1-7计算机基本硬件组成及简单工作原理
计算机硬件构成主要分为五个部分:
1. 控制器(Control):是整个计算机的中枢神经,其功能是对程序规定的控制信息进行解释,根据其要求进行控制,调度程序、数据、地址,协调计算机各部分工作及内存与外设的访问等。
2. 运算器(Datapath):运算器的功能是对数据进行各种算术运算和逻辑运算,即对数据进行加工处理。
3. 存储器(Memory):存储器的功能是存储程序、数据和各种信号、命令等信息,并在需要时提供这些信息。
⑴ 信息存储单位
程序和数据在计算机中以二进制的形式存放于存储器中。
存储容量的大小以字节为单位来度量。经常使用KB(千字节)、MB(兆字节)、GB(千兆字节)和TB来表示。
它们之间的关系是:1KB=1024B=210B,1MB=1024KB=220B,1GB=1024MB=230B,1TB=1024G=240B,在某些计算中为了计算简便经常把210(1024)默认为是1000。
位(bit):是计算机存储数据的最小单位。机器字中一个单独的符号“0”或“1”被称为一个二进制位,它可存放一位二进制数。
字节(Byte,简称B):字节是计算机存储容量的度量单位,也是数据处理的基本单位,8个二进制位构成一个字节。一个字节的存储空间称为一个存储单元。
字(Word):计算机处理数据时,一次存取、加工和传递的数据长度称为字。一个字通常由若干个字节组成。
字长(Word Long):中央处理器可以同时处理的数据的长度为字长。字长决定CPU的寄存器和总线的数据宽度。现代计算机的字长有8位、16位、32位、64位。
⑵ 存储器的分类
根据存储器与CPU联系的密切程度可分为内存储器(主存储器)和外存储器(辅助存储器)两大类。
内存在计算机主机内,它直接与运算器、控制器交换信息,容量虽小,但存取速度快,一般只存放那些正在运行的程序和待处理的数据。为了扩大内存储器的容量,引入了外存储器,
外存作为内存储器的延伸和后援,间接和CPU联系,用来存放一些系统必须使用,但又不急于使用的程序和数据,程序必须调入内存方可执行。外存存取速度慢,但存储容量大,可以长时间地保存大量信息。
CPU与内、外存之间的关系如图1-8所示。

现代计算机系统中广泛应用半导体存储器,从使用功能角度看,半导体存储器可以分成两大类:断电后数据会丢失的易失性(Volatile)存储器和断电后数据不会丢失的非易失性(Non-volatile)存储器。微型计算机中的RAM属于可随机读写的易失性存储器,而ROM属于非易失性(Non-volatile)存储器。
⑶ 存储器的工作原理
为了更好地存放程序和数据,存储器通常被分为许多等长的存储单元,每个单元可以存放一个适当单位的信息。全部存储单元按一定顺序编号,这个编号被称为存储单元的地址,简称地址。存储单元与地址的关系是一一对应的。应该注意存储单元的地址和它里面存放的内容完全是两回事。
对存储器的操作通常称为访问存储器,访问存储器的方法有两种,一种是选定地址后向存储单元存入数据,被称为“写”;另一种是从选定的存储单元中取出数据,被称为“读”。
可见,不论是读还是写,都必须先给出存储单元的地址。来自地址总线的存储器地址由地址译码器译码(转换)后,找到相应的存储单元,由读/写控制电路根据相应的读、写命令来确定对存储器的访问方式,完成读写操作。数据总线则用于传送写入内存或从内存取出的信息。
主存储器的结构框图如图1-8所示。

4. 输入(Input system):输入设备是计算机的重要组成部分,输入设备与输出设备合称为外部设备,简称外设,输入设备的作用是将程序、原始数据、文字、字符、控制命令或现场采集的数据等信息输入到计算机。常见的输入设备有键盘、鼠标器、光电输入机、磁带机、磁盘机、光盘机等。
5. 输出(Output system):输出设备与输入设备同样是计算机的重要组成部分,它把计算机的中间结果或最后结果、机内的各种数据符号及文字或各种控制信号等信息输出出来。微机常用的输出设备有显示终端CRT、打印机、激光印字机、绘图仪及磁带、光盘机等。
(cpu=控制器 运算器
主板=I/O总线,输入输出系统
存储器=内存 硬盘
I/O设备:键盘,鼠标,扫描仪,显示器等等 鼠标,扫描仪 数字化仪,读卡机、纸带...等。
电脑的硬件组成部分包含如下内容:

电脑的组成部件之CPU
中央处理器也就是cpu,它是具有多针脚的超大规模集成电路的组合,也就是电脑的心脏。在这里进行计算机的运算与控制,cpu在运行的时候处理各种的信息运算。
