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計算機硬件基本知識
電腦在我們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦惺遣豢扇鄙俚?下面給大家介紹一下計算機硬件基礎(chǔ)知識,希望能夠幫助到你哦!
(一)馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)
數(shù)字計算機的數(shù)制采用二進制;計算機應(yīng)該按照程序順序執(zhí)行;計算機由控制器、運算器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)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(jīng)分析后，便按要求發(fā)出操作控制信號，使各部分協(xié)調(diào)一致地工作。
由算術(shù)邏輯單元(ALU)、累加器、狀態(tài)寄存器和通用寄存器組等組成。算術(shù)邏輯單元用于算術(shù)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(shù)和運算結(jié)果;通用寄存器組是一組寄存器，運算時用于暫存操作數(shù)和數(shù)據(jù)地址;狀態(tài)寄存器也稱標志寄存器，它用于存放算術(shù)邏輯單元工作中產(chǎn)生的狀態(tài)信息。
(2)運算器
運算器負責(zé)程序的運算與邏輯判斷，包括基本算數(shù)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(chǎn)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(zhí)行的指令。
(3)存儲器
存儲器系統(tǒng)包括主存儲器(內(nèi)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(jié)構(gòu)。
(4)輸入設(shè)備
把程序和數(shù)據(jù)等信息轉(zhuǎn)換成計算機所適用的編碼，并順序送往內(nèi)存。常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標器、掃描儀等。
(5)輸出設(shè)備
把計算機處理的數(shù)據(jù)、計算結(jié)果等內(nèi)部信息按人們要求的形式輸出。常見的輸出設(shè)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(shù)，操作碼是計算機執(zhí)行的操作，操作數(shù)參與操作的數(shù)本身或在內(nèi)存中的位置。
(2)字長
參與運算處理傳輸?shù)囊粋�整體單元，叫做字。字的二進制位數(shù)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(nèi)核工作時鐘頻率，一個時鐘周期執(zhí)行一條運算指令，是標準計算機運算速度的主要參數(shù)。但是只有在提高主頻的同時，各分系統(tǒng)運算速度和數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)丟失，可讀可寫，速度介于cache和外存之間。
分為靜態(tài)隨機存儲器(SRAM)和動態(tài)隨機存儲器(DRAM)。SRAM速度快于DRAM，常用于CPU緩存;DRAM常用于系統(tǒng)主存。
(2)只讀存儲器(ROM)
斷電后數(shù)據(jù)不丟失，只能讀不能寫，如BIOS引導(dǎo)程序存放在ROM中。
(四)總線
(1)南北橋
南橋負責(zé)IO，如軟驅(qū)、硬盤、鍵盤以及附加卡的數(shù)據(jù)交換。
北橋用于CPU和內(nèi)存、顯卡、PCI交換數(shù)據(jù)，比南橋重要，連接系統(tǒng)總線。
(2)系統(tǒng)總線
包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線三部分。
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