组成原理名词大全

累加器（Accumulator）:在中央处理器 CPU 中，累加器 (accumulator 简称 ACC) 是一种暂存器，用来储存计算所产生的中间结果。如果没有像累加器这样的暂存器，那么在每次计算后就必须要把结果写回到内存，然后可能还要再读回来。这样，就会增加访问内存的次数，降低程序运行的效率。典型的例子就是把一列数字加起来。一开始累加器设定为零，每个数字依序被加到累加器中，当所有数字都被加入后，结果才写回到主内存中。

算术逻辑单元 （Arithmetic Logic Unit 简称 ALU）:它是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算和逻辑运算。

运算器（Arithmetic Logic Unit , ALU）:运算器主要由算术逻辑单元和一组寄存器组成。有专门的定点数运算器和浮点数运算器。早期机器只包含累加器、Q乘商寄存器等少量几个寄存器。现代计算机中有专门的定点运算用的定点寄存器组和浮点运算用的浮点寄存器组。

控制器（Control Unit）:控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，负责向其它各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。控制器主要由指令寄存器IR、指令译码器ID、程序计数器PC、控制部件CU等组成。

控制单元（Control Unit）:控制单元（Control Unit 简称 CU），有时也称为“微操作信号形成部件”。其作用是对指令译码信号、状态标志信号、时序信号等进行组合，产生各种操作控制信号。

中央处理器（Central Processing Unit ， CPU ）:中央处理器（CPU）是计算机中最重要的一个部分，由运算器和控制器组成。其内部结构归纳起来可以分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分，这三个部分相互协调，对命令和数据进行分析、判断、运算并控制计算机各部分协调工作。

程序计数器（Program Counter）:程序计数器（Program Counter，简称PC）又称指令计数器，用来存放指令的地址，以便准确地指出后继指令的存储单元地址。通常程序是顺序执行的，程序的指令序列在内存中一般也是按连续地址存放的。在开始运行程序之前，总是将第一条指令的地址放入PC。当第一条指令被取出执行，控制器就使PC的内容自动增量（加“1”），指明下一条要执行的指令所存放的存储单元地址，以控制指令的顺序执行。在遇到需要改变程序执行顺序的情况时，一般由转移类指令将转移目标地址送往程序计数器，即可实现程序的转移。

指令寄存器（Instruction Register）:指令寄存器（Instruction Register 简称IR）用来保存当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时，先从存储器取出指令，然后送至指令寄存器。指令寄存器中的操作码部分被送到指令译码器ID(Instruction Decoder)，经ID译码(识别这条指令的功能)后，送到操作控制单元CU，由CU对指令译码信号、状态标志信号、时序信号等进行组合，最终送出具体的操作控制信号。 存储器（Memory）:

计算机的存储器主要由两部分组成——内存储器和外存储器。内存存取速度快、容量小、价格贵；外存容量大、价格低，但是存取速度慢。 主存（内存）（Main Memory）:位于CPU之外，用来存放已被启动的程序及所用的数据。

有ROM芯片和RAM芯片组成相应的ROM存储区和RAM存储区。RAM存储区用动态随机访问存储器实现。

辅存（外存）（Secondary Memory）:位于主机之外，用来存放暂不运行的程序和数据，容量大而速度慢。外存也属于输入输出设备，它只能与主存直接交换信息。

外存储器主要有磁盘存储器、磁带存储器和光盘存储器。磁盘是最常用的外存储器，通常它分为软盘和硬盘两类。容量极大、价格便宜的磁带机和光盘组等称为海量存储器，常用作数据备份。

记忆单元（存储基元、存储元）（Memory Cell）:具有两种稳态的能够表示二进制数码0和1的物理器件。所以，一个记忆单元表示1位信息。

存储单元（Memory Unit）:主存中具有相同地址的那些位构成一个存储单元。因此，存储单元的宽度等于一个编址单位的长度，可以是8位、16位、32位等。现在，大多数计算机是按字节编址的，即：每一个字节（8位）有一个地址，编址单位就是一个字节，所以一个存储单元的宽度（位数）是8位。

存储器地址寄存器 （Memory Address Register - MAR）: CPU中用来存放存储器地址的寄存器，地址在送到总线的地址线之前，现寄存在MAR中。所以，它的宽度应该等于地址线的宽度，也等于主存储器的地址位数，其值决定了主存最大的寻址空间。

存储器数据寄存器（Memory Data Register，MDR）: CPU中用来存放写入主存或从主存读出的数据的寄存器，数据在送到总线的数据线之前，或从主存读到CPU时，都先寄存在MDR中。所以，它的宽度应该等于总线数据线的宽度。

存储容量（Memory Capacity）: 存储器能够容纳的二进制信息量。常用存储单元数与每个单元的位数的乘积表示，或用字节数表示。如：64M x 8位，或64MB。

