第三章 計(jì)算機(jī)硬件組成概述
[基本要求]
通過(guò)本章的學(xué)習(xí)了解計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)，各個(gè)部件（中央處理器、輸入輸出設(shè)備、微機(jī)的存儲(chǔ)器）的功能和基本工作流程，微型計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)與基本配置及什么是多媒體計(jì)算機(jī)。
[基本要點(diǎn)]
3.1 微型計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)
3.2 中央處理器
中央處理器（Central Processing Unit）簡(jiǎn)稱(chēng)CPU，中央處理器包括運(yùn)算器和控制器兩個(gè)部件,它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心。CPU的主要功能是按照程序給出的指令序列分析指令、執(zhí)行指令，完成對(duì)數(shù)據(jù)的加工處理。。計(jì)算機(jī)所發(fā)生的全部動(dòng)作都受CPU的控制。
控制器是整個(gè)計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞，用來(lái)協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作，它本身不具有運(yùn)算功能，而是通過(guò)讀取各種指令，并對(duì)其進(jìn)行翻譯、分析，而后對(duì)各部件作出相應(yīng)的控制。它主要由指令寄存器、譯碼器、程序計(jì)數(shù)器、時(shí)序電路等組成。
運(yùn)算器主要完成各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，是對(duì)信息加工和處理的部件，它主要由算術(shù)邏輯部件、寄存器組組成。算術(shù)邏輯部件主要完成對(duì)二進(jìn)制數(shù)的加、減、乘、除等算術(shù)運(yùn)算和或、與、非等邏輯運(yùn)算以及各種移位操作；寄存器組一般包括累加器、數(shù)據(jù)寄存器等，主要用來(lái)保存參加運(yùn)算的操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果，狀態(tài)寄存器則用來(lái)記錄每次運(yùn)算結(jié)果的狀態(tài)，如結(jié)果是零還是非零、是正還是負(fù)等。
3.3 輸入輸出設(shè)備
輸入設(shè)備將要加工處理的外部信息轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別和處理的內(nèi)部表示形式即二進(jìn)制代碼，輸送到計(jì)算機(jī)中去。在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，最常用的輸入設(shè)備是鼠標(biāo)和鍵盤(pán)。
輸出設(shè)備則將計(jì)算機(jī)內(nèi)部以二進(jìn)制代碼形式表示的信息轉(zhuǎn)換為用戶(hù)所需要并能識(shí)別的形式，如十進(jìn)制數(shù)字、文字、符號(hào)、圖形、圖像、聲音，或者其它系統(tǒng)所能接受的信息形式，輸出出來(lái)。在微型機(jī)系統(tǒng)中，主要的輸出系統(tǒng)是顯示器，打印機(jī)等。
3.4 微機(jī)的存儲(chǔ)器
主存(內(nèi)存)：隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)
輔存(外存)：軟盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán)
主（內(nèi)）存：使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器
有以下三種類(lèi)型：
1）靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）：用作Cache
2）動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）；主存(32M、64M等)
3）只讀存儲(chǔ)器（ROM）：固化了BIOS
3.5 微型計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)與基本配置
字長(zhǎng)
字長(zhǎng)是指CPU能夠直接處理二進(jìn)制的位數(shù)。它標(biāo)志著計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的精度，字長(zhǎng)越長(zhǎng)精度越高。
內(nèi)存容量
任何程序和數(shù)據(jù)的存取都要通過(guò)內(nèi)存，內(nèi)存容量的大小反映了存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的能力，從而反映了信息處理能力的強(qiáng)弱。存儲(chǔ)容量越大，所運(yùn)行的軟件越豐富。
主頻
