是對數字信息進行加工處理的部件,它用來對二進制的數據進行算術運算與邏輯運算,故稱“算術邏輯運算部件(ALU)”。運算器主要由寄存器和算術邏輯線路構成。寄存器用來存放數據,算術邏輯線路主要是完成各種運算功能。算術運算是指加、減、乘、除四則運算,而各種運算都可以歸結為加法與移位兩個基本操作,所以算術邏輯線路核心部分是加法器。
存儲器是用來存放程序和數據的部件。計算機存儲系統一般分為主存儲器和外存儲器。主存儲器由半導體存儲元件構成,它存取速度快,但容量小。而外存儲器通常由磁盤存儲器組成,它的存取速度慢,但是容量大。在運算過程中主存儲器直接與中央處理器(CPU)交換信息,而外存儲器必須将它的信息傳送到主存儲器後才能由CPU來處理。
存儲器的基本構成單元是存儲元件,存取信息是以一個單元來進行的,每個存取單元可以存放一串二進制信息,各單元的位數相同。為了區分存儲體内的不同的存儲單元,通常将每個單元統一編号,這個号碼稱為存儲單元的"地址"。
整個存儲器是由存儲體、選址系統、讀寫系統、數據緩沖寄存器,以及有關控制線路組成。存儲器的工作過程分為讀出過程與寫入過程。讀出時,将被選址存儲單元的内容讀到數據緩沖寄存器,提供CPU使用。寫入時,将要寫入的信息送到數據緩沖寄存器中,然後寫入到被指定的存儲單元内。
控制器主要功能是根據預先編好的程序,不斷從主存中取出指令,分析指令産生各種控制信号,從而指揮協調計算機各部件自動工作(執行指令)。
控制器最基本的組成部分有:指示指令執行順序的程序計數器(PC),寄存現行指令的指令寄存器(IR),分析指令的指令譯碼器(ID),産生控制命令序列的控制信号形成部件。
輸入輸出設備是實現人與計算機之間相互聯系的部件,其主要功能是實現人——機對話,數據的輸入與輸出,以及各種形式的數據變換等。
輸入設備的功能是向計算機輸入人們提供的程序和原始數據,并将其轉化成計算機能識别的信号,存入存儲器中。輸入設備的種類很多,如鍵盤、鼠标、觸摸屏、掃描儀等。
輸出設備是将計算機加工處理過的二進制信息轉換為用戶所需要的數據形式的設備。它将計算機的信息以字符、圖形、表格等形式顯示打印出來。輸出設備的種類有,如打印機、顯示器等。有些設備同時具有輸入與輸出的功能,如磁盤、光盤、網絡設備等。
系統總線是構成計算機系統的骨架,是上述多個系統部件之間進行數據傳送的公共通路。系統總線分為數據總線、地址總線、控制總線三類。其中數據總線用于在這些部件或設備之間傳送數據信息(指令和數據)的電氣信号;地址總線,用于在這些部件或設備之間傳送屬于地址信息的電氣信号,以選擇存儲部件中的一個存儲單元,或者外圍設備中的一個設備;控制總線,用于向存儲部件和外圍設備傳送起控制作用的信号,也就是指定在CPU和這些部件或者設備之間數據傳送的方向以及操作的性質(讀操作還是寫操作)等。
計算機的5個功能部件正是通過這些總線被有機地連接在一起,從而構成一台完整的、可以協調運行(執行程序)的計算機硬件系統。
a 在計算機中,普遍的體系結構是由馮.諾依曼提出來的被稱之為存儲程序的計算機體系結構計算機的幾個部件是圍繞着運算器部件來組織的
b在當前流行的計算機中,更常用的方案則是圍繞着存儲器部件來組織
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