2.2 计算机硬件★

考核说明:本节主要介绍计算机硬件系统的五大组成部分,不是考核重点,了解基本操作即可。

计算机硬件通常指的是那些看得见、摸得着的实体部件,这些部件一般是由电子器件和机械设备组成的。一个计算机硬件系统至少有五个基本组成部分:输入设备、输出设备、运算器、控制器和存储器。通常,计算机的硬件系统可分为主机和外部设备两大部分。CPU(Central Processing Unit,中央处理器)包含运算器和控制器两部分,它和内存储器共同构成了计算机的主机。外存储器、输入设备和输出设备统称为外部设备。

1. 输入设备

输入设备(Input Unit)的任务是把人们编好的程序和原始数据送到计算机中去,并且将它们转换成计算机内部所能识别和接收的信息方式。

按输入信息的形态可将输入设备分为字符(包括汉字)输入、图形输入、图像输入和语音输入等。目前,常见的输入设备有键盘、鼠标和扫描仪等。辅助存储器(磁盘、磁带)也可以看作输入设备。另外,自动控制和检测系统中使用的模数(A/D)转换装置也是一种输入设备。

2. 输出设备

输出设备(Output Unit)是指将计算机中的数据信息向外部传送的设备,是计算机信息的出口。输出设备是将计算机中的二进制编码信息转换成人们需要的信息形式(如字符、曲线、图像、表格和声音)表现出来,使人们得以利用。

计算机的输出设备种类很多,如显示器、打印机、绘图仪和音响装置等。

3. 运算器

运算器是对信息进行处理和运算的部件。经常进行的运算是算术运算和逻辑运算,所以运算器又被称为算术逻辑运算部件(Arithmetic and Logical Unit, ALU)。

运算器的核心是加法器。运算器中还有若干个通用寄存器或累加寄存器,用来暂存操作数,并存放运算结果。寄存器的存取速度比存储器的存取速度快得多。

4. 控制器

控制器(Control Unit)是整个计算机的指挥中心,它的主要功能是按照人们预先确定的操作步骤,控制整个计算机的各部件有条不紊地自动工作。

控制器从主存储器中逐条地取出指令进行分析,根据指令的不同来安排操作顺序,向各部件发出相应的操作信号,控制它们执行指令所规定的任务。

运算器和控制器统称为中央处理器,即CPU(Central Processing Unit),它是计算机硬件的核心。

5. 存储器

存储器(Memory)是用来存放程序和数据的部件,它是一个记忆装置,也是计算机能够实现“存储程序控制”的基础。

在计算机系统中,存储器分为两大类:内存储器(简称内存)和外存储器(简称外存)。内存储器可由CPU直接访问,存取速度快但容量较小,一般用来存放当前正在执行的程序和数据。外存设置在主机的外部,它的存储容量大,价格较低,但存取速度较慢,一般用来存放暂时不参与运行的程序和数据,这些程序和数据在需要时可传送到内存储器中,因此外存是内存储器的补充和后援。常用的外存有硬盘、光盘和U盘等。