本教程操作环境:windows7系统、Dell G3电脑。
计算机五大组成部分
计算机五大组成部分分别是:控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备。
1、控制器:计算机的控制系统
计算机控制器是计算机的神经中枢,指挥全机中各个部件自动协调工作。在控制器的控制下,计算机能够自动按照程序设定的步骤进行一系列操作,以完成特定任务。
工作过程:
(1)取指令。控制器的程序计数器(Program Counter,PC)中存放当前指令的地址。执行一条指令的第一步就是把该地址送到存储器的地址驱动器(罔巾没有面出),按地址取出指令,送到指令寄存器(Instruction Register,IR)中。同时。PC自动加1。准备取下一条指令。
(2)分析指令。一条指令由两部分组成:一部分称为操作码(Operation code,OP)。指出该指令要进行什么操作;另一部分称为数据地址码,用于指出要对存放在哪个地址中的数据进行操作。在分析指令阶段,要将数据地址码送到存储器中取出需要的操作数到运算器。同时把OP送到指令译码部件,翻译成要对哪些部件进行哪些操作的信号,再通过操作控制逻辑,将指定的信号(和时序信号)送到指定的部件。
(3)发送操作控制信号。将有关操作控制信号,按照时序安排发送到相关部件,使有关部件在规定的节拍中完成规定的操作。
2、运算器:计算机的运算系统
运算器:arithmetic unit,计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。
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。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。
3、存储器:计算机存储系统
计算机存储器(英语:Computer memory)是一种利用半导体、磁性介质等技术制成的存储资料的电子设备。其电子电路中的资料以二进制方式存储,不同存储器产品中基本单元的名称也不一样。
计算机存储器可分为内部存储器(又称内存或主存)和外部存储器,其中内存是CPU能直接寻址的储存空间,由半导体器件制成。内存的特点是访问速率快。我们平常使用的程序,如Windows操作系统、打字软件、游戏软件等,一般都是安装在硬盘等外部存储器上的,但必须把它们调入内存中运行,才能真正使用其功能,我们平时输入一段文字,或玩一个游戏,其实都是在内存中进行的,数据产生后不断地由内存向外部存储器进行读写。就好比在一个书房里,存放书籍的书架和书柜相当于电脑的外部存储器,而我们工作的办公桌就是内存。通常我们把要永久保存的、大量的数据储存在外部存储器上,而把一些临时的或少量的数据和程序放在内存上,当然内存的好坏会直接影响电脑的运行速度。
存储器种类:
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寄存器:将CPU即将用到的数据存储于寄存器(容量小)
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高速缓存:将经常要用到的数据中容量比较小的数据存储在高速缓存
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内存:CPU获取数据的主力还是内存
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硬盘:
机械硬盘:硬盘的机械手臂在磁道上旋转读取数据
固态硬盘:基于电容存储,数学算法
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磁带:服务器数据备份
内存和外存的优缺点:
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-内存
基于电工作的
优点:读取速度快
缺点:断电数据丢失
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-外存
优点:可以永久存储数据
缺点:读取速度慢
4、输入设备:向计算机输入数据和信息的设备,是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。
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。键盘,鼠标,摄像头,扫描仪,光笔,麦克风、摄像头、触摸屏、手写输入板,游戏杆,语音输入装置等都属于输入设备。
输入设备(InputDevice)是人或外部与计算机进行交互的一种装置,用于把原始数据和处理这些数的程序输入到计算机中。计算机能够接收各种各样的数据,既可以是数值型的数据,也可以是各种非数值型的数据,如图形、图像、声音等都可以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:是计算机硬件系统的终端设备,用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备操作等。也是把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表现出来。
常见的输出设备有显示器、音响、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。
扩展知识
三大核心组件
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CPU:大脑
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内存:短期记忆
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硬盘:永久保存
×86: 32位操作系统 指CPU一次性能处理32位个二进制字符
×86: 64位操作系统 指CPU一次性能处理64位个二进制字符
BIOS系统 basic input output system 计算器出厂自带的小系统
操作系统
操作系统也是应用程序
但是他是针对计算机硬件,
将操作硬件中的复杂,丑陋的借口封装起来,
暴露给用户简单快捷的操作接口,
帮助用户管理、协调、操作、调度计算机的各个硬件
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