运算器能够进行算术运算和逻辑运算。运算器的基本功能是完成对各种数据的加工处理,例如算术四则运算,与、或、求反等逻辑运算,算术和逻辑移位操作,比较数值,变更符号,计算主存地址等。运算器是计算机中处理数据的功能部件,对数据处理主要包括数据的算术运算和逻辑数据的逻辑操作;因此,实现对数据的算术与逻辑运算是运算器的核心功能。
本教程操作环境:windows7系统、Dell G3电脑。
运算器能够进行算术运算和逻辑运算。
运算器:arithmetic unit,计算机中执行各种算术运算和逻辑运算操作的部件。
运算器由算术逻辑单元(ALU)、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元(ALU)的基本功能为加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、求补等操作。计算机运行时,运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器;处理后的结果数据通常送回存储器,或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。
运算器是计算机中处理数据的功能部件。对数据处理主要包括数据的算术运算和逻辑数据的逻辑操作。因此,实现对数据的算术与逻辑运算是运算器的核心功能。
运算器的基本功能是完成对各种数据的加工处理,例如算术四则运算,与、或、求反等逻辑运算,算术和逻辑移位操作,比较数值,变更符号,计算主存地址等。
运算器中的寄存器用于临时保存参加运算的数据和运算的中间结果等。运算器中还要设置相应的部件,用来记录一次运算结果的特征情况,如是否溢出,结果的符号位,结果是否为零等。
运算器的运算
加法器
一位全加器:
Si=Ai⊕Bi⊕CiCi+1=AiBi+(Ai⊕Bi)Ci
延迟运算: 与门、或门 1T;异或门3T
行波进位的补码加法/减法器
当M=0时,B数各位经过0异或保持原数B不变,最低位进位为0,结果就是A与B相加;当M=1时,B数各位经过1异或取反,再结合最低位的进位1,结果就是A+(-B)= A-B
定点乘法
在定点计算机中,两个原码表示的数相乘的运算规则是:乘积的符号位由两数的符号位按异或运算得到,而乘积的数值部分则是两个正数相乘之积。
介于串行乘法器已经被淘汰,下面只介绍并行乘法器。并行乘法器的关键是快速产生n*n个位积,然后对位积进行相加运算产生n+n-1个列和。
并行乘法器:
第一步是并行计算nn个位积,为此需要nn个与门;
第二步是利用n*(n-1)个全加器计算列和。
间接补码乘法运算
由于在计算机内数据是以补码形式存在,必须考虑补码乘法运算中由补码、原码之间简便的互换运算
由补码直接求原码的运算:
正数的补码不变,负数的补码等于从右边开始遇到的第一个真值的1以后除了符号位以外1变0,0变1。
求补电路的思想:
如果符号位是0,数据不变
如果符号位是1,则符号位保持不变,数据位从lowbit(x)左边除符号位以外全部求反
串联的或门陆续接受来自低位的数字和上一次的或门输出,一旦某一次低位数字为1,这一次的或门输出及后续的或门输出均为1。每一级的或门输出都会与使能端E相与,当使能端E=1时,简化为直接由或门输出控制。与门输出接异或门,当或门为1,E=1时,异或门发挥求反功能。当使能端为0时,各级异或门均为0,不发挥求反功能,即各位均保持不变。因此,可以将使能端接数的符号位。
间接补码乘法器,即先将两个数经过算前求补器转化为原码,然后经过乘法器,再将结果经过算后求补器转化为补码。
直接补码乘法运算
根据这一特点,我们可以设计输入带有负权的加法器,用来构造直接补码并行乘法器。根据带有负权的输入端数量,可以分为0,1,2,3四类加法器。用混合加法器构造出的并行乘法器如下图:
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根据计算机网络覆盖范围,可将计算机网络分为三类:1、局域网(LAN),是一种在小区域内使用的,由多台计算机组成的网络,覆盖范围通常局限在10千米范围之内;2、广域网(WAN),是一种远程网,涉及长距离的通信,覆盖范围可以是个国家或多个国家,甚至整个世界;3、城域网(MAN),其网络覆盖范围通常可以延伸到整个城市,借助通信光纤将多个局域网联通公用城市网络形成大型网络。

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微机的字长是4个字节意味着:在CPU中整体传输和处理的二进制数为32位。因为一个字节是8位长(字长),所以4个字节就是32位了,也就是说cpu中能够同时处理32位的二进制数据。在计算机领域,字是用来表示一次性处理事务的固定长度;一个字的位数,即字长,是计算机一次可处理的二进制数字的数目。

微型计算机的性能主要取决于CPU(中央处理器)的性能。CPU是计算机系统的运算和控制核心,是对计算机的所有硬件资源(如存储器、输入输出单元) 进行控制调配、执行通用运算的核心硬件单元;中央处理器(CPU)的性能对计算机性能起决定性作用。

MODEM的功能为“实现模拟信号与数字信号之间的相互转换”。MODEM的中文名为“调制解调器”,它可以在发送端通过调制将数字信号转换成通信线路上传输的模拟信号,在接收端通过解调再将模拟信号转换为数字信号。

世界上第一台计算机的电子元器件是“电子真空管”。世界上第一台计算机是“阿塔纳索夫-贝瑞计算机”,通常简称ABC计算机,采用电子真空管作为电子元件;该计算机电路系统中装有300个电子真空管执行数字计算与逻辑运算,机器使用电容器来进行数值存储,数据输入采用打孔读卡方法,还采用了二进位制。

计算机系统的内部总线主要可以分为5类:1、数据总线,在CPU与RAM之间来回传送需要处理或是需要储存的数据;2、地址总线,用来指定在RAM之中储存的数据的地址;3、控制总线,将微处理器控制单元的信号,传送到周边设备;4、扩展总线,是外部设备和计算机主机进行数据通信的总线,例如ISA总线,PCI总线;5、局部总线,取代更高速数据传输的扩展总线。

开机后计算机首先进行设备检测称为“系统自检”。系统自检也称“加电自检”或“post自检”,是指计算机系统,接通电源,自动运行主板BIOS芯片固化程序的行为,包括对CPU、系统主板、基本内存、扩展内存、系统ROM BIOS等器件的测试。自检中如发现有错误,将按两种情况处理:1、对于严重故障(致命性故障)则停机;2、对于非严重故障则给出提示或声音报警信号,等待用户处理。

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