新建网页 1

第三节计算机系统的组成

§1-3-1 计算机硬件基本组成

计算机是由硬件系统和软件系统两部分组成的, 这一节将分别介绍计算机硬件系统和软件系统如图 :

　　　　　　　　　　　　　　　　图1.3.1 计算机系统组成
☆电子数字计算机
  与ENIAC的同时，美籍匈牙利数学家冯·诺依曼研制了EDVAC计算机,他提出了重要的设计思想：
（1）计算机应由五个部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
（2）采用存储程序的方式，程序和数据存放在同一个存储器中。
（3）指令在存储器中按执行顺序存放，有指令计数器指明要执行的指令所在的单元地址，一般按顺序递增，但可按运算结果或外界条件而改变。
（4）机器以运算器为中心，输入/输出设备与存储器间的数据传送都通过运算器。
1) 运算器
    运算器也称为算术逻辑单元ALU(Arithmetic Logic Unit)。它的功能就是算术运算和逻辑运算。算术运算就是指加、减、乘、除（有些ALU还无乘、除功能）。而逻辑运算就是指" 与"、"或"、"非"、"比较"、"移位"等操作。在控制器的控制下,它对取自内存或内部寄存器的数据进行算术或逻辑运算。
2）控制器
   控制器一般指寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成。控制器的作用是控制整个计算机各个部件有条不紊工作，它的基本功能就从内存取指令和执行指令。所谓执行指令就是，控制器首先按程序计数器所指出的指令地址从内存取指令和执行指令。所谓执行指令就是，控制器首先按程序计数器所指出的指令地址从内存中取出一条指令，并对指令进行分析，然后根据指令的功能向有关部件发出控制命令，控制它们执行这条指令所规定的功能。这样逐一执行一系列指令，就是计算机能够按照这一系列指令组成的程序的要求自动完成各项任务。
   控制器和运算器合在一起被称为中央处理器单元，即CPU（Central Processing Unit）。它是计算机的核心。
3）内存储器
   内存储器（简称内存或主存)。在计算机运行中要执行的程序和数据存放在内存中。内存一般由半导器件构成。
需要注意的是，存储器分为内存储器和外存储器两种，外存储器也可以作为输入/输出设备。
对于存储器的有关术语简述如下：
（1）地址：整个内存被分成若干个存储单元,每个存储单元一般可存放8位二进制数（字节编制）。每个单元必须有唯一的编号（称为地址）来标识。如同旅馆中每个房间必须有唯一的房间号，才能找到该房间内的人一样。
（2）位（Bit）：存放一位二进制数即0或1称为位（简写为b）。
（3）字节（Byte）：8个二进制位为；一个字节。为了便于衡量存储器的大小,统一以字节（Byte 简写为B）为单位。容量一般用KB、MB、GB、TB 来表示，它们之间的关系是1 KB =
1024 B，1 MB = 1024 KB，1TB = 1024 GB ，其中1024 = 2¹⁰。
4）输入设备
    输入设备用来接受用户输入的原始数据和程序，并将它们变为计算机能识别的形式（二进制数）存放到内存中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等。
5）输出设备
    输出设备用于将存放在内存中由计算机处理的结果转变为人们所能接受的形式。常用的输出设备有：显示器、打印机、绘图仪等。
☆微型计算机
    在短短的几十年里，微处理器和以它为核心的微型计算机经历了四代变迁，平均每二至三年就更换一代，几代变迁都有赖于微电子学的发展及半导体集成电路制造工艺的进步。微型计算机系统是由硬件和软件两部分组成.