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  • 我们知道一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。硬件实体是计算机系统的物质基础,软件是发挥机器功能的关键。软件是建立和依托在硬件的基础上,没有硬件对软件的物质支持,软件的功能就无从谈起...

    我们知道一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。硬件实体是计算机系统的物质基础,软件是发挥机器功能的关键。软件是建立和依托在硬件的基础上,没有硬件对软件的物质支持,软件的功能就无从谈起。同样,软件是计算机系统的灵魂,没有软件的硬件“裸机”将寸步难行,不能提供用户直接使用,无异于一堆“废铁”。要强调的是:要把计算机系统当成一个整体,它既包含硬件,也包含软件,两者是不可分割的。两者都是计算机系统中用来实现信息处理过程的手段。

    什么是硬件?什么是软件?它们有何关系?那么今天小编要讲的就是计算机中的硬件系统!

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    计算机硬件是构成机器的电子、光电、电磁、机械等物理设备,是构成计算机系统各功能部件的集合,是计算机完成各项工作的物质基础。计算机硬件是看得见、摸得着的,实实在在存在的物理实体。而软件即是计算机中使用的各种各样的程序及其说明文档。硬件与软件的关系是:硬件是软件运行的基础,软件扩充了硬件的功能。

    计算机各部件通过总线连接形成有机整体,微机总线有三种:地址总线、控制总线和数据总线。下面就对计算机硬件系统的基本组成(五大部件):运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备进行一个讲解!

    1.输入设备:将数据、程序、文字符号、图象、声音等信息输送到计算机中。常用的输入设备有,键盘、鼠标、数字化仪器、光笔、光电阅读器和图象扫描器以及各种传感器等。

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    2.输出设备:将计算机的运算结果或者中间结果打印或显示出来。常用的输出设备有:显示器、打印机、绘图仪等。

    3.存储器:指在计算机处理程序和数据的过程中或在处理之后能够将数据和程序存储起来的装置。它是具有记忆功能的部件,分为主存储器和辅助存储器。

    (1)主存储器一般采用半导体存储器,与辅助存储器相比有容量小、读写速度快、价格高等特点。计算机中的主存储器主要由存储体、控制线路、地址寄存器、数据寄存器和地址译码电路五部分组成。

    (2)外存储器,简称外存,是计算机系统的大容量辅助存储器,用于存放系统中的程序、数据文件及数据库。与主存相比,外存的特点是存储容量大,位成本低,但访问速度慢。目前,外存储器主要有磁盘存储器、磁带存储器和光盘存储器。

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    4.运算器:是完成各种算术运算和逻辑运算的装置,能作加、减、乘、除等数学运算,也能作比较、判断、查找、逻辑运算等。对信息进行加工和处理的装置。由加法器和补码器组成。

    5.控制器:是计算机机指挥和控制其它各部分工作的中心,其工作过程和人的大脑指挥和控制人的各器官一样,是计算机的神经中枢和指挥中心,计算机的全部操作由其全部控制。

    它由以下几种主要功能:

    从内存中取出一条指令,并指出下一条指令在内存中位置

    对指令进行译码或测试,并产生相应的操作控制信号,以便启动规定的动作;

    指挥并控制CPU、内存和输入/输出设备之间数据流动的方向。

    控制器根据事先给定的命令发出控制信息,使整个电脑指令执行过程一步一步地进行,是计算机的神经中枢。

    总结:

    这五大部分相互配合,协同工作。其简单工作原理为,首先由输入设备接受外界信息(程序和数据),控制器发出指令将数据送入(内)存储器,然后向内存储器发出取指令命令。在取指令命令下,程序指令逐条送入控制器。控制器对指令进行译码,并根据指令的操作要求,向存储器和运算器发出存数、取数命令和运算命令,经过运算器计算并把计算结果存在存储器内。最后在控制器发出的取数和输出命令的作用下,通过输出设备输出计算结果。

    小编结语:

    (1)计算机的硬件系统不外乎是上述的五个部分,以大规模和超大规模集成电路将运算器和控制器集成在一个较为处理器的芯片上,再配以集成电路技术的存储器芯片,再通过接口电路将输入和输出设备连接起来就构成了计算机的硬件系统。

    (2)计算机的硬件的功能是在系统软件的操控下,完成输入,运算和输出等一系列的操作。

    文章关于计算机的硬件系统就介绍到这里,更多精彩内容尽在课课家教育!

