計(jì)算機(jī)硬件組成及其工作方式

1、 組長：季申予組員：馮源 張健峰 計(jì)算機(jī)硬件的組成計(jì)算機(jī)硬件的組成 計(jì)算機(jī)硬件主要分為 內(nèi)部設(shè)備和外部設(shè)備內(nèi)部設(shè)備主要有：中央處理器CPU（運(yùn)算器、控制器）、內(nèi)存儲(chǔ)器、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡等。外部設(shè)備主要有：輸入設(shè)備、輸出設(shè)備等。 一、中央處理器（一、中央處理器（CPU）：）： 中央處理器（CPU，Central Processing Unit）是一塊超大規(guī)模的集成電路，是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。主要包括運(yùn)算器（ALU，）和控制器（CU）兩大部件。此外，還包括若干個(gè)寄存器和高速緩沖存儲(chǔ)器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線。它與內(nèi)部存儲(chǔ)器和輸入/輸出設(shè)備合稱為電子計(jì)算機(jī)三大核心部件。

2、計(jì)算機(jī)硬件的組成計(jì)算機(jī)硬件的組成 計(jì)算機(jī)硬件的組成計(jì)算機(jī)硬件的組成1、運(yùn)算器（、運(yùn)算器（ALU）：）： 構(gòu)成：構(gòu)成：由加法器、若干寄存器和一些控制線路組成，核心是加法器，也稱算術(shù)邏輯部件（ALU）。 功能：功能：對(duì)二進(jìn)制數(shù)碼進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算。 衡量性能指標(biāo)：衡量性能指標(biāo)：字長和速度。2、控制器（、控制器（CU）：）： 構(gòu)成：構(gòu)成：由指令寄存器、譯碼器、時(shí)序節(jié)拍發(fā)生器、操作控制部件和指令計(jì)數(shù)器組成，是計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞。 真正作用在于機(jī)器指令執(zhí)行過程的控制。 功能：功能：指揮整個(gè)機(jī)器各個(gè)部件自動(dòng)、協(xié)調(diào)工作。 機(jī)器指令：機(jī)器指令：計(jì)算機(jī)可以真正“執(zhí)行”的命令。是一個(gè)按照一定的格式構(gòu)成的二進(jìn)制代

3、碼串。機(jī)器指令構(gòu)成：操作碼機(jī)器指令構(gòu)成：操作碼+操作數(shù)操作數(shù)指令的基本格式如下： 指令的執(zhí)行過程： 1）根據(jù)程序計(jì)數(shù)器里的內(nèi)容到存儲(chǔ)器中讀取當(dāng)前要執(zhí)行的指令，同時(shí)把他放到指令寄存器中。 2）譯碼器開始譯碼。 3）控制器根據(jù)譯碼器的輸出，按一定順序產(chǎn)生執(zhí)行該指令的所有控制信號(hào)。 4）在控制信號(hào)的作用下，使各個(gè)部件完成相應(yīng)的工作。指令執(zhí)行過程：指令執(zhí)行過程：讀取指令分析指令（譯碼）執(zhí)行指令數(shù)據(jù)處理和結(jié)果保存。 3、存儲(chǔ)器（、存儲(chǔ)器（Memory）：）： 構(gòu)成：構(gòu)成：分內(nèi)存儲(chǔ)器（內(nèi)存）和外存儲(chǔ)器（外存）兩類，是計(jì)算機(jī)的記憶裝置，用來存儲(chǔ)當(dāng)前要執(zhí)行的程序、數(shù)據(jù)以及結(jié)果。CPU只能直接訪問內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，

4、外存中的數(shù)據(jù)只有先調(diào)入內(nèi)存才能被CPU訪問和處理。 功能功能：用來存儲(chǔ)當(dāng)前要執(zhí)行的程序、數(shù)據(jù)及結(jié)果，具有存數(shù)和取數(shù)功能。 存數(shù)：指向存儲(chǔ)器里“寫入”數(shù)據(jù)。 取數(shù)：指從存儲(chǔ)器里“讀取”數(shù)據(jù)。 訪問：讀寫操作統(tǒng)稱對(duì)存儲(chǔ)器訪問。分類：分類： 內(nèi)存儲(chǔ)器（內(nèi)存）：內(nèi)存儲(chǔ)器（內(nèi)存）：CPU 可以直接訪問其里的數(shù)據(jù)。 外存儲(chǔ)器（外存）：外存儲(chǔ)器（外存）：CPU 不可直接訪問其里的數(shù)據(jù)，只有先調(diào)入內(nèi)存方可使用。4、（、（1）顯卡）顯卡 顯卡在工作時(shí)與顯示器配合輸出圖形、文字，作用是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所需要的顯示信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)，并向顯示器提供行掃描信號(hào)，控制顯示器的正確顯示，是連接顯示器和個(gè)人電腦主板的重要元件，是

5、“人機(jī)對(duì)話”的重要設(shè)備之一。 （2）網(wǎng)卡）網(wǎng)卡 網(wǎng)卡是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)路組件，是局域網(wǎng)中連接計(jì)算機(jī)和傳輸介質(zhì)的接口，不僅能實(shí)現(xiàn)與局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)之間的物理連接和電信號(hào)匹配，還涉及幀的發(fā)送與接收、幀的封裝與拆封、介質(zhì)訪問控制、數(shù)據(jù)的編碼與解碼以及數(shù)據(jù)緩存的功能等。網(wǎng)卡的作用是充當(dāng)電腦與網(wǎng)線之間的橋梁，它是用來建立局域網(wǎng)并連接到Internet的重要設(shè)備之一。（3）聲卡）聲卡 聲卡是組成多媒體電腦必不可少的一個(gè)硬件設(shè)備，其作用是當(dāng)發(fā)出播放命令后，聲卡將電腦中的聲音數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)送到音箱上發(fā)出聲音。 5、輸入、輸入/輸出設(shè)備（輸出設(shè)備（I/O設(shè)備）：設(shè)備）：輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等；

6、輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、音箱等。輸入輸出系統(tǒng)包含輸入輸出設(shè)備和輸入輸出接口兩部分。（1）輸入設(shè)備 功能：功能：向計(jì)算機(jī)輸入命令、程序、數(shù)據(jù)等信息。把這些信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制代碼。 鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、手寫板、麥克風(fēng)、照相機(jī)、攝像機(jī)、游戲操作桿、條形碼閱讀器、光學(xué)字符閱讀器、觸摸屏、光筆等。（2）輸出設(shè)備 功能：功能：將計(jì)算機(jī)處理后的各種內(nèi)部格式信息轉(zhuǎn)換為人們能識(shí)別的形式表達(dá)出來。 顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、音響等。計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)各部件的連接方式各部件的連接方式總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)：總線是一組連接各個(gè)部件的公共通信線，分?jǐn)?shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線?？偩€：是一組連接各個(gè)部件的公共通信線1952年 馮諾依曼 IAS 是世界上第一臺(tái)采用二進(jìn)制的存儲(chǔ)程序設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，也是第一臺(tái)將計(jì)算機(jī)分成運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等組成部分的計(jì)算機(jī)。I