計算機硬件基本知識

計算機硬件基本知識

　　電腦在我們日常生活和工作中是不可缺少的,下面給大家介紹一下計算機硬件基礎知識,希望能夠幫助到你哦!

　　(一)馮·諾依曼體系結構

　　數字計算機的數制采用二進制;計算機應該按照程序順序執行;計算機由控制器、運算器、存儲器、輸入設備和輸出設備五大部分組成。

　　(1)控制器

　　控制器是整個計算機的指揮中心，它取出程序中的控制信息，經分析后，便按要求發出操作控制信號，使各部分協調一致地工作。

　　由算術邏輯單元(ALU)、累加器、狀態寄存器和通用寄存器組等組成。算術邏輯單元用于算術運算、邏輯運算及移位、求補等操作;累加器用于暫存被人操作數和運算結果;通用寄存器組是一組寄存器，運算時用于暫存操作數和數據地址;狀態寄存器也稱標志寄存器，它用于存放算術邏輯單元工作中產生的狀態信息。

　　(2)運算器

　　運算器負責程序的運算與邏輯判斷，包括基本算數運算和邏輯運算。

　　由指令指針寄存器(IP)、指令寄存器(IR)、控制邏輯電路和時鐘控制電路等到組成。指令指針寄存器用于產生及存放下一條待取指令的地址。指令寄存器用于存放正在執行的指令。

　　(3)存儲器

　　存儲器系統包括主存儲器(內存)、輔助存儲器(外存)和高速緩沖存儲器(cache)。三者按存儲速度、存儲容量和位價格組成存儲器層次結構。

　　(4)輸入設備

　　把程序和數據等信息轉換成計算機所適用的編碼，并順序送往內存。常見的輸入設備有鍵盤、鼠標器、掃描儀等。

　　(5)輸出設備

　　把計算機處理的數據、計算結果等內部信息按人們要求的形式輸出。常見的輸出設備有顯示器、打印機、繪圖儀等。

　　(二)中央處理器(CPU)

　　由控制器和運算器組成的集成電路芯片，處理指令并作運算。

　　(1)指令

　　包括操作碼和操作數，操作碼是計算機執行的操作，操作數參與操作的數本身或在內存中的位置。

　　(2)字長

　　參與運算處理傳輸的一個整體單元，叫做字。字的二進制位數稱為字長。

　　目前一般是32位或64位處理器。字長決定虛擬存儲器容量，32位最多支持2的32次方=4G大小。

　　(3)主頻

　　CPU內核工作時鐘頻率，一個時鐘周期執行一條運算指令，是標準計算機運算速度的主要參數。但是只有在提高主頻的同時，各分系統運算速度和數據傳輸速度都提升才能提升電腦性能。

　　(三)存儲器

　　(1)隨機讀寫存儲器(RAM)

　　斷電后數據丟失，可讀可寫，速度介于cache和外存之間。

　　分為靜態隨機存儲器(SRAM)和動態隨機存儲器(DRAM)。SRAM速度快于DRAM，常用于CPU緩存;DRAM常用于系統主存。

　　(2)只讀存儲器(ROM)

　　斷電后數據不丟失，只能讀不能寫，如BIOS引導程序存放在ROM中。

　　(四)總線

　　(1)南北橋

　　南橋負責IO，如軟驅、硬盤、鍵盤以及附加卡的數據交換。

　　北橋用于CPU和內存、顯卡、PCI交換數據，比南橋重要，連接系統總線。

　　(2)系統總線

　　包括數據總線、地址總線和控制總線三部分。

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