计算机的硬件系统
什么是硬件
通俗一点说，硬件就是我们能看得见，摸得着的机器设备，像键盘、鼠标、显示器、主机箱等由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和计算机设备，这些部件和设备依据要求构成一个有机整体，称为计算机硬件系统。
计算机硬件系统的基本组成
1．五个基本组成
计算机能够按照人们预先编好的的程序完成某项工作，而不象一些简单的电器，比如早期的电视机一样按哪个键执行哪项操作，这就是由著名的计算机科学家冯.诺依曼提出的存储程序工作原理，这一工作原理决定了计算机硬件系统的五个基本组成部分，即：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。几十年来，尽管计算机在各方面都发生了很大变化，但计算机的基本结构没变。这种基本结构如图 2-2 所示。图中的实线代表数据流；虚线代表控制流。
图2-2 计算机硬件系统的五个基本组成
对以上图形的解释：输入设备、存储器、输出设备、运算器的工作都在控制器的控制之下，数据由输入设备输入到存储器，控制器控制运算器从存储器取出数据，进行算术或
逻辑运算，并把处理后的结果送回存储器，由输出设备输出。
2．运算器
计算机在执行程序时需要进行各种算术和逻辑运算，承担这一功能的部件称为运算器，又叫
算术逻辑单元。它包括
寄存器、执行部件和控制电路三部分。操作时，控制器控制运算器从存储器取出数据，进行算术运算或逻辑运算，并把处理后的结果送回存储器。
3．存储器
计算机能够处理大量的数据，数据在处理过程中还在不断变化，这些大量的数据需要有一个记忆存储的部件，这个部件就称为存储器。存储器既能够接收和保存数据，又能够向其他部件提供数据。存储器分为主存储器和辅助存储器两大类。
主存储器简称主存或内存，是计算机中用来存放指令和数据并能由
中央处理器直接从中存取数据的存储器。计算机在工作时，整个处理过程用到的指令和数据都存放在内存中。
辅助存储器简称辅存或外存。通常内存的空间很有限且价格昂贵，计算机在工作时，当前程序用不到的数据没有必要存放在内存中，而是把这些数据存放在外存中。外存不直接向中央处理器提供指令和数据，仅在程序执行中用到时再从外存调入内存。常用的外存有
软盘、硬盘、光盘、磁带、优盘等。
内存存取速度快，但存储成本高且容量小；外存存储容量大，存储成本低，但存取速度慢。衡量存储容量单位的有B、KB、MB、GB等，分别表示1字节，千字节，兆字节，千兆字节。当前市场上的主流产品中，内存容量一般为128MB或256MB，软盘容量通常为1.44MB，而硬盘容量为10~100GB不等。
内存中的数据只有在加电开机时才能存在，断电后即消失，而外存中的数据在删除之前却可以永久保存，因此，我们在完成某些文件的操作时一定要存盘，将数据保存在外存中。
4．控制器
计算机的几个组成部分如何才能协调一致的工作呢？这就需要一个总指挥才行，控制器的主要作用是使整个计算机能够自动的运行。执行程序时，控制器从主存中取出相应的指令数据，然后向其他功能部件发出该指令所需的控制信号，完成相应的操作，再从主存中取出下一条指令执行，如此循环，直到程序完成。
5．输入设备和输出设备
输入设备的功能是将数据、程序等用户信息转换为计算机能识别和处理的信息形式。输入设备将信息转变为计算机所能接收的形式并被计算机接收后，信息将存入存储器。输出设备的主要功能是将计算机中的
二进制信息变换为计算机用户所需要并能识别的信息形式。
常见的输入设备有：键盘、鼠标、数字化仪、扫描仪等；常见的输出设备有：打印机、绘图仪、显示器等；微机上常用的磁盘驱动器既可以作为输入设备，也可以作为输出设备。随着多媒体技术的发展，扬声器、触摸屏、声音识别器、图形图像识别器等输入输出设备已逐渐普及。
与计算机硬件有关的其他重要概念
对于计算机的硬件系统，除了五个基本组成外，我们还经常听到另外一些重要概念，像CPU、主机、外部设备等。
1．中央处理器（CPU）
我们知道，人类大脑有记忆和处理问题的功能，电脑则利用中央处理器（英文缩写为CPU）处理数据并利用存储器来存储数据。CPU 是计算机硬件的核心，主要包括运算器和控制器两大部分，控制着整个计算机系统的工作。计算机的性能主要取决于CPU。
2．主机
计算机硬件系统中，习惯上把内存、CPU 合称为主机。
3．外部设备
外部设备是一个广义的概念，也叫外围设备，简称外设。计算机系统中凡是直接或间接与计算机进行信息交换的各种设备都称为外设。
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