一 計算機基本概念
1、馮.諾依曼思想
1.1 用二進制代碼表示程序和數據
無論程序和數據用字符，還是符號等等表示，最終都要表示爲0和1的二進制代碼。
1.2 計算機採用存儲程序的工作方式
對於使用者來說，先把程序編號，存入到計算機，計算機才能根據程序自動去執行處理。
1.3 計算機硬件由存儲器、運算器、控制器、輸入設備和輸出設備組成
2、信息的數字化表示
2.1 在計算機中用數字代碼（二進制代碼）表示各種信息
1）用數字代碼表示數據
6 表示爲0110，最左邊的0表示該數字爲一個正數，後面的110爲數值的大小6；
-7表示爲1111，最左邊的1表示該數字爲一個負數，後面的111爲數值的大小7；
2）用戶數字代碼表示字符
A表示爲10000001
B表示爲10000010
3）用數字代碼表示命裏、狀態
啓動 可以約定用00表示啓動命裏
停止 可以約定用01 表示停止命裏
正在工作 可以約定用10表示“正在工作”狀態
工作結束 可以約定用11表示“工作結束”狀態
數字代碼還可以表示圖形，聲音等等。
2.2 在物理機制上用數字信號（數字型電信號）表示數字代碼
數字型電信號分爲電平信號和脈衝信號。
1）用電平信號表示數字代碼（二進制代碼）
電平信號分爲高電平和低電平，而二進制由1、0組成，所以，可以用高低電平對應1、0在物理機制上進行表示。
2）用脈衝信號表示數字代碼（二進制代碼）
脈衝的特性就是有無脈衝，可以根據約定時刻有脈衝或無脈衝對二進制1、0進行表示。
計算機使用電平信號。
3、存儲程序工作方式
3.1 事先編制程序
程序編寫。
3.2 事先存儲程序
將程序轉換爲計算機能識別的0，1代碼，比如編譯程序等等。
3.3 自動、連續地執行程序
程序自動、連續運行。
二 計算機系統硬件組成
1、主要功能部件
1.1 存儲器
1）功能
存儲信息。
2）組成（主存儲器）
存儲器組成示意圖。
存儲體：存放信息的實體，以存儲單元爲單位，每一個存儲單元有一個對應的地址碼。
尋址系統：包括地址寄存器和地址譯碼器。地址寄存器存儲地址，譯碼器對地址進行翻譯，根據譯碼後地址
在存儲體上選擇存儲單元。
讀/寫線路和數據寄存器：對存儲單元進行讀操作和寫操作，暫存讀/寫數據。比如，要把數據寫入到存儲體，
需要先把數據送到數據寄存器，然後通過寫線路，將數據寫到存儲體。如果要從存儲體讀數據，需要通過讀線路
將數據送到數據寄存器。
控制總線：控制讀寫時序，控制讀寫操作。
1.2 運算器
1）功能
加工信息。
2）組成
運算器示意圖。
通用寄存器將要計算的數據送往選擇器，由一對選擇器選擇兩個數據送入算術邏輯部件，
處理完的數據通過移位器將計算結果送入外部，或者直接送回通用寄存器暫存。
ALU（算術邏輯部件）：通過加法器實現運算操作（由全加器求和、由進位鏈傳遞進位信號）。
通用寄存器組：由多個通用寄存器組成。主要用於提供操作數、存放運算結果。
一對選擇器：從寄存器選擇兩個操作數。選擇控制條件，實現各種算法。
移位器：直接或者移位送出運算結果。
1.3 輸入/輸出設備
1）功能
轉換信息。
輸入設備：比如鍵盤，將原始信息轉換爲計算機識別的代碼輸入到主機。
輸出設備：比如顯示器，將處理結果（代碼）轉換爲人所能接受的形式並輸出。
1.4 控制器
1）功能
產生控制命令（微命令），控制全機操作。
2）組成
控制器示意圖。
控制器通過微命令控制計算機程序運轉。微命令產生需要根據指令信息，狀態信息和時序信息產生。
指令信息：告訴計算機要做什麼；
狀態信息：一條指令執行完後根據狀態信息進行執行轉移；
時序信息：決定在什麼時間發什麼命令；
指令信息和狀態信息爲產生微命令的邏輯條件，時序信息爲產生微命令的時序條件。
這樣產生的微命令在執行時就能知道自己在什麼時間，什麼情況下做什麼事。
微命令產生方式（指令執行控制方式）：
1）組合邏輯控制方式
由組合邏輯電路產生微命令。
2）微程序控制方式
由微指令產生微命令。
2、硬件系統結構
普遍採用以總線爲基礎的系統結構。
2.1、總線
能爲多個部件分時共享的一組信息傳送線路。總線示意圖。
各個部件都掛載在總線上，消息通過總線傳遞。部件傳遞消息需要分時發送，因爲大家都往總線發送消息，
如果各個部件同時發送消息，信息可能會碰撞，可能會導致出錯。
總線按功能分爲內總線、局部總線、系統總線、外總線。
總線按信息分爲地址總線、數據總線、控制總線。
總線按時序分爲同步總線、異步總線。
總線按格式分爲並行總線、串行總線。
總線按數據傳輸方向分爲單向總線、雙向總線。
三 計算機性能指標
1、基本字長
操作數的基本位數。主要影響計算精度、指令功能。
2、存儲容量
2.1 主存容量
指存儲單元個數（決定地址位數） * 位數（表明編址單位）。
2.2 外存容量
外存容量用字節數表示，與地址碼位數無關。比如硬盤500M，或 2T等等。
3、運算速度
定點/浮點四則運算時間；
每秒平均執行的指令條數（MIPS）；
CPU時鐘頻率（MHz）；
4、處理功能
4.1 指令系統功能
尋址方式是否靈活，指令類型是否豐富。
4.2 系統軟件配置
操作系統等等是否強大。
參考文獻
《計算機組成原理》