计算机硬件的基本组成

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早期冯诺依曼机

早期冯诺依曼机

输入设备:将信息转换成机器能够识别的形式,例如鼠标、键盘等。

存储器:是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。计算机中全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器,计算机才有记忆功能,才能保证正常工作。按用途存储器可分为主存储器(内存)和辅助存储器(外存),也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。

运算器:算数运算、逻辑运算。运算器由算术逻辑单元(ALU)、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元(ALU)的基本功能为加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、求补等操作。计算机运行时,运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器;处理后的结果数据通常送回存储器,或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。

控制器:控制器(Control Unit),是整个计算机系统的控制中心,它指挥计算机各部分协调地工作,保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。控制器从存储器中逐条取出指令,分析每条指令规定的是什么操作以及所需数据的存放位置等,然后根据分析的结果向计算机其它部件发出控制信号,统一指挥整个计算机完成指令所规定的操作。计算机自动工作的过程,实际上是自动执行程序的过程,而程序中的每条指令都是由控制器来分析执行的,它是计算机实现“程序控制”的主要设备。  通常把控制器与运算器合称为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)。工业生产中总是采用最先进的超大规模集成电路技术来制造中央处理器,即CPU芯片。它是计算机的核心设备。它的性能,主要是工作速度和计算精度,对机器的整体性能有全面的影响。硬件系统的核心是中央处理器(Central Processing Unit,简称 CPU)。它主要由控制器、运算器等组成,并采用大规模集成电路工艺制成的芯片,又称微处理器芯片。

输出设备:输出设备(Output+Device)是计算机的终端设备,用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备操作等。也是把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。

冯·诺依曼计算机的特点

  1. 计算机由五大部件组成
  2. 指令和数据以同等地位存于存储器,可按地址寻访
  3. 指令和数据用二进制表示
  4. 指令由操作码和地址码组成
  5. 存储程序
  6. 以运算器为中心

现代计算机的结构

现代计算机的结构

现代计算机以存储器为中心,解放了运算器的时间,让运算器更多的运算。

由于运算器和控制器之间的关系十分紧密,所以这两个部件通常是集成在一起,也就是CPU。

硬件

硬件

主存一般就是内存

辅存一般指固态硬盘,机械硬盘。

总结

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