主頻是指計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘頻率，它在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。一般時(shí)鐘頻率越高，運(yùn)算速度就越快。主頻的單位是MHz。如微處理器Pentium/100的主頻為100MHz。
外設(shè)配置
外設(shè)是指計(jì)算機(jī)的輸入/輸出設(shè)備以及外存儲(chǔ)器，如鍵盤(pán)、顯示器、打印機(jī)、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、鼠標(biāo)等。
軟件配置
軟件配置包括操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信軟件、漢字軟件及其他各種應(yīng)用軟件等。由于目前微型機(jī)的種類(lèi)很多，特別是各類(lèi)兼容機(jī)種類(lèi)繁多，因此，在選購(gòu)微型機(jī)時(shí)，應(yīng)以軟件兼容比較好為主。3.6 多媒體計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)介
3.6.1 什么是多媒體
多媒體是指把文本、聲音、圖形、圖像、視頻等多種媒體的信息通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字化加工處理，集成為一個(gè)具有交互性系統(tǒng)的一種技術(shù)。注意，這個(gè)定義中體現(xiàn)出了多媒體的兩個(gè)關(guān)鍵的特性：媒體的數(shù)字化及交互性。這也正是我們并不將彩色畫(huà)報(bào)、電視等稱(chēng)為“多媒體”的緣由。
3.6.2 多媒體計(jì)算機(jī)
在一臺(tái)普通計(jì)算機(jī)上添加一些多媒體卡件，如光驅(qū)、聲卡、視頻卡等就可以組成一個(gè)多媒體計(jì)算機(jī)(Multimedia Personal Computer—MPC)。多媒體計(jì)算機(jī)能夠編輯和播放聲音、視頻片斷、錄像、動(dòng)畫(huà)、圖像或文本，它還能夠控制諸如光驅(qū)、MIDI合成器、錄像機(jī)、攝像機(jī)等外圍設(shè)備。
[典型例題]
1.主存儲(chǔ)器有ROM和RAM之分，計(jì)算機(jī)突然掉電后，存儲(chǔ)信息就會(huì)丟失的是B
A)只讀存儲(chǔ)器
B)隨即存儲(chǔ)器
C)外部存儲(chǔ)器
D)硬盤(pán)
2.通常將微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器、控制器和內(nèi)存儲(chǔ)器成為CPU.
3.微型計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)中,PROM是D
A) 可讀寫(xiě)存儲(chǔ)器 B) 動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器
C) 只讀存儲(chǔ)器 D) 可編程只讀存儲(chǔ)器
4. 所謂“*機(jī)”是指 C
A)單片機(jī) B)單板機(jī)
C)不裝備任何軟件的計(jì)算機(jī) D)只裝備操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)
5. CPU主要由運(yùn)算器與控制器組成，下列說(shuō)法中正確的是D
A)運(yùn)算器主要負(fù)責(zé)分析指令，并根據(jù)指令要求作相應(yīng)的運(yùn)算
B)控制器主要完成對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算，包括算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算
C)控制器主要負(fù)責(zé)分析指令，并根據(jù)指令要求作相應(yīng)的運(yùn)算
D)控制器直接控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入與輸出操作
[補(bǔ)充習(xí)題]
1.微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中，完成各種算術(shù)和邏輯運(yùn)算的部件是B
A)存儲(chǔ)器
B)運(yùn)算器
C)輸入輸出設(shè)備
D)控制器
2.配置高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)是為了解決_C
A) 內(nèi)存與輔助存儲(chǔ)器之間速度不匹配問(wèn)題
B) CPU與輔助存儲(chǔ)器之間速度不匹配問(wèn)題
C) CPU與內(nèi)存儲(chǔ)器之間速度不匹配問(wèn)題
D) 主機(jī)與外設(shè)之間速度不匹配問(wèn)題
3.目前常見(jiàn)的3.5英寸軟盤(pán)有 720 KB和1.44 MB兩種規(guī)格,5.25英寸軟盤(pán)有360 KB和1.2 MB兩種規(guī)格。
4．當(dāng)用戶(hù)正在使用計(jì)算機(jī)時(shí)發(fā)生突然斷電事故,計(jì)算機(jī)(1)A中的住處將全部丟失,而再通電后,丟失的信息(2)B恢復(fù)。
(1) A． RAM* B.ROM C.硬盤(pán) D.軟盤(pán)
(2) A. 能全部 B.不能全部
C.能部分 D.一點(diǎn)不能*
5.在下列所舉的設(shè)備中,(C )是輸入設(shè)備.
