数字系统功能单元

本文概述

• 输入单位
• 中央处理器
• 记忆体
• 算术和逻辑单元
• 控制单元
• 输出单位

• 一个计算机组织描述了数字系统各个单元的功能和设计。
• 通用计算机系统是数字系统的最著名示例。其他示例包括电话交换机, 数字电压表, 数字计数器, 电子计算器和数字显示器。
• 计算机体系结构处理指令集的规范和实现指令的硬件单元。
• 计算机硬件包括电子电路, 显示器, 磁性和光学存储介质以及通信设施。
• 功能单元是CPU的一部分, 它执行计算机程序所要求的操作和计算。
• 计算机系统的功能单元是CPU（中央处理单元）的一部分, CPU执行计算机程序所要求的操作和计算。计算机由五个主要部分组成, 分别是输入单元, 中央处理单元, 存储单元算术和逻辑单元, 控制单元和输出单元。

输入单位

• 计算机使用输入单元读取数据。最常用的输入设备是键盘, 鼠标, 操纵杆, 轨迹球, 麦克风等。
• 但是, 最著名的输入设备是键盘。每当按下一个键时, 相应的字母或数字都会自动转换为相应的二进制代码, 并通过电缆传输到内存或处理器。

中央处理器

• 中央处理单元通常称为CPU, 可以称为计算机内的电子电路, 通过执行指令指定的基本算术, 逻辑, 控制和输入/输出（I / O）操作来执行计算机程序给出的指令。

记忆体

• 存储器单元可以被称为存储区域, 其中保存着正在运行的程序, 并且包含正在运行的程序所需的数据。
• 可以通过两种方式对存储单元进行分类, 即主存储器和辅助存储器。
• 它使处理器能够访问临时存储在特定内存位置中的正在运行的执行应用程序和服务。
• 主存储是以电子速度运行的最快的内存。主存储器包含大量半导体存储单元, 能够存储一些信息。计算机的字长在16-64位之间。
• 它也称为易失性内存, 这意味着在计算机关闭时, RAM中包含的所有内容都会丢失。
• 高速缓存也是一种用于很快获取数据的内存。它们与处理器高度耦合。
• 主存储器最常见的示例是RAM和ROM。
• 当需要长期存储大量数据和程序时, 将使用辅助存储器。
• 它也被称为非易失性存储器形式的存储器, 这意味着无论关闭状态如何, 数据都将永久存储。
• 辅助存储器最常见的示例是磁盘, 磁带和光盘。

算术和逻辑单元

• 计算机的大多数算术和逻辑运算都是在处理器的ALU（算术和逻辑单元）中执行的。它执行算术运算, 例如加, 减, 乘, 除, 还执行逻辑运算, 例如AND, OR, NOT运算。

控制单元

• 控制单元是计算机中央处理单元的组成部分, 用于协调处理器的操作。它告诉计算机的内存, 算术/逻辑单元以及输入和输出设备如何响应程序指令。
• 控制单元也称为计算机系统的神经中枢。
• 让我们考虑一个通过Add LOCA, RO给出的指令将两个操作数相加的示例。该指令将存储单元LOCA加到寄存器RO中的操作数上, 并将总和放入寄存器RO中。该指令在内部执行几个步骤。

输出单位

• 输出单元的主要功能是将处理后的结果发送给用户。输出设备以用户可以理解的方式显示信息。
• 输出设备是用于生成信息或计算机处理的任何其他响应的设备。这些设备显示已在计算机中保留或生成的信息。
• 输出设备最常见的示例是监视器。