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二、计算机硬件的实际组成
三、计算机系统的组成
四、计算机硬件系统
五、计算机软件系统
六、计算机的主要技术指标
第二讲计算机的组成
一、计算机硬件理论组成
(外)存储器
(内)存储器
中央处理器(CPU)
控制器
输入
设备
输出
设备
数据流
地址
控制流
运算器
二、计算机硬件的实际组成
三、计算机系统的组成
四、计算机硬件系统
硬件(Hardware):由电子器件和机电元件装置组成,是微机系统的物理实体部分。
计算机硬件系统由五个基本部件组成:
1、运算器
2、控制器
3、存储器
4、输入设备
5、输出设备
1、中央处理器(CPUCentralProcessingUnit)
CPU被简称做微处理器(Microprocessor),常被称为处理器(processor)。
CPU是计算机的核心,是指令的解释和执行部件,其重要性好比大脑对于人一样,因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成,可以进行分析、判断、运算并控制计算机各种部分协调工作。运算器完成指令所规定的运算及操作;寄存器组用于在指令执行过后存放操作数和中间数据。
再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的PC(个人电脑)。
(2)运算器
由算术逻辑单元(ALU)、累加寄存器、数据缓冲寄存器和状态条件寄存器组成,它是数据加工处理部件。相对控制器而言,运算器接受控制器的命令而进行动作,即运算器所进行的全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的,所以它是执行部件。
主要功能:执行所有算术运算;执行所有逻辑运算。
算术运算和逻辑运算。
NOT、AND、OR
+、-、*、/
寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件,它们可用来暂存指令、数据和地址。A、数据寄存器(DR)暂存数据、结果、某种控制信息等。
B、指令寄存器(IR)保存当前正在执行的指令。
C、地址寄存器它是主存地址总线上地址信息的发源地。
在中央处理器的控制部件中,包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。在中央处理器的算术及逻辑部件中,包含的寄存器有累加器(ACC)。
(3)寄存器
寄存器是CPU内部的临时存储单元,这些存储单元可以存放各种数据、各种地址以及一些中间结果等。大大节省了CPU与存储器及外部设备之间的数据交换,提高了CPU的运算速度。
(4)CPU的发展过程
第一片Intel微处理器——4004,是一片4位处理器(1971年11月15日INTEL公司的工程师霍夫,45条指令,而且每秒只能执行5万条指令,集成度高,一块4004重量还不到一盅司,1盎司=)
Intel8085升级为8位处理器,8086是16位处理器(1978年美国Intel公司生产了第一块16位CPUi8086,使用的指令代码就叫X86指令集)
1981年8月美国IBM推出第一台IBM-PC机(i8088),增加了X87芯片系列指令协处理器(X87指令集),以后就将X86指令集和X87指令集统称为X86指令集。(INTEL销售工程师维斯顿维INTEL的8088处理器找到了一位重要的客户—蓝色巨人IBM)
80386的出现,表明Intel32位运算的开始。此后Intel的Celeron赛扬、Pentium奔腾、PentiumPro、PentiumⅢ、PentiumⅣ、Xeon至强以及AMD的K6,Athlon速龙,Duron钻龙/毒龙,Sempron(闪龙)都是32位处理器。
目前主流CPU使用的64位技术主要有AMD公司的AMD64位技术、Intel公司的EM64T技术和Intel公司的IA-64技术。其中IA-64(IntelArchitecture)是Intel独立开发,不兼容现在传统的32位计算机,仅用于Itanium(安腾)以及后续产品Itanium2,一般用户不会涉及到。
2存储器

图3-10典型的存储器层次结构