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  • 1、计算机硬件系统基本组成,包括: 运算器 控制器 高速缓存 主存储器 外存设备 输入设备 输出设备 等主要组成部分, 它们通过 总线和接口 被连结在一起,构成一台完整的计算机,如下图所示:,返回,冯诺依曼结构...

    《计算机硬件系统的基本组成》由会员分享,可在线阅读,更多相关《计算机硬件系统的基本组成(14页珍藏版)》请在人人文库网上搜索。

    1、计算机硬件系统的基本组成,包括: 运算器 控制器 高速缓存 主存储器 外存设备 输入设备 输出设备 等主要组成部分, 它们通过 总线和接口 被连结在一起,构成一台完整的计算机,如下图所示:,返回,冯诺依曼结构计算机的核心思想,采用二进制代码表示数据和指令 采用存储程序工作方式,即事先编制程序,实现存储程序,自动连续地执行程序。 由存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备等五大部件组成计算机硬件系统。,输入设备,输出设备,入出接口和总线,外存设备,主存储器,高速缓存,控 制 器,运 算 器,第5章,第6章,第4章,第3章,计算机硬件系统组成,返回,运 算 器,计算机硬件系统组成,运算器部件是计。

    2、算机中进行数据加工的部件,其主要功能包括: 1、执行数值数据的加 减 乘 除 等算术运算, 执行逻辑数据的 与 或 非 等逻辑运算, 由一个被称为 ALU 的线路完成。 2、暂时存放参加运算的数据和中间结果, 由多个通用寄存器来承担。 3、支持快速乘除法运算的有移位功能的乘商寄存器 运算器通常也是计算机CPU内部数据传输的通路。,返回,控 制 器,运 算 器,计算机硬件系统组成,控制器是计算机中控制执行指令的部件: 1、正确执行每条指令 首先是取来一条指令, 接着分析这条指令, 再按指令格式和功能执行这条指令 2、保证指令按规定序列自动连续地执行。 3、对各种异常情况和请求及时响应和处理。 说。

    3、到底,控制器要向计算机各功能部件提供每一时刻协同运行所需要的控制信号,返回,外存设备,主存储器,高速缓存,控 制 器,运 算 器,计算机硬件系统组成,由高速缓冲存储器,主存储器,辅助存储器所组成的多级(层)存储器系统,是计算机中用于存储程序和数据的子系统。这三级存储器所用的存储介质的工作原理和特性各不相同。将作为三个部分分别讲解。,返回,输入设备,外存设备,主存储器,高速缓存,控 制 器,运 算 器,计算机硬件系统组成,输入设备是向计算机中送入程序和数据的有一定独立功能的设备,通过接口和总线与计算机主机连通,用于人机交互联系,例如计算机的 键盘 和 鼠标 等。,返回,输入设备,输出设备,外存设。

    4、备,主存储器,高速缓存,控 制 器,运 算 器,计算机硬件系统组成,输出设备是计算机中用于送出计算机内部信息的设备,例如打印机,显示器等。,返回,输入设备,输出设备,外存设备,主存储器,高速缓存,控 制 器,运 算 器,计算机硬件系统组成,这些部件和设备通过总线和接口连接在一起, 构成计算机整机硬件系统,协同运行。,返回,教学内容组织,教学内容以计算机硬件知识为主,并按计算机组成,把课程分为如下四个单元: 第一单元:由教材的第 3 章组成,以运算器的功能,组成与设计为主进行讲解,其中数字化编码,数据表示和数值数据的运算方法为本单元的基础知识,运算器部件是目标。 第二单元:由教材的第 4 章组成。

