组成一台计算机的主要硬件有哪些?这些不同的硬件在计算机中又发挥着怎样的作用?今天我们将分享最基础的计算机硬件知识。
计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五个逻辑部件组成。 1、运算器 运算器由算术逻辑单元(ALU)、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。
算术逻辑运算单元(ALU)的基本功能为加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、求补等操作。
运算器包括寄存器、执行部件和控制电路3个部分。在典型的运算器中有3个寄存器:接收并保存一个操作数的接收寄存器;保存另一个操作数和运算结果的累加寄存器;在进行乘、除运算时保存乘数或商数的乘商寄存器。
执行部件包括一个加法器和各种类型的输入输出门电路。
控制电路按照一定的时间顺序发出不同的控制信号,使数据经过相应的门电路进入寄存器或加法器完成规定的操作。
为了减少对存储器的访问,计算机的运算器设有较多的寄存器,存放中间结果,以便在后面的运算中直接用作操作数。 作用:为计算机提供加减乘除运算的基本功能基础。 与其他部分的联系:计算机运行时,运算器的操作和操作种类由控制器决定。
运算器处理的数据来自存储器;处理后的结果数据通常送回存储器,或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。
2、控制器 控制器(Control Unit),是整个计算机系统的控制中心,它指挥计算机各部分协调地工作,保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。
控制器由指令寄存器IR、程序计数器PC和操作控制器0C三个部件组成,对协调整个电脑有序工作极为重要。
作用:指挥计算机各部分协调地工作,分析每条指令规定的是什么操作以及所需数据的存放位置等,然后根据分析的结果向计算机其它部件发出控制信号,保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。
与其他部分的联系:根据指令操作码和时序信号,产生各种操作控制信号,以便正确地建立数据通路,从而完成取指令和执行指令的控制。
控制器与运算器合称为中央处理器(CPU)。它是计算机的核心设备。它的性能,主要是工作速度和计算精度,对机器的整体性能有全面的影响。
3、存储器 存储器(Memory)是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。存储器的主要功能是存储程序和各种数据,并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。存储器是具有“记忆”功能的设备,它采用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。 构成存储器的存储介质,存储元,它可存储一个二进制代码。由若干个存储元组成一个存储单元,然后再由许多存储单元组成一个存储器。一个存储器包含许多存储单元,每个存储单元可存放一个字节(按字节编址)。
作用:它根据控制器指定的位置存入和取出信息。 与其他部分的联系:有了存储器,计算机才有记忆功能,才能保证正常工作。外存通常是磁性介质或光盘等,能长期保存信息。
内存指主板上的存储部件,用来存放当前正在执行的数据和程序,但仅用于暂时存放程序和数据,关闭电源或断电,数据会丢失。
4、输入设备 向计算机输入数据和信息的设备。键盘,鼠标,摄像头,扫描仪,光笔,手写输入板,游戏杆,语音输入装置等都属于输入设备。
作用:使得用户和计算机系统之间可以进行信息交换,把原始数据和处理这些数的程序输入到计算机中。
与其他部分的联系:输入设备是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。计算机能够接收各种各样的数据,通过不同类型的输入设备输入到计算机中,进行存储、处理和输出。
5、输出设备 输出设备(Output Device)是计算机的终端设备。输出设备种类也很多,计算机常用的输出设备有各种打印机、凿孔输出设备、显示设备和绘图机等。