计算机硬件组成及各部分的功能.pdf
实验一计算机硬件配置及主要部件的连接
活动二计算机的连接及硬件配置活动准备：1、已了解计算机系统的基本组成、计算机工作的基本原理；2、已了解计算机硬件的组成及各部件的作用；3、所有外部设备未与主机连接的多媒体计算机一台4、一台被打开机箱的计算机（主机内包含CPU、主板、内存、显示卡、显示器、硬盘、声卡、音箱、光驱、软驱、鼠标、键盘、机箱和电源等计算机的各个配件）5、计算机硬件配置表一张活动目的：1、了解计算机的硬件组成，认识计算机的各个配件2、掌握计算机外部设备的连接方法活动过程：一、计算机外部设备的连接步骤1：鼠标的连接目前常用的鼠标有PS/2接口鼠标、串口鼠标和USB接口鼠标，分别通过主机后侧的接口插在主机板的PS/2接口、COM口和USB接口上。
A TX主板上集成有PS/2接口，连接PS/2接口鼠标时，将鼠标插头插在主板PS/2鼠标接口上，插接时注意接口的凹形槽方向向上，与接口上方的凹形卡口相对应，否则插不进去，如图1-1所示。
串口鼠标插头为“D”型九孔插头，安装时将其插入主板后面板的串行口COM1或COM2的“D”型9针插座上。
接好插头后，拧紧两边的螺丝将鼠标固定，如图1-2所示。
USB接口鼠标安装时要将其插在主机后面的USB接口上。
图1-1 PS/2接口鼠标的连接图1-2 串口鼠标的连接步骤2：键盘的连接目前常用的键盘有PS/2接口键盘和A T接口键盘，分别通过主机后侧的接口插在主机板的PS/2接口和A T键盘接口上。
A TX主板上集成有PS/2接口，连接PS/2接口键盘时，将键盘插头插在主板PS/2键盘接口上，具体插接时注意键盘接口插头的凹形槽方向向上，与接口上方的凹形卡口相对应，否则插不进去插接方法同PS/2接口鼠标，如图1-3所示。
连接A T接口键盘时将键盘电缆插头插入到主机后面A T主板的键盘接口插座中即可。
插接时注意键盘接口插头的凹形槽方向向上，与接口上方的凹形卡口相对应，否则插不进去，如图1-4所示。
图1-3 连接PS/2接口键盘图1-4 连接A T接口键盘步骤3：显示器的连接大多数显示器后侧有两根电缆：一根是信号电缆，用于连接显示卡；另一根是显示器的电源线。
CPU的结构和功能.
资料仅供参考
2. 运算部件： ❖ 控制ALU运算的控制信号有：
中央处理器
ADD SUB AND OR
XOR
加+ 减 -- 与 或
异
COM NEG A+1 A--1
B±1
求负 求反 A加1 A减1 B加（减）1
资料仅供参考
中央处理器
3. 总线与数据通路结构： （1）ALU总线 ❖ CPU内部采用单总线结构，即设置一组由16根
控制信号
…
寄存器
CU 中断 系统
资料仅供参考
三、 CPU 的寄存器
中央处理器
1. 用户可见寄存器
(1) 通用寄存器 (2) 数据寄存器 (3) 地址寄存器 (4) 条件码寄存器
存放操作数 可作 某种寻址方式所需的 专用寄存器 存放操作数（满足各种数据类型） 两个寄存器拼接存放双倍字长数据 存放地址，其位数应满足最大的地址范围 用于特殊的寻址方式 段基值 栈指针 存放条件码，可作程序分支的依据 如 正、负、零、溢出、进位等
将时序信号划分几级（其中包括指令周期）， 称为多级时序。
❖ 在组合逻辑控制器中，是依靠不同的时间标志 使CPU分步执行指令，其时序信号常划分为3 级：机器周期、节拍、时钟脉冲。
❖ 在微程序控制器中，一条指令对应一段微程序 （微指令序列），其时序信号划分为2级：节 拍、时钟脉冲。
双向数据传送组成的ALU总线（CPU内总线）， ALU和所有的寄存器通过这组公共总线连接起来。
❖ 在单总线结构中，CPU的任何两个部件间的数据 传送都必须通过这组总线，控制较简单，但传送 速度受到限制。
资料仅供参考
中央处理器
（2）系统总线：16根地址总线、16根数据总线，