    5、,以控制器的功能,组成与设计为主进行讲解,其中的指令系统、指令格式、寻址方式等为本单元的基础知识,控制器部件是目标。,返回,教学内容组织(续),第三单元:由教材的第 5 章组成,即以多级存储器的组成与运行原理,设计与实现方法为主进行讲解,包括主存储器,高速缓冲存储器,外存储器三部分,它们所用的存储介质的特性和部件运行原理是本单元的基础知识,三种存储器部件是目标。 第四单元:由教材的第 6 章组成,即围绕常用的输入/输出方式,包括中断方式和DMA 方式,几种常用的输入/输出设备的功能与组成,通用输入/输出接口与总线的构成和使用方法进行讲解。,返回,应用层,高级语言层,汇编语言层,操作系统层,指令。

    6、系统层,微体系结构层,数字逻辑层,计算机系统的层次结构,计算机的系统结构、组成与实现,计算机系统结构,程序设计者所看到的计算机系统的属性,是计算机的外特性,概念性结构和功能特性,研究计算机系统的硬、软件的功能划分和接口关系。 计算机组成,计算机各功能部件的内部构造和相互之间的联系(部件配置、相互连接和作用),强调各功能部件的性能参数相匹配;实现机器指令级的各种功能和特性,是计算机系统结构的逻辑实现。 计算机实现,计算机组成的物理实现,即把一台完成逻辑设计的计算机真正地制作出来,解决各部件的物理结构,器件选择,电源供电、通风与冷却、装配与制造工艺等各个方面的问题。 三者各自包括不同内容,彼此又有密切的联系。,返回,计算机的发展进步与拓展应用的进程,1946年-1954年 电子管 1955年-1964年 晶体管 1965年-1974年 中、小规模集成电路 1975年-至今 大规模、超大规模集成电路。

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  • 现在使用的计算机硬件系统结构一直是沿用的美籍数学家冯·洛伊曼提出来的由运算器、控制器、储存器、输入和输出设备这五大功能部件组成的。图片发自简书App1、运算器又称算术逻辑部件,是计算机用来进行数据运算的...

    硬件是指构成计算机的物理装置,看得见摸得着,是实实在在的有形物体。现在使用的计算机硬件系统结构一直是沿用的美籍数学家冯·洛伊曼提出来的由运算器、控制器、储存器、输入和输出设备这五大功能部件组成的。

