文档介绍：第二章计算机系统
五个功能部件:输入设备、运算器、存储器、控制器、输出设备
其中运算器和控制器,合称中央处理器,简称 CPU。
1、运算器-AU
功能:对二进制数码进行算术运算或逻辑运算。
构成:由一个加法器、若干个寄存器和一些控制线路组成。
衡量性能指标:字长和速度。
2、控制器-CU
功能:指挥整个机器各个部件自动、协调工作。
构成:指令寄存器、译码器、时序节拍发生器、操作控制部件、指
令计数器。
计算机硬件组成
机器指令的执行过程:
(1)机器指令:计算机可以真正“执行”的命令。
机器指令构成:操作码+操作数
(2)指令的执行过程:
1)根据程序计数器里的内容到存储器中读取当前要执行的指令,
同时把他放到指令寄存器中。
2)译码器开始译码
3)控制器根据译码器的输出,按一定顺序产生执行该指令的所有
控制信号。
4)在控制信号的作用下,使各个部件完成相应的工作。
操作码
源操作数(或地址)
目的操作数
计算机硬件组成
3、存储器
功能:用来存储当前要执行的程序、数据及结果,具有存数和取数功能。
存数:指向存储器里“写入”数据
取数:指从存储器里“读取”数据
访问:读写操作统称对存储器访问
分类:
内存储器(内存):CPU 可以直接访问其里的数据。
外存储器(外存):CPU 不可直接访问其里的数据,只有先调入
内存方可使用。
计算机硬件组成
(1)主存储器(放在主机内部的,用于存放当前运行的程序和数据。)
1)内存储器
随机访问存储器(RAM)
RAM 是 PC 的主要存储区域;它允许读写数据;
它是易失性存储器。
只读存储器(ROM)
它包含可以访问和读取但不能修改的程序与数据;
它是非易失性存储器。
2)高速缓存(Cache)
用于临时存储频繁使用的信息以加快访问速度;
一级 Cache:CPU 内部的 Cache
二级 Cache:CPU 外部的 Cache
三级 Cache:主板使用的
计算机硬件组成
(2)辅助存储器(外存储器)
1)硬盘
2)移动存储产品
USB 移动硬盘
USB 优盘
光盘
只读型光盘 CD-ROM
一次性写入光盘 CD-R
可擦除型光盘 CD-RW
DVD 光盘
计算机硬件组成
4、输入/输入设备(I/0 设备)
(1)输入设备
功能:向计算机输入命令、程序、数据等信息。把这些信息转换为
计算机能识别的二进制代码。
例子:键盘、鼠标、扫描仪、手写板、麦克、照相机、摄像机、游
戏操作杆、条形码阅读器、光学字符阅读器、触摸屏、光笔
等。
(2)输出设备
功能:将计算机处理后的各种内部格式信息转换为人们能识别的形
式表达出来。
例子:显示器、打印机、绘图仪、音响等。
计算机硬件组成
5、计算机的结构-各部件的连接方式
(1)直接连接
1952年冯·诺依曼 IAS
(2)总线结构
总线:是一组连接各个部件的公共通信线。
三种总线:
数据总线:传输数据信号的公共通路
地址总线:传输地址信号的公共通路
控制总线:除数控制信号的公共通路
计算机硬件组成
ISA 总线
PCI 总线
AGP 总线
EISA 总线