A. 打印機(jī) B. 繪圖機(jī) C. 鍵盤(pán) D. 顯示器
6.硬盤(pán)和軟盤(pán)是目前最常見(jiàn)的兩種存儲(chǔ)媒體,在第一次使用時(shí)( A)
A. 都必須先進(jìn)行格式化 B. 可直接使用,不必進(jìn)行格式化
C. 只有軟盤(pán)才必須進(jìn)行格式化 D. 只有硬盤(pán)才必須先進(jìn)行格式化
[基本要求]
通過(guò)本章的學(xué)習(xí)了解計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)，各個(gè)部件（中央處理器、輸入輸出設(shè)備、微機(jī)的存儲(chǔ)器）的功能和基本工作流程，微型計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)與基本配置及什么是多媒體計(jì)算機(jī)。
[基本要點(diǎn)]
3.1 微型計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)
3.2 中央處理器
中央處理器（Central Processing Unit）簡(jiǎn)稱(chēng)CPU，中央處理器包括運(yùn)算器和控制器兩個(gè)部件,它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心。CPU的主要功能是按照程序給出的指令序列分析指令、執(zhí)行指令，完成對(duì)數(shù)據(jù)的加工處理。。計(jì)算機(jī)所發(fā)生的全部動(dòng)作都受CPU的控制。
控制器是整個(gè)計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞，用來(lái)協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作，它本身不具有運(yùn)算功能，而是通過(guò)讀取各種指令，并對(duì)其進(jìn)行翻譯、分析，而后對(duì)各部件作出相應(yīng)的控制。它主要由指令寄存器、譯碼器、程序計(jì)數(shù)器、時(shí)序電路等組成。
運(yùn)算器主要完成各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，是對(duì)信息加工和處理的部件，它主要由算術(shù)邏輯部件、寄存器組組成。算術(shù)邏輯部件主要完成對(duì)二進(jìn)制數(shù)的加、減、乘、除等算術(shù)運(yùn)算和或、與、非等邏輯運(yùn)算以及各種移位操作；寄存器組一般包括累加器、數(shù)據(jù)寄存器等，主要用來(lái)保存參加運(yùn)算的操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果，狀態(tài)寄存器則用來(lái)記錄每次運(yùn)算結(jié)果的狀態(tài)，如結(jié)果是零還是非零、是正還是負(fù)等。
3.3 輸入輸出設(shè)備
輸入設(shè)備將要加工處理的外部信息轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別和處理的內(nèi)部表示形式即二進(jìn)制代碼，輸送到計(jì)算機(jī)中去。在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，最常用的輸入設(shè)備是鼠標(biāo)和鍵盤(pán)。
輸出設(shè)備則將計(jì)算機(jī)內(nèi)部以二進(jìn)制代碼形式表示的信息轉(zhuǎn)換為用戶(hù)所需要并能識(shí)別的形式，如十進(jìn)制數(shù)字、文字、符號(hào)、圖形、圖像、聲音，或者其它系統(tǒng)所能接受的信息形式，輸出出來(lái)。在微型機(jī)系統(tǒng)中，主要的輸出系統(tǒng)是顯示器，打印機(jī)等。
3.4 微機(jī)的存儲(chǔ)器
主存(內(nèi)存)：隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)
輔存(外存)：軟盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán)
主（內(nèi)）存：使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器
有以下三種類(lèi)型：
1）靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）：用作Cache
2）動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）；主存(32M、64M等)
3）只讀存儲(chǔ)器（ROM）：固化了BIOS
3.5 微型計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)與基本配置
字長(zhǎng)
字長(zhǎng)是指CPU能夠直接處理二進(jìn)制的位數(shù)。它標(biāo)志著計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的精度，字長(zhǎng)越長(zhǎng)精度越高。
內(nèi)存容量
任何程序和數(shù)據(jù)的存取都要通過(guò)內(nèi)存，內(nèi)存容量的大小反映了存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的能力，從而反映了信息處理能力的強(qiáng)弱。存儲(chǔ)容量越大，所運(yùn)行的軟件越豐富。
主頻