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    图片发自简书App

    1、运算器

    又称算术逻辑部件,是计算机用来进行数据运算的部件(数据运算由算术运算和逻辑运算组成)、

    2、控制器

    是计算机的指挥中心,控制计算机有条不紊的协调工作。

    一般把运算器和控制器做在一块集成电路芯片上,称为中央处理器(简称CPU)。CPU是计算机硬件系统的核心与关键,CPU能决定计算机的性能。

    3、储存器 储存器可分为两大类,内储存器和外储存器

    内储存器简称内存(主存)是计算机内部存放数据的硬件设备,是程序和数据储存的基本要素,是CPU能根据地址线直接寻址的储存空间。内存的特点是存取速度快。

    外储存器简称外存又叫辅存,是一种辅助存储设备,主要用来储存暂时不用又需要长期保存的程序或数据。外存实际上属于输入输出设备。

    4、输入设备

    输入设备用来输入程序或数据的硬件。比如键盘、鼠标、摄像头、传声器等

    5、输出设备

    用来输出计算机处理后的结果的硬件,如:显示器、音响、打印机等。、

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    [计算机硬件及网络]硬件系统基本组成及工作原理

    第三节 硬件系统基本组成及工作原理 二、微型计算机的结构特点 (一)概念 1、主机板(系统主板/主板/母板) 是主机箱中最大的一块IC板,是电脑的中枢,电脑就是通过主板将CPU等各种器件与外设有机地结合起来,形成完整的系统。 2、I/O接口 是CPU与外设的连接缓冲,实现工作方式、速度及信号类型的匹配。 串口(COM1/2)和并口(LPT1/PRN),逐渐被USB接口取代。 I/O接口进一步通过总线与CPU、内存通信。 3、微处理器 微处理器是采用超大规模集成电路技术将运算器和控制器集成在一块芯片。 频率是指1秒钟内发生的脉冲信号数。 时钟频率:是指电子设备的时钟(能够提供规则间隔的电脉冲信号)振荡频率。 主频(内频):指CPU的时钟频率,如PⅣ 1.6GHz。 外部时钟的频率称为外频(外部总线频率),如PCI总线的工作频率为33MHz 。 4、微型计算机 微处理器+内存+I/O接口+系统总线 5、微型计算机系统 微型机+外设+软件系统 6、CMOS (互补金属氧化物半导体) Complementary Metal Oxide Semiconductor,属硬件范畴。由主板电池供电,可长期保存信息。 7、BIOS 基本输入/输出系统,固化在由CMOS所制成的ROM或EEPROM里,提供机器启动(加电自检、初始化)功能的一组程序。目前可升级。 第三节 硬件系统基本组成及工作原理 (二)微型计算机的结构特点 1、采用微处理器作为CPU 特点:体积小、重量轻、成本低、工作可靠。 2、采用总线结构实现系统连接 (1)总线(BUS)的概念 作为计算机内部各个部件间传递信息的公共通道,物理形状是一束扁平的电缆线。CPU通过总线与各种外设连接,并通过总线进行数据交换。 CPU内部连接各寄存器及运算部件的总线称为内部总线;连接系统各部件(CPU、内存、I/O接口等)的总线称为外部(系统)总线。 补充资料 微型机采用总线结构的优势 采用标准的总线结构,便于各种插件板的通用和互换; 提高系统的可扩展性; 便于实现系统的模块化设计。 第三节 硬件系统基本组成及工作原理 (2)总线的分类 ①数据总线(Data Bus,DB) 双向,用来承载CPU与内存、CPU与I/O接口之间的数据信息; ②地址总线( Address Bus, AB) 单向(输出线),用来把地址信息从CPU发出到内存或I/O接口,该信息指出所要访问的内存单元或I/O接口的地址。另外,决定寻址范围:如32位的AB可访问4GB的内存空间。 ③控制总线(Control Bus,CB) 双向,用来传送CPU与内存和I/O接口之间的控制信号(如读/写)和反馈信号(如打印完成)。 第三节 硬件系统基本组成及工作原理 2)常用微机总线 ①IBM PC/XT总线 Intel 8088的字长是16位,但数据总线的宽度为8位(内部结构是16位,而外部数据总线是8位),一个总线周期只能处理1个字节。因此8088是一个准16位微处理器。 ②IBM PC/AT总线-- ISA总线 数据总线宽度为16位,应用在16位微机,如80286,这种总线结构也称为工业标准结构。 ③ PCI(Peripheral Component Interconnect)局部总线 第三节 硬件系统基本组成及工作原理 32位总线,应用普遍。它不依附于CPU(与CPU及时钟频率无关),即在CPU与ISA总线之间插入了一级总线。 可挂接高速外设(如IDE设备、网卡等),由桥接电路实现CPU总线与PCI总线相连。 PCI-X(PCI 2.0)总线为64位。 ④AGP(Accelerated Graphics Port)总线 加速图形接口,为提高视频带宽而设计,最早出现在440LX芯片组。显卡通过AGP总线、芯片组与主存相连,直接读取主存中的显示数据,使得3D图形数据越过PCI总线,提高了显示芯片与主存的数据传输率。 第三节 硬件系统基本组成及工作原理 目前,AGP 8×(8 ×66MHz ×32b/8=2.1GB/s)主要用于Pentium 4系统。 ⑤USB总线(Universal Serial Bus) 是目前最流行的外设接口,可用于连接键盘、鼠标、FLASH DISK、ADSL MODEM等外设。 最新的USB 2.0规范(Windows XP支持),传输速率为480Mbps,支持设备127个,可以热插拔。 补充资料 第三代I/O接口——PCI Express规范 ISA和PCI分别为第一代和第二代

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空空如也

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