七年级第二课认识计算机硬件
05
输出设备
输出设备的定义
输出设备
输出设备是指将计算机内部的信息以可视或可听的方式呈现给用户的设备。
输出设备的作用
输出设备的主要作用是将计算机处理后的数据以用户可理解的形式展示出来，如 显示器、打印机等。
常见的输出设备
显示器
显示器是计算机最重要的输出 设备之一，用于显示文字、图 像和视频等多媒体信息。
屏幕保护
使用屏幕保护膜或专业清洁剂擦拭 屏幕，避免屏幕刮花和损伤。
硬件的故障排查和维修
01
02
03
电源故障
检查电源插头是否插好， 电源线是否损坏，如有问 题及时更换。
内存故障
检查内存条是否松动，如 有需要重新插拔或更换内 存条。
硬盘故障
检查硬盘是否正常运转， 如有异常响声或读写速度 变慢，可能需要更换硬盘。
CPU的工作原理
总结词
CPU的工作原理可以概括为取指 令、解码、执行和回写四个步骤 ，它们循环执行以完成程序任务 。
详细描述
CPU的工作流程包括从内存中获 取指令、解码指令、执行指令和 将结果写回到内存中。这个过程 不断循环，直到程序执行完毕。
CPU的性能指标
总结词
CPU的性能指标主要包括主频、核心数、缓存大小和制程技术等，这些指标直 接影响CPU的处理速度和效率。
计算机硬件的组成
中央处理器（CPU）
负责执行计算机程序中的指令，控制计算机的运 算和逻辑处理。
输入/输出设备（I/O设备）
用于输入数据、命令和输出结果，如键盘、鼠标 、显示器、打印机等。
存储器（Memory）
用于存储数据和程序，包括随机存取存储器 （RAM）和只读存储器（ROM）。
总线（Bus）
计算机组成与设计软硬件接口pdf
计算机组成与设计软硬件接口pdf1 简介《计算机组成与设计软硬件接口》是一本经典的计算机硬件方面的教材，作者是David A. Patterson和John L. Hennessy。
本书主要讲述了计算机的硬件结构和软件接口的实现方法，是非常实用的一本计算机硬件知识入门书。
2 内容概述这本书主要分为两个部分，第一部分是关于计算机的硬件组成和实现方法，包括计算机体系结构、指令集、处理器交互、存储器系统和I/O系统等方面的内容；第二部分是和软件相关的主题，包括操作系统、编译器和用户接口等。
3 计算机体系结构计算机体系结构的概念在本书中占据了很重要的地位。
这本书详细介绍了计算机体系结构的设计原理、性能评估和实现方法等方面的知识。
同时，在介绍计算机体系结构时，本书也涉及到了很多经典的操作系统和编译器的知识。
4 指令集指令集是计算机体系结构的重要组成部分，它定义了计算机硬件的操作方式和指令格式。
本书详细介绍了指令集设计的思路和方法，让读者深入了解指令集对计算机性能的影响和优化。
5 处理器交互处理器交互是指处理器和I/O设备之间的数据传输和协作方式。
本书将处理器交互作为一个独立的主题进行讲解，让读者了解到不同的交互方式的特点和优缺点。
6 存储器系统存储器系统是计算机的“大脑”，它对计算机的性能和稳定性有着重要的影响。
本书对存储器系统的设计、性能评估和优化等方面进行了详细的讲解，让读者了解到存储器系统在计算机中的作用和重要性。
7 I/O系统I/O系统负责将计算机和外部设备连接起来，实现数据的输入输出。
本书详细介绍了I/O系统的实现原理、协议和性能评估等方面的知识，让读者深入了解I/O系统在计算机硬件中的作用和重要性。
8 操作系统操作系统是计算机软件的重要组成部分，它负责管理计算机的资源和协调程序的运行。
本书介绍了操作系统的各种概念、实现原理和优化方法等方面的知识，让读者深入了解操作系统的作用和重要性。
9 编译器编译器是将高级语言翻译成机器语言的软件。
计算机硬件系统组成及工作原理