主頻是指計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘頻率，它在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。一般時(shí)鐘頻率越高，運(yùn)算速度就越快。主頻的單位是MHz。如微處理器Pentium/100的主頻為100MHz。
外設(shè)配置
外設(shè)是指計(jì)算機(jī)的輸入/輸出設(shè)備以及外存儲(chǔ)器，如鍵盤(pán)、顯示器、打印機(jī)、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、鼠標(biāo)等。
軟件配置
軟件配置包括操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信軟件、漢字軟件及其他各種應(yīng)用軟件等。由于目前微型機(jī)的種類(lèi)很多，特別是各類(lèi)兼容機(jī)種類(lèi)繁多，因此，在選購(gòu)微型機(jī)時(shí)，應(yīng)以軟件兼容比較好為主。3.6 多媒體計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)介
3.6.1 什么是多媒體
多媒體是指把文本、聲音、圖形、圖像、視頻等多種媒體的信息通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字化加工處理，集成為一個(gè)具有交互性系統(tǒng)的一種技術(shù)。注意，這個(gè)定義中體現(xiàn)出了多媒體的兩個(gè)關(guān)鍵的特性：媒體的數(shù)字化及交互性。這也正是我們并不將彩色畫(huà)報(bào)、電視等稱(chēng)為“多媒體”的緣由。
3.6.2 多媒體計(jì)算機(jī)
在一臺(tái)普通計(jì)算機(jī)上添加一些多媒體卡件，如光驅(qū)、聲卡、視頻卡等就可以組成一個(gè)多媒體計(jì)算機(jī)(Multimedia Personal Computer—MPC)。多媒體計(jì)算機(jī)能夠編輯和播放聲音、視頻片斷、錄像、動(dòng)畫(huà)、圖像或文本，它還能夠控制諸如光驅(qū)、MIDI合成器、錄像機(jī)、攝像機(jī)等外圍設(shè)備。
[典型例題]
1.主存儲(chǔ)器有ROM和RAM之分，計(jì)算機(jī)突然掉電后，存儲(chǔ)信息就會(huì)丟失的是B
A)只讀存儲(chǔ)器
B)隨即存儲(chǔ)器
C)外部存儲(chǔ)器
D)硬盤(pán)
2.通常將微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器、控制器和內(nèi)存儲(chǔ)器成為CPU.
3.微型計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)中,PROM是D
A) 可讀寫(xiě)存儲(chǔ)器 B) 動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器
C) 只讀存儲(chǔ)器 D) 可編程只讀存儲(chǔ)器
4. 所謂“*機(jī)”是指 C
A)單片機(jī) B)單板機(jī)
C)不裝備任何軟件的計(jì)算機(jī) D)只裝備操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)
5. CPU主要由運(yùn)算器與控制器組成，下列說(shuō)法中正確的是D
A)運(yùn)算器主要負(fù)責(zé)分析指令，并根據(jù)指令要求作相應(yīng)的運(yùn)算
B)控制器主要完成對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算，包括算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算
C)控制器主要負(fù)責(zé)分析指令，并根據(jù)指令要求作相應(yīng)的運(yùn)算
D)控制器直接控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入與輸出操作
[補(bǔ)充習(xí)題]
1.微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中，完成各種算術(shù)和邏輯運(yùn)算的部件是B
A)存儲(chǔ)器
B)運(yùn)算器
C)輸入輸出設(shè)備
D)控制器
2.配置高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)是為了解決_C
A) 內(nèi)存與輔助存儲(chǔ)器之間速度不匹配問(wèn)題
B) CPU與輔助存儲(chǔ)器之間速度不匹配問(wèn)題
C) CPU與內(nèi)存儲(chǔ)器之間速度不匹配問(wèn)題
D) 主機(jī)與外設(shè)之間速度不匹配問(wèn)題
3.目前常見(jiàn)的3.5英寸軟盤(pán)有 720 KB和1.44 MB兩種規(guī)格,5.25英寸軟盤(pán)有360 KB和1.2 MB兩種規(guī)格。
4．當(dāng)用戶(hù)正在使用計(jì)算機(jī)時(shí)發(fā)生突然斷電事故,計(jì)算機(jī)(1)A中的住處將全部丟失,而再通電后,丟失的信息(2)B恢復(fù)。
(1) A． RAM* B.ROM C.硬盤(pán) D.軟盤(pán)
(2) A. 能全部 B.不能全部
C.能部分 D.一點(diǎn)不能*
5.在下列所舉的設(shè)備中,(C )是輸入設(shè)備.
A. 打印機(jī) B. 繪圖機(jī) C. 鍵盤(pán) D. 顯示器
6.硬盤(pán)和軟盤(pán)是目前最常見(jiàn)的兩種存儲(chǔ)媒體,在第一次使用時(shí)( A)
A. 都必須先進(jìn)行格式化 B. 可直接使用,不必進(jìn)行格式化
C. 只有軟盤(pán)才必須進(jìn)行格式化 D. 只有硬盤(pán)才必須先進(jìn)行格式化