1.系统概论
内容提要
计算机组成包括体系结构和组成两个方面，冯诺依曼计算机以存储器为核心，硬件框图采用层次化、模块化和规则性管理。存储器由存储体、存储单元和存储元件组成，运算器由加法、减法、乘法和除法操作组成，控制器的基本组成是指令寄存器和控制单元。计算机硬件的主要指标包括存储器的构成和运算器的操作过程。
延伸解读
体系结构与组成的角色分工
文章指出，计算机体系结构规定软件和硬件的接口，决定哪些功能由软件实现、哪些由硬件实现，它面向程序员，屏蔽硬件细节；而计算机组成则根据体系结构的要求，选择元件和物理结构来实现，面向硬件工程师，需考虑效率与电气特性。理解这一分工，有助于从不同视角认识计算机系统。
从运算器中心到存储器中心
冯诺依曼计算机以运算器为中心，指令和数据同等地位存于存储器，按地址寻访。而现代计算机转向以存储器为中心，这种结构变化反映了对数据存取效率的重视。文章通过硬件框图对比，展示了计算机组织方式的演进，为理解现代计算机设计提供了基础。
管理复杂性的3Y原则
现代计算机采用层次化、模块化和规则性来管理复杂性。层次化将系统划分为多个模块或子模块；模块化要求有明确定义的功能和接口；规则性使模块更容易被重用。这三大原则是计算机组成中应对复杂设计的重要方法，也体现了工程化的设计思想。
指令执行的关键步骤
文章以取数指令和存数指令为例，详细描述了计算机完成一条指令的过程。从程序计数器选取指令，到地址寄存器、存储体、数据寄存器、指令寄存器，再到控制单元和累加器，每一步都涉及特定部件的协同。理解这些步骤，有助于掌握计算机内部的数据流动和控制机制。
Q&A
计算机组成的两个主要方面是什么？
计算机组成包括体系结构和组成两个方面。
冯诺依曼计算机的主要特点是什么？
冯诺依曼计算机由五大部件组成，指令和数据以同等地位存于存储器，并且存储程序。
计算机的控制器由哪些基本组成部分构成？
控制器的基本组成是指令寄存器和控制单元。
计算机完成指令的过程包括哪些步骤？
计算机完成指令的过程包括从程序计数器到数据寄存器的多个步骤。
存储器的基本构成是什么？
存储器的基本构成包括存储体、存储单元和存储元件。
现代计算机如何管理复杂性？
现代计算机采用层次化、模块化和规则性管理复杂性。