机器字长（Machine Word Length）:机器字长定义为CPU中在同一时间内一次能够处理的二进制数的位数，即：运算器中参加运算的寄存器的位数。一般把CPU中定点运算器的数据通路宽度定义为字长。

指令字长（Instruction Length）: 一条指令的二进制代码位数。有定长指令字机器和不定长指令字机器。定长指令字机器中所有指令的位数是相同的，目前定长指令字大多是32位指令字。不定长指令字机器的指令有长有短，但每条指令的长度一般都是8的倍数。

CPI（Cycle Per Instruction）:衡量CPU性能的一种计量单位。表示执行一条指令所需的时钟个数。

MIPS （Million Instructions Per Second）:是计算机定点运算速度的一种计量单位。用来表示每秒钟执行多少百万条指令。

FLOPS（floating-point operations per second）: 是计算机浮点运算速度的一种计量单位。

表示每秒所执行的浮点运算次数。

系列机（Family Machine）:系列机是指一个厂家生产的具有相同系统结构、不同组成和实现的一系列不同型号的机器。它应在指令系统、数据格式、字符编码、中断系统、控制方式、输入/输出操作方式等方面保持统一，从而保证软件的兼容性。

微处理器（Microprocessor ，μP ）:微处理器是使用单片大规模集成电路制成的、具有运算和控制功能的电子部件。是构成微型计算机的主要部件。

微型计算机(Microcomputer) : 简称“微型机”、“微机”，也称“微电脑”。由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。由微处理机(核心)、存储芯片、输入和输出芯片、系统总线等组成。特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。微型计算机是指以微处理器为基础，配以内存储器及输入输出(I／0)接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机。

总线（Bus）:总线是共享的信息传输介质，用于连接若干设备，由一组传输线组成，信息通过这组传输线在设备之间进行传送。总线按其所在的位置，分为片内总线、系统总线、通信总线。

片内总线（Internal Bus）:片内总线指芯片内部连接各元件的总线。例如CPU芯片内部，连接在各个寄存器、ALU、多路选择器等各元件之间的总线。

系统总线（System Bus）:系统总线是用来连接计算机硬件系统中若干主要部件（如：CPU、主存、I/O模块）的总线。Intel公司新推出的芯片组中，对系统总线赋予了特定的含义，把CPU连接到北桥芯片的总线称为系统总线，也称为处理器总线，或叫前端总线（Front Side Bus）。CPU通过前端总线（FSB）连接到北桥芯片，进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。在系统总线上传输的有数据、地址和控制信息（控制信息包括：命令/定时/总线请求/总线允许/中断请求/中断允许/??等）。所以把系统总线也分成三组传输线：数据线、地址线、控制线。有时也把它们分别称为：数据总线、地址总线、控制总线。

通信总线（Communication Bus）:通信总线用于主机和I/O设备之间或计算机系统之间的通信。由于这类连接涉及到许多方面，包括：距离远近、速度快慢、工作方式等，差异很大，所以通信总线的种类很多。

并行总线（Parallel Bus）:并行总线的数据在数据线上同时有多位一起传送，每一位要有一根数据线，因此有多根数据线组成。其特点是传输速度快，大量用于计算机系统内部各部件之间的连接。

串行总线（Serial Bus）:串行总线的数据在数据线上按位进行传输，因此只需要一根或两根数据信号线，线路的成本低，适合于远距离的数据传输。此外，提高时钟速度比并行连接容易得多，且几乎没有线间串扰。

处理器─存储器总线（Processor-memory Bus）:处理器–存储器总线用来连接处理器和主存，按机器定制，不是通用的标准总线。这类总线长度短，速度快。其性能指标是主板的最重要性能指标之一。在Intel公司推出的芯片组中，因为在CPU和主存之间有一个北桥芯

片组，所以，把处理器–存储器总线分成了两个总线：把CPU连接到北桥芯片的总线称为处理器总线，也称为系统总线，或叫前端总线（Front Side Bus）；把北桥芯片连到主存的总线称为存储器总线。所以，CPU通过前端总线（FSB）连接到北桥芯片，进而通过存储器总线，再连到内存；另外，从北桥通过AGP总线可以连到显示卡，以便和显示卡交换数据。

I/O总线（I/O Bus）:I/O总线用来连接计算机各I/O模块的插件板。为使各个插件板的插座之间具有通用性，使同一种计算机的插件板可以插在任何一个插座上，以方便用户的安装和使用，同时还希望不同厂家的插件板可以互连、互换，就必须有一个规范化的可通用的I/O总线。因而，I/O总线是一种标准总线。PC机依次推出并采用的I/O总线标准有XT总线、ISA总线、EISA总线和PCI总线等。

