微型計算機硬件系統的主要組成部件有哪些？

微型計算機硬件系統的主要組成部件有哪些？

微型計算機硬件系統最主要（核心）的部件是CPU。

中央處理器（central processing unit，簡稱CPU）作為計算機系統的運算和控制核心，是信息處理、程序運行的最終執行單元。

CPU是微型機的核心部件，是提高系統整體性能的關鍵，它主要包括運算器和控制器兩個部件。在微型機不斷向超輕、超薄方向發展的今天，要求CPU在保持高性能和高速度的同時還要在設計上考慮以下幾個要素：

低耗電降低工作電壓，減少電源消耗，以更有效地延長工作時間。

低耗熱降低熱量產生，以求高速運算下系統的穩定性。

高密度腳數封縮小體積，提供更多功能。

中央處理器（CPU）的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。CPU是計算機中負責讀取指令，對指令譯碼并執行指令的核心部件。中央處理器主要包括兩個部分，即控制器、運算器，其中還包括高速緩沖存儲器及實現它們之間聯系的數據、控制的總線。電子計算機三大核心部件就是CPU、內部存儲器、輸入/輸出設備。中央處理器的功效主要為處理指令、執行操作、控制時間、處理數據。

在計算機體系結構中，CPU 是對計算機的所有硬件資源（如存儲器、輸入輸出單元） 進行控制調配、執行通用運算的核心硬件單元。CPU 是計算機的運算和控制核心。計算機系統中所有軟件層的操作，最終都將通過指令集映射為CPU的操作。

CPU的核心部分

1、運算器

運算器是指計算機中進行各種算術和邏輯運算操作的部件， 其中算術邏輯單元是中央處理核心的部分。

（1）算術邏輯單元（ALU）。算術邏輯單元是指能實現多組 算術運算與邏輯運算的組合邏輯電路，其是中央處理中的重要組成部分。算術邏輯單元的運算主要是進行二位元算術運算，如加法、減法、乘法。在運算過程中，算術邏輯單元主要是以計算機指令集中執行算術與邏輯操作，通常來說，ALU能夠發揮直接讀入讀出的作用，具體體現在處理器控制器、內存及輸入輸出設備等方面，輸入輸出是建立在總線的基礎上實施。輸入指令包含一 個指令字，其中包括操作碼、格式碼等。

（2）中間寄存器（IR）。其長度為 128 位，其通過操作數來決定實際長度。IR 在“進棧并取數”指令中發揮重要作用，在執行該指令過程中，將ACC的內容發送于IR，之后將操作數取到ACC，后將IR內容進棧。

（3）運算累加器（ACC）。當前的寄存器一般都是單累加器，其長度為128位。對于ACC來說，可以將它看成可變長的累加器。在敘述指令過程中，ACC長度的表示一般都是將ACS的值作為依據，而ACS長度與 ACC 長度有著直接聯系，ACS長度的加倍或減半也可以看作ACC長度加倍或減半。

（4）描述字寄存器（DR）。其主要應用于存放與修改描述字中。DR的長度為64位，為了簡化數據結構處理，使用描述字發揮重要作用。

（5）B寄存器。其在指令的修改中發揮重要作用，B 寄存器長度為32位，在修改地址過程中能保存地址修改量，主存地址只能用描述字進行修改。指向數組中的第一個元素就是描述字， 因此，訪問數組中的其它元素應當需要用修改量。對于數組成來說，其是由大小一樣的數據或者大小相同的元素組成的，且連續存儲，常見的訪問方式為向量描述字，因為向量描述字中的地址為字節地址，所以，在進行換算過程中，首先應當進行基本地址 的相加。對于換算工作來說，主要是由硬件自動實現，在這個過程中尤其要注意對齊，以免越出數組界限。

2、控制器

控制器是指按照預定順序改變主電路或控制電路的接線和 改變電路中電阻值來控制電動機的啟動、調速、制動與反向的主令裝置。控制器由程序狀態寄存器PSR，系統狀態寄存器SSR， 程序計數器PC，指令均存器等組成，其作為“決策機構”，主要任務就是發布命令，發揮著整個計算機系統操作的協調與指揮作用。 控制的分類主要包括兩種，分別為組合邏輯控制器、微程序控制器，兩個部分都有各自的優點與不足。其中組合邏輯控制器結構相對較復雜，但優點是速度較快；微程序控制器設計的結構簡單，但在修改一條機器指令功能中，需對微程序的全部重編。