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班級：微電一甲
學號：4A20H025
姓名：黃文旗
老師：蔣富成
 計算機組織(Computer Architecture)：電腦系統的概
念設計及其基本運作的架構
 一部獨立電腦的子系統包含：中央處理單元(Central
processing unit, CPU)，記憶體(Memory)，輸入/輸出
(Input/output, I/O)
 - 中央處理單元：執行資料的運算
-包含三部分
 算術邏輯單元(Arithmetic logic unit, ALU)執行邏輯、移位
算術運算
- 邏輯運算：NOT, AND, OR, XOR
- 移位運算：邏輯移位、算術移位
- 算術運算：整數與實數的運算(加減乘除)
 暫存器(Register)：暫時保存資料之儲存位置
- 資料暫存器(Data registers: R1, R2 …, Rn)：儲存輸入資料與
運算結果
- 指令暫存器(Instruction register, IR)：儲存指令
- 程式計數器(Program counter, PC)
 控制單元(Control unit, CU)：透過控制線(Wire)控制子系統的
運作
- 主記憶體
儲存程式及資料，每個儲存位置都有單一位(Address)
資料以成組的位元形式傳入及傳出記憶體，稱為字組
(Word)
一個字組 = 8, 16, 32, 或 64 位元(依各電腦規格不同)
位址空間(Address space)：記憶體中唯一可識別位置的
總數量
類別
特性
隨機存取記憶體(RAM)
(Random access memory)
- 「隨機」：依照位址來進行資料存取
- 可讀與寫
- 資料為揮發性(Volatile)：電源關閉後資料消失
靜態隨機存取記憶體(SRAM)
(Static random access memory)
- 使用傳統正反閘(Flip-flop gate)來保存資料
- 正反閘的狀態：0 或 1 (只要有電源，資料即可保
存，無須更新)
- 速度較快但昂貴
動態隨機存取記憶體(DRAM)
(Dynamic random access memory)
-使用電容器(Capacitor)來保存資料
- 如果電容器充電，狀態為 1；如果電容器放電，
狀態為 0
- 電容器會隨時間而流失電荷：需要週期性更新
- 速度較慢但較為便宜
唯讀記憶體(Read-only memory, ROM)
- 僅可讀取
- 其內容是由製造商寫入
- 資料為非揮發性(Non-volatile)：電源關閉後資料
不會消失
類別
特性
可程式化唯讀記憶體(PROM)
(Programmable read-only memory)
- 記憶體裝貨時是空白的
- 使用者可以利用特殊設備將程式存入
(僅寫一次：Write only once)
可清除可程式化唯讀記憶體
(Erasable programmable read-only
memory, EPROM)
- 使用者可存入程式，而且可利用特殊
紫外光設備將程式清除
- 要清除 EPROM 資料需要實際移除及
重新安裝 EPROM
電壓可清除可程式化唯讀記憶體
(Electronically erasable programmable
read-only memory, EEPROM)
- 可藉由電子脈衝來存入程式或清除，
不需從電腦中移除
 快取記憶體：置於 CPU 與主記憶體之間
- 包含部分主記憶體的備份
- CPU 存取主記憶體一個字組的程序
- 輸入子系統負責將程式及資料放入電腦裡
例如：鍵盤、滑鼠及掃描器等
- 輸出子系統負責將處理後的結果送出電腦
例如：螢幕及印表機等
- 廣義的輸出子系統還包括次要的儲存設備(secondary
storage device)
例如：磁碟、光碟片及磁帶等