计算机硬件系统的构成部

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1、计算机硬件系统的构成部件§5.1计算机硬件系统组成§5.2中央处理器（CPU）§5.3存储系统§5.4指令系统1计算机系统的基本构成中央处理器一般也称为CPU，是计算机的核心，具有运算能力和控制功能。计算机由CPU、内存储器、输入输出接口电路和系统总线构成，通常称为计算机主机。计算机系统是以计算机为主体，并配上外设和系统软件之后构成的软硬件系统。我们通常所说的“计算机”，其准确的名称应该是计算机系统。2计算机硬件系统计算机硬件系统是构成计算机的物理装置，是看得见、摸得着的一些实实在在的有形实体。目前的计算机硬件系统采用的仍是计算机的经典结构——冯·诺依曼结构，

2、即采用总线结构将运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大部件连接起来。其中，运算器和控制器构成了计算机的核心部件——中央处理器（CenterProcessUnit，简称CPU）。数据流控制流各部分的功能：运算器：算术运算或逻辑运算控制器：取指令、译码、执行指令存储器：保存信息内存：ROM(只读存储器)RAM(随机存储器，断电后信息全部丢失)外存：磁盘(软盘、硬盘)、光盘、磁带输入设备：输入数据(键盘、鼠标、扫描仪、光笔等)输出设备：输出数据(显示器、打印机、绘图仪等)3中央处理器控制器与运算器合在一起，制成一块芯片，称为中央处理器（机），简称CPU。控制

3、器：指挥计算机各部件按照指令功能的要求进行操作。它从存储器中取指令、分析、解释、执行计算机指令，产生控制信号，控制计算机各部件协调工作，实现相应的功能。4总线（BUS）CPU对外的标准信号连接线，称为总线。包括地址总线、数据总线和控制总线。运算器（ALU）：实现算数逻辑运算。5CPU结构与系统总线6指令和程序指令是对计算机进行程序控制的最小单位，一个CPU能够执行的所有指令的集合称为该CPU的指令系统。程序是人们为解决某项任务而编写的指令的有序集合。指令的不同组合方式，可以构成完成不同任务的程序。指令格式操作码地址码执行什么操作数据在存储器中的存放位置7计算机

4、的工作过程计算机的工作过程就是执行程序的过程。在运行程序之前，首先通过输入设备将编好的程序和原始数据输送到计算机内存储器中，然后按照指令的顺序，依次执行指令。执行一条指令的过程是：读取指令：从内存储器中取出要执行的指令送到CPU内部的指令寄存器暂存分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器，译出该指令对应的操作执行指令：CPU向各个部件发出相应控制信号，完成指令规定的操作8微型机主机的逻辑结构内存，又称主存，是微型机主机的组成部分，存放当前正在使用或随时要使用的程序和数据，是CPU可以直接访问的存储器。CPU控制器运算器寄存器微处理器是计算机硬件系统的

5、核心部件，负责控制和协调整个计算机系统的工作Cache计算机后面板I/O接口主机与外设之间不能直接进行信息交换，必须通过I/O接口才能完成信息传送。I/O接口所起的作用是：数据缓冲。解决高速主机与低速外设间的矛盾信号格式配合。处理外设与CPU之间不同的信息格式，如A/D、D/A转换，串/并、并/串转换电平和驱动能力配合。使外设和主机的信号电平一致，并提高CPU信号的驱动能力时序配合。使主机与外设协调工作设备选择。每台外设都有设备地址9微型计算机概述主要性能指标：字长、主频、内存容量、运算速度分类：按组成结构分单片机、单板机、多板机按用途分台式、便携式、手持式发

6、展方向：高速化P4主频达3.40GHz超小型化笔记本电脑多媒体化多媒体处理器网络化网络计算机隐形化电视或影音计算机10计算机的总线总线是计算机传输指令、数据和地址的通道，是计算机各部件联系的纽带。按照传送信息的类型，总线分为：数据总线(用于传送数据,位数等于机器字长)、地址总线(用来传送存储单元或输入输出接口的地址信号，位数决定存储器的最大容量,如24位总线的寻址数为224=16M个地址)、控制总线(传送控制器的各种控制信号)。按照总线在计算机中的位置可以分为内部总线和外部总线。微机的结构示意图ISA总线：工业标准总线，16位，8MHz，数据传输率8Mb/s，

7、寻址空间1MB，常用于80286至80486微处理器PCI总线：外部设备互联总线，Intel公司1991年推出，32或64位，33MHz，数据传输率133Mb/s，常用于Pentium微处理器AGP是Intel公司推出的新一代图形显示卡专用总线，AGP显示卡同主板芯片组直接相连，大幅提高了电脑对3D图形的显示能力，32位，66.6MHz，其视频信号的传送速率可以从PCI总线的133MB/s提高到266MB/s、533MB/s、1.064GB/s和2.128GB/s。11微型机主机的物理构成微型计算机的主机板CPU插座内存条插槽串行接口AGP扩展槽PCI扩展槽北

8、桥芯片南桥芯片北桥芯片提供对CPU、内