什麼是計算機?計算機的硬體系統組成有哪些?

2021-10-13 23:03:28 字數 1787 閱讀 6539

q:什麼是計算機?

a:計算機是一台能儲存程式和資料、並能自動執行程式的機器,是一種能對各種數位化資訊進行處理的工具。

q:什麼計算機硬體系統的組成部分?

a:計算機由運算器、控制器、儲存器、輸入和輸出五大基本部件組成。

1)運算器:在計算機的功能是執行加、減、乘、除等算術運算,以及與、或、非、移位等邏輯運算。因此,運算器又稱算術邏輯部件;

2)控制器:控制器是計算機硬體系統的指揮和控制中心。當系統執行時,由控制器發出各種控制訊號,指揮系統的各個部分有條不紊地協調工作。然而,控制器產生控制訊號的依據是「機器指令」,通過對一條指令的解碼,控制器將產生相應的一組控制訊號,並控制計算機完成一組特定的操作。此外,控制器所產生的控制訊號還要受時序的控制。

運算器和控制器是計算機的核心,一般稱為**處理單元(central processing uint)cpu。

3)儲存器:存放程式和資料。儲存器主要由記憶體(主存)和外存(輔存)之分。

a) 記憶體空間由儲存單元組成,每個單元存放8bit二進位制數,稱為乙個位元組。儲存單元的數量稱為儲存容量。記憶體容量可用mb來衡量。記憶體主要以半導體儲存器為主,為可讀寫的隨機訪問儲存器(random access memory,ram),允許以任意順序訪問,即採取按位址存(寫)取(讀)的工作方式。記憶體的全部儲存單元按一定的順序編號,這種編號叫做儲存器位址。記憶體是易失性儲存器,即斷電後資訊不能儲存。所以在關機之前,必須將記憶體有用的資訊儲存到外儲存器中。例如:我們平時編寫的文件,如果沒有儲存,斷電後就會丟失,這就是因為它儲存在記憶體中,所以,我們應該及時儲存,以防掉電丟失。

b) 外存是存放程式和資料的「倉庫」,可以長時間地儲存大量資訊。外存與記憶體相比容量大得多,但是,外存的訪問速度遠比記憶體要慢。所以,計算機的硬體設計都是規定cpu只能從記憶體取出指令執行,並對記憶體中的資料進行處理,以確保指令的執行速度。當需要時,系統將外存中的程式或資料成批地傳送到記憶體,或將記憶體中的資料成批地傳送到外存。

c) rom(read only memory)是「唯讀儲存器」。唯讀儲存器晶元在出廠時就被植入程式。rom晶元是非易失性的。「唯讀」的意思是cpu可以讀取存於rom晶元中的程式,但不能更改裡面的內容。rom晶元通常含有執行特殊任務的計算機指令。例如系統初始化程式、作業系統的引導程式,以及多種硬體驅動程式等。這些程式被固化在rom中,而rom晶元也因此稱作韌體。

q:計算機為什麼用rom,而不使用ram存放這些程式?

a:因為在開啟計算機時,cpu得到電能並開始執行指令,但是由於剛剛開機,ram中還是空的,並沒有任何程式,所以計算機啟動時,首先執行rom中的初始化程式對系統進行檢測,然後引導作業系統進入記憶體,只有在作業系統啟動之後,計算機才正式開始工作。

d) 計算機中還有乙個稱之為cmos的「小記憶體」,它儲存著計算機當前的配置資訊。如日期和時間、硬碟的格式和容量、記憶體容量等。與ram不同,cmos是由電池供電,當電源關閉時不會丟失內容;與rom不同,cmos的內容可以被改變,以便反應計算機系統的改變。cmos中所儲存的資訊也是計算機調入作業系統之前必須知道的資訊。例如:計算機必須知道磁碟上的磁軌數和扇區數,以及扇區的大小,否則,就找不到作業系統檔案。如果這些資訊儲存在rom中,這些資訊就不能被修改,因而就不能做磁碟公升級或修改日期等資訊。所以,計算機必須使用一種靈活的方式來儲存這些引導資料,它儲存的時間要比ram場,但是又不像rom那樣不能被修改。

4)輸入裝置:輸入裝置接收使用者輸入的資料(含多**資料)、程式或命令,然後它們經裝置介面傳送到計算機的儲存器中。常見的輸入輸出裝置有鍵盤、滑鼠、掃瞄器、數位化儀、聲音識別裝置等。

5)輸出裝置:輸出裝置將程式執行結果或儲存器中的資訊傳送到計算機外部,提供給使用者。常見的輸出裝置有:顯示器、印表機、繪圖儀、音訊輸出裝置等。

計算機導論 計算機硬體系統02

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