08计算机1-2班《计算机基础》自学资料(3)

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UNIT 3 计算机(微机)硬件系统 计算机(微机)

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主题计算机硬件的基本组成 CPU 内存和外存 输入设备 输出设备 总线和主机板

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一. 计算机硬件的基本组成

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冯·诺依曼计算机结构 诺依曼计算机结构输入设备 存储器 运算器 输出设备

控制器

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1. 运算器和控制器■运算器是计算机的运算装置，完成算术运算和逻辑运算。 运算器是计算机的运算装置，完成算术运算和逻辑运算。在控制器的控制下，对取自内存的数据进行算术运算和逻辑运算， 在控制器的控制下，对取自内存的数据进行算术运算和逻辑运算，将 结果送到内存中保存。 结果送到内存中保存。

■控制器是指挥和协调整个计算机系统的部件，是计算 控制器是指挥和协调整个计算机系统的部件， 机的“中枢神经” 它能分析指令，解释指令的含义， 机的“中枢神经”。它能分析指令，解释指令的含义，产生一系列控制命令使计算机各部件之间协调一致地工作。 列控制命令使计算机各部件之间协调一致地工作。

■控制器和运算器集成在一起被称为“中央处理器” 控制器和运算器集成在一起被称为“ (CPU),它是计算机硬件系统的核心。 ) 它是计算机硬件系统的核心。

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2. 存储器■存储器是计算机的记忆装置，用来保存程序和数据以 存储器是计算机的记忆装置， 及运算的结果。 及运算的结果。 ■存储器分为内存储器(主存储器)和外存储器(辅助 存储器分为内存储器(主存储器)和外存储器( 即当前正在运行的程序和数据都必须存 放在内存中， 放在内存中，CPU工作时所执行的指令 工作时所执行的指令 存储器)两大类。 存储器)两大类。及操作数据都是从内存中取出的，处理 及操作数据都是从内存中取出的， 的结果也存入内存中。 的结果也存入内存中。

■内存储器(内存) 内存) 直接和CPU进行信息交换，是CPU的工作存储器。 进行信息交换， 直接和 进行信息交换 的工作存储器。 特点：容量小，存取速度快，信息不能永久保存。 特点：容量小，存取速度快，信息不能永久保存。 ■内存和CPU合在一起称为计算机硬件系统的“主机”。 内存和CPU合在一起称为计算机硬件系统的“ CPU合在一起称为计算机硬件系统的

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■外存储器(外存) 外存) 设置在主机外部，不能直接和CPU进行数据交换，只能 设置在主机外部，不能直接和 进行数据交换 通过内存和CPU交换数据。 通过内存和 交换数据 特点：容量大，存取速度慢，可永久保存数据。 特点：容量大，存取速度慢，可永久保存数据。 ■存储器的字节与地址 字位( ):即一个二进制位， ):即一个二进制位 字

位(bit):即一个二进制位，是构成存储器的最小单 存储器是由许许多多个二进制位的线性排列构成的。 位。存储器是由许许多多个二进制位的线性排列构成的。 字节( ):由 组成的一个存储单元。 字节(Byte):由8个bit组成的一个存储单元。 ): 组成的一个存储单元 地址：为每个字节设置的唯一物理编号。 地址：为每个字节设置的唯一物理编号。

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■存储器容量单位存储器容量的常用单位有： (字节)、 )、KB(千字节)、 存储器容量的常用单位有：B(字节)、 (千字节)、 MB(兆字节)、 (千兆字节)。 )、GB(千兆字节)。 (兆字节)、 它们之间的关系是： 它们之间的关系是： 1B = 8bit 1KB = 210B = 1024B 1MB = 220B = 1024KB 1GB = 230B = 1024MB

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3. 输入设备与输出设备■输入设备是计算机用来接收用户输入程序和数据的设备。 输入设备是计算机用来接收用户输入程序和数据的设备。 是计算机用来接收用户输入程序和数据的设备最常见的输入设备是键盘、鼠标和扫描仪等。 最常见的输入设备是键盘、鼠标和扫描仪等。

■输出设备用于输出计算机处理数据的结果。 输出设备用于输出计算机处理数据的结果。 用于输出计算机处理数据的结果最常见的输出设备是显示器、打印机、绘图仪等。 最常见的输出设备是显示器、打印机、绘图仪等。

设备( ■输入输出设备≡I/O设备(Input/Output) 输入输出设备≡ 设备 ) ■外部/外围设备是除主机外的所有设备。 外部/外围设备是除主机外的所有设备。 是除主机外的所有设备外存和输入/输出设备通过外部接口电路与主机相连，因此， 外存和输入/输出设备通过外部接口电路与主机相连，因此，将外 存和输入/输出设备统称为“外部/外围设备” 存和输入/输出设备统称为“外部/外围设备”,简称外设。

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二. 中央处理器(CPU)CPU主要包括运算器和控制器两大部件，还包 主要包括运算器和控制器两大部件， 主要包括运算器和控制器两大部件 括若干个寄存器和高速缓冲存储器( 括若干个寄存器和高速缓冲存储器(Cache)。 )。

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Pentiun4硅片上集成了 硅片上集成了4200万个以上的独立元件， 万个以上的独立元件， 硅片上集成了 万个以上的独立元件 字长64位 主频可达到3GHz以上。 以上。 字长 位，主频可达到 以上

是计算机硬件系统的核心， ■ CPU是计算机硬件系统的核心，计算机的所有硬件操 是计算机硬件系统的核心 作都受CPU控制。故它的品质直接影响着整个计算机系统的性能。 控制。 作都受 控制 故它的品质直接影响着整个计算机系统的性能。 ■ CPU的主要性能指标 CPU的主要性能

指标 表示CPU内部每次能直接处理的二进制数据的位数。 内部每次能直接处理的二进制数据的位数 字长表示 内部每次能直接处理的二进制数据的位数。通常所说的32位机或 位机 就是指这种计算机的字长是32/ 位 通常所说的 位机或64位机，就是指这种计算机的字长是 /64位。 位机或 位机，

的工作频率 主频指CPU的工作频率，一般指 的工作频率，一般指CPU在单位时间内执行 在单位时间内执行 基本指令的平均条数，度量单位是MHz或GHz。例如，一 基本指令的平均条数，度量单位是MHz或GHz。例如， MHz能在1秒钟内执行大约 亿条基本指令 个1.8GHz的CPU能在 秒钟内执行大约 亿条基本指令。 的 能在 秒钟内执行大约18亿条基本指令。

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三. 内存和外存

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1. 内存■内存由半导体器件(超大规模集成电路)构成。整个 内存由半导体器件(超大规模集成电路)构成。 内存被划分成许多个存储单元( 内存被划分成许多个存储单元(每个单元具有相同的二进 制位长度)。通常，字节是内存的基本编址单元。 )。通常 制位长度)。通常，字节是内存的基本编址单元。 按地址去访问内存单元， ■ CPU按地址去访问内存单元，根据指定的地址，把数 按地址去访问内存单元 根据指定的地址， 据存入某个内存单元(写入) 据存入某个内存单元(写入)或从某个内存单元取出其中 的数据(读出) 的数据(读出)。 内存分为ROM和RAM 和 内存分为

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只读存储器) ■ ROM(只读存储器)ROM是一种在计算机工作时不能以一般的方式向其写入数据的存储 是一种在计算机工作时不能以一般的方式向其写入数据的存储 被用于固化软件， 器。ROM被用于固化软件，它的数据事先用特殊方法写入，然后再 被用于固化软件 它的数据事先用特殊方 …… 此处隐藏：2622字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……