1. 概述
哈佛结构计算机是一种基于哈佛结构实现的计算机,其将数据和指令存储在不同的物理存储器中,以提高存取效率。它的五大基本构件包括指令存储器(IM),数据存储器(DM),算术逻辑单元(ALU),控制单元(CU)和输入输出(I/O)设备。

2. 指令存储器
指令存储器是哈佛结构计算机中的一个重要组成部分,它用于存储计算机指令。由于哈佛结构计算机的指令和数据存储在不同的存储器中,因此它可以同时读取指令和数据,从而提高了计算机的执行效率。指令存储器一般由静态随机存取存储器(SRAM)实现,它具有高速度和低功耗的特点。
3. 数据存储器
数据存储器是哈佛结构计算机中用于存储数据的存储器。与指令存储器类似,数据存储器也由静态随机存取存储器(SRAM)实现。数据存储器可以存储计算机的数据,以供算术逻辑单元(ALU)进行运算。数据存储器一般由多个存储芯片组成,以提高存储容量。
4. 算术逻辑单元
算术逻辑单元(ALU)是哈佛结构计算机中的计算单元,它可以执行多种算术和逻辑运算。ALU包含多个基本逻辑门电路,如与门、或门、非门等,可以实现任何基本逻辑运算。此外,它还可以执行加法、减法、乘法、除法等算术运算,是计算机中的核心组成部分。
5. 控制单元和输入输出设备
控制单元(CU)是哈佛结构计算机中的一个重要组成部分,它可以控制计算机的其他部件,包括指令存储器、数据存储器、ALU等。CU从指令存储器中读取指令,并将指令解析为取数、执行、存数等多个步骤,然后控制计算机的其他部件执行相应的操作。输入输出设备(I/O)用于与外部设备进行通信,如打印机、键盘、鼠标等,可以实现计算机与外部世界的交互。