信号线复用（Signal Lines Multiplexing）:信号线复用指同一组线在不同的时刻传送不同的信号，如采用数据/地址复用的方式，用一组数据线在总线事务的地址阶段传送地址信息，在数据阶段传送数据信息，这样就使得地址和数据通过同一组线进行传输。

总线宽度（Bus width）:总线中数据线的条数被称为总线的宽度，即总线能同时传送的数据位数，它决定了每次能同时传输的数据信息的位数。用位表示时，也称为总线位宽；用字节表示时，其值为：总线位宽/8。

总线时钟频率（Bus Clock Frequency）:总线中用于定时的公共时钟信号的频率就是总线的时钟频率。常以MHz为单位。

总线事务（Bus Transaction）:通常把在总线上一对设备之间的一次信息交换过程称为一个“总线事务”。把发出事务请求的部件称为主控设备(Master)，也称起动者(Initiator)，另一个部件称为从设备(Slave)，也称目标(Target)。总线事务类型由其操作性质来定义。例如，一个“存储器读”事务是指将数据从主存取出到处理器，一个“存储器写”事务是指将数据写到主存。典型的总线事务类型有“存储器读”、“存储器写”、“I/O读”、“I/O写”、“中断响应”等。

主设备（Master，Initiator ）:能够发起总线请求，并在获得总线使用权后能控制总线。如：CPU、DMA控制器等

从设备（Slave，Target）:不能发出总线请求信号，对总线没有控制能力的部件，它只能响应从主控设备发来的总线命令。如：主存等。

总线传输周期（Bus Transmission Cycle）:总线上完成一次总线事务所花的时间。通常由若干个时钟周期组成。

总线带宽（Bandwidth）: 总线的带宽（总线的数据传输速率）是指单位时间内总线上可传输的数据量。常用MB/s作为计量单位。它与一次总线事务中传输的数据量、以及总线传输周期的宽度有关，一次总线传输时间越短、数据量越多，则总线带宽越高。用公式表示为： B=W x F / N

式中B为总线带宽，W总线宽度，F为总线时钟的工作频率，N为一次总线传输周期

中所含的时钟个数。

最大数据传输率（Maximum Data Transfer Rate）:总线最大数据传输率是指总线在单位时间内可传送的最大信息量，一般用MB/s作为计量单位。它与总线宽度和总线时钟频率有关。用公式表示为： R=W x F 式中R为总线最大数据传输率，W总线宽度（），F为总线时钟的工作频率。

突发传送方式（Burst Transmission）:是一种连续的、成批数据的传送。只需在传送开始给出数据块的首地址，然后连续传送多个数据，后续数据的地址默认为前面数据地址加1。这种方式也称为背对背（Back-to-Back）传送方式。这种方式能够实现一个时钟传送一个数据，在总线宽度和工作频率相同的情况下，数据传输率大大高于不支持突发传送的总线。

总线裁决（Bus Arbitration）: 决定哪个总线主控设备将在下次得到总线使用权的过程被称为总线裁决。进行总线裁决有多种方案，主要分为集中式和分布式两大类。

总线控制器（Bus Arbiter）:总线控制器也叫总线裁决器，当多个设备同时请求使用总线时，需要通过总线裁决器决定由哪个设备控制总线。

集中裁决（Centralized Arbitration）:集中裁决将控制逻辑做在一个专门的总线控制器或总线裁决器中，通过将所有的总线请求集中起来利用一个特定的裁决算法进行裁决。

分布裁决（Distributed Arbitration）:分布裁决没有专门的总线控制器，其控制逻辑分散在各个部件或设备中。

总线请求（Bus Request）:一种控制信号线，用于表明发出该请求信号的设备需要使用总线。

总线响应（Bus Acknowledge / Bus Grant）:一种控制信号线，总线控制器在接受到设备的总线请求后发送给设备的响应信号。

同步总线（Synchronous Bus）:各部件采用时钟信号进行同步，协议简单，因而速度快，接口逻辑很少。但总线上的每个部件必须在规定的时间内完成要求的动作，所以一般按最慢的部件来设计公共时钟。由于时钟偏移问题，同步总线不能很长。 所以，一般同步总线用在部件之间距离短、存取速度较一致的场合。

异步总线（Asynchronous Bus）: 采用应答方式进行通信，允许各设备之间的速度有较大的差异，所以用在具有不同存取速度的设备之间进行通信。

半同步总线（Semi-Synchronous Bus）: 有一类总线既保留了同步通信的特点，又能采用异步应答方式连接速度相差较大的设备，这种总线被称为半同步通信总线。通过在异步总线中引入时钟信号，其就绪和应答等信号都在时钟的上升沿或下降沿有效，而不受其他时间的信号干扰。

分离式通信（Split Communication）: 分离通信方式的基本思想是将一个传输操作事务

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