7 Ch 7 Central Processing Unit Basic Computer

第 7章：中央處理器 Ch. 7 : Central Processing Unit

電腦系統的基本硬件組成 Basic Computer System 中央處理器 Central Processing Unit (CPU) 2) 輸入部件 Input Unit 3) 輸出部件 Output Unit 4) 存貯部件 Storage Unit 1)

存貯部份組成 Storage Devices n 主存貯器 Main Storage 1. 隨機存取存貯器 Random Access Memory (RAM) 2. 唯讀存貯器 Read Only Memory (ROM)

存貯部份組成 Storage Devices n 輔助存貯器 Secondary Storage 1. 磁碟 floppy disk 2. 光碟 CD-ROM 3. 硬碟 Hard disk

中央處理器 Central Processing Unit n 會按序接收及執行貯存在主存貯器的指令 Accept data and execute sequentially the instructions stored in the main memory

輸入部件Input Unit n 接收輸入數據，並把數據傳送到中央處理器 Accept incomming data and passes them to the CPU ABC ……

輸出部件 Output Unit n 為用戶提供信息，通常以副本或屏幕顯示的 形式輸出 Produce information to users, usually in form of hard copies or screen display ABC ……

存貯部件 Storage Unit Main Memory n 貯存程序及數據，供中央處理器即時用 Store programs and data to be used by te CPU n 主存貯器

隨機存取存貯器 Random Access Memory (RAM) n 可暫時貯存指令和數據 Hold instructions and data temporarily ABC …… Power off

唯讀存貯器 Read Only Memory (ROM) Hold system programs and data permanently n 可永久保存系統程序和數據 ABC …… Power off ROM

輔助存貯器 Secondary Devices n 可以貯存大量程序和數據，以備將來之用 Store large amounts of program and data for future use

硬件部份的相互關係 Inter-relational between various hardware 輔助存貯器 Secondary Storage 輸入部件 Input Unit 中央處理器 CPU 主存貯器 Main storage unit 輸出部件 Output Unit

中央處理器 Central Processing Unit Control Unit (CU) n 算術及邏輯運算部件 Arithmetic and Logic Unit (ALU) n 控制部件

控制部件 Control Unit (CU) 1) 周邊設備發出和接收控制信號 Sending and receiving control signals to and from peripheral devices 2) 解釋貯存在主貯存器內的指令 Interpreting the instructions stored in the main memory

控制部件 Control Unit (CU) 3) 調節在中央處理器內所運作的時間 Regulating the timing of all operations performed within CPU 4) 編排指令的執行次序 Sequencing the instructions to be executed 5) 控制中央處理器、主存貯器及周邊設備 之間的傳遞 Controlling the flow of data between the CPU, main memory and peripheral devices

控制部件 Control Unit (CU) +1 程序計數器 PC 指令寄存器 IR 指令譯碼器 主存貯器 RAM 01 02 03 04 Read A 05 Read B 06 07 08 09

控制部件 Control Unit (CU) +1 程序計數器 PC 04 指令寄存器 IR Read A 指令譯碼器 主存貯器 RAM 01 02 03 04 Read A 05 Read B 06 07 08 09

指令寄存器 Instruction Register (IR) Hold the current instructions fetched from the main memory 01 n 貯存取自主存器的現行指令 指令寄存器 IR Read A 02 03 04 Read A 05 Read B 06 07 08 09

指令譯碼器 Instruction Decoder n 解釋貯存在指令寄存器的現在指令 Interpret the current instructions stored in the IR 0101 1010 1100 指令寄存器 IR Read A 指令譯碼器

程序計數器 Program Counter (PC) Hold the address of the next instruction n 用來貯存下一個的指令地址 +1 程序計數器 PC 04

算術及邏輯運算部件 Arithmetic and Logic Unit (ALU) n 內有纍加器 Contain an accumulator (ACC) n 用來計算及貯存運算後的結果 Hold the intermediate or final result of arithmetic and logical operations

總線系統 Buses Data bus n 地址線 Address bus n 控制線 Control bus n 數據線

數據線 Data bus n 負責傳送數據信號 Carry data signals

地址線 Address bus carry signals to specify the memory address n 地址線數目愈多，則能存取愈多的存貯 器位置 The more the address lines, the more memory locations that can be accessed n 負責傳送地址信號

控制線 Control bus n 負責傳送控制信號 signals Carry control

擴充板 Expansion Boards n 可以增加電腦系統功能的電路板Expand the functions of a computer system n 擴充板會插在系統部件內的擴充槽，與 總線系統連接 Usually plugged into the expansion slots

擴充板 Expansion Boards Video card n 電視調頻卞 TV card n 圖形適配器卞

堂課 Classwork n P. 116 MC Q. 1 -5 n P. 117 Q. 3

功課 Homework n P. 117 Q. 1, 2, 4 -6