC指向新的程序地址。

(2)指令寄存器（IR):用于存放当前要执行的指令。

(3)指令译码器（ID):对现行指令进行分析，确定指令类型、指令所要完成的操作以及寻址方式。

(4)状态/条件寄存器：用于保存指令执行完成后产生的条件码，例如运算是否有溢出，结果为正还是为负，是否有进位等；此外，状态/条件寄存器还保存中断和系统工作状态等信息。

(5)时序产生器：用于产生时序脉冲和节拍电位去控制计算机有序地工作。

(6)微操作信号发生器：把指令提供的操作信号、时序产生器提供的时序信号、以及由控制功能部件反馈的状态信号等综合成特定的操作序列，从而完成取指令的执行控制。

返回目录：通信工程师考试科目综合能力计算机应用

编辑推荐通信工程师考前试题练习：

通信工程师电源设备使用维护手册多选题汇总

通信工程师考试综合能力电信职业道德

通信工程师考试综合能力法律法规汇总

通信工程师综合能力现代电信业务教程汇总