重庆专升本计算机基础|硬件系统

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　　一、计算机硬件系统

　　冯•诺依曼提出“存储程序”工作原理决定了计算机硬件系统由五大部分组成，即运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备。

　　(一)输入设备

　　输入设备的主要功能是，把原始数据和处理这些数据的程序转换为计算机能够识别的二进制代码，通过输入接口输入到计算机的存储器中，供CPU调用和处理。常用的输入设备有：鼠标器、键盘、扫描仪、数字化仪、数码摄像机、条形码阅读器、数码相机、A/D转换器等。

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　　(二)中央处理器(CPU)

　　通常把控制器与运算器合称为中央处理器。简称CPU。是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的核心部件。

　　1.控制器

　　控制器是计算机系统的指挥中心，指挥计算机各部分协调工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊的进行操作及处理。

　　2.运算器

　　运算器是计算机中执行数据处理指令的器件，包括算术运算和逻辑运算。其由算术逻辑单元(ALU)和是寄存器两部分组成。

　　(三)存储器

　　存储器分为两大类：内存储器和外存储器，简称内存和外存。内存储器又称为主存储器，外存储器又称为辅助存储器。

　　1.内存

　　内存是CPU可直接访问的存储器，是计算机的工作存储器，当前正在运行的程序与数据都必须存放在内存中。计算机工作时，所执行的指令及操作数都是从内存中取出，处理的结果也放在内存中。内存储器和CPU一起构成了计算机的主机部分。

　　内存储器分为：ROM、RAM和Cache。

　　(1)只读存储器(ROM)

　　ROM中的数据或程序一般是在将ROM装入计算机前事先写好的。一般情况下，计算机工作过程中只能从ROM中读出事先存储的数据，而不能改写。ROM常用于存放固定的程序和数据，并且断电后仍长期保存。ROM的容量较小，一般存放系统的基本输入输出系统(BIOS)等。

　　(2)随机存储器(RAM)

　　CPU从RAM中既可读出信息又可写入信息，但断电后所存的信息就会丢失。微机中的内存一般指随机存储器(RAM)。目前常用的内存有SDRAM、DDR SDRAM、DDR2、DDR3等。

　　(3)高速缓存(Cache)

　　随着CPU主频的不断提高，CPU对RAM的存取速度加快了，而RAM的响应速度相对较慢，造成了CPU等待，降低了处理速度，浪费了CPU的能力。

　　为协调CPU与RAM者之间的速度差，在两者之间设置一个与CPU速度接近的、高速的、容量相对较小的存储器，把正在执行的指令地址附近的一部分指令或数据从内存调入这个存储器，供CPU在一段时间内使用。这个高速小容量的存储器称作高速缓冲存储器(Cache)，一般简称为缓存。

　　2.外存

　　外存是主机的外部设备，存取速度较内存慢得多，用来存储大量的暂时不参加运算或处理的数据和程序，一旦需要，可成批地与内存交换信息。

　　(四)输出设备

　　输出设备是指从计算机中输出信息的设备。最常用的输出设备是显示器、打印机和音箱，还有绘图仪、各种数模转换器(D/A)等。

　　从信息的输入输出角度来说，磁盘驱动器和磁带机既可以看作输入设备，又可以看作输出设备。

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