计算机硬件系统组成及工作原理一、计算机硬件系统组成任何一台计算机，都是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大功能部件组成，其结构框图如网1—1所示。
1．运算器运算器是对数据进行运算的部件，它能够快速地对数据进行加、减、乘、除等基本算术运算及“与”、“或”、“非“等逻辑运算。
在运算过程中，运算器不断得到由存储器提供的数据，运算后把结果(包括中问结果)送回存储器保存起来。
整个运算过程是在控制器统一指挥下，按程序中绢诽的操作次序进行的。
运算器主要由算术逻辑单元(A小hme小L08ic Un入简称Aeu)、寄存器以及一些控制数据传送的电路组成。
算术逻辑单元是运算器中实现算术和逻辑运算的电路；寄存器是运算器中的数据暂存器，在运算器中往往设置多个寄存器，每个寄存器能够保存一个数据。
寄存器可以直接为算术逻辑单元提供参加运算的数据，运算的中间结果也可以保存在寄存器中。
这样，一个简单的运算过程就可以在运算器内部完成，避免了频繁地与存储器打交道的工作，从而提高了运算速度。
Atmel代理运算器中还设有标志寄存器，它用来存放运算结果的特征．如进位标志(c)、零标志(Z)、符号标志(s)等。
在不同的机器中，标志寄存器的标志位有不同的规定。
2．控制器控制器是计算机的控制中心，计算机的工作就是在控制器的控制下有条不亲地协调工作。
控制器通过地址访问内存储器，逐条取出选中单元的指令，分析指令，并根据指令码产生相应的控制信号作用于其他各个部件，控制这些部件完成指令要求的操作。
上述过程周而复始，保证了计算机能自动、连续地工作。
控制器主要由指令计数器(又称程序计数器)、指令寄存器、指令译码器、时序电路及操作控制器等电路组成。
当计算机执行程序时，指令计数器中保存的是耍执行的下一条指令的地址，控制器根据这个地址，从内存中取出指令并送人指令寄存器。
指令译码器对指令寄存器中的指令代码进行分析后，发出各种相应的操作命令，指挥计算机的有关部件进行工作，比如一次内存读／写操作，一个算术／逻辑运算操作，或一个输入／输出操作等。
计算机硬件组成
输出设备
Output System
I/O设备
主机
控制器 运算器 存储器
输入设备
Input System
中央处理单元CPU
运算器
控制器
对二进制编码进行算 术（加减乘除）和逻 辑（与或非）运算
读取指令、翻译指令 代码并向计算机各部 分发出控制信号，以 便执行指令
存储器
主存 （内存）
辅存 （外存）
计算机组成原理
计算机硬件组成
（一）计算机硬件的概念
• 计算机系统是由计算机硬件和计算机 软件组成的。
• 计算机硬件是指构成计算机的所有实 体部件的集合，通常这些部件由电路 （电子元件）、机械元件等物理部件 组成。它们都是看得见摸得着的物体。
计算机系统
硬件系统 软件系统
冯·诺依曼原理的基本思想
• 计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备 五大基本部件组成
直接和运算器、控制器交换信息， 它的存取时间短但容量不够大； 由于主存储器通常与运算器、控 制器形成一体组成主机，所以也 称为内存储器
不直接和运算器储器常以外设的形式独 立于主机存在，所以也称 为外存储器，比如U盘，硬
盘等
运算器 控制器
存储器
输入设备 输出设备
CPU
内存
外存
I/O设备
主机
外部设备
系统硬件
运算
控制
存储器
输入设备 输出设备
CPU
内存
外存
I/O设备
主机
外部设备
系统硬件
作业：
• 1、回顾计算机的硬件是由哪些部件组成的？它 们各有哪些功能？
• 2、上网收集不同型号计算机硬件组成图片和视 频加深理解
计算机硬件技术基础_计算机硬件技术基础课件
1. 执行部件EU： 1）功能: 负责指令的执行, 完成指令译码并 对数据进行所需的处理。 2）组成：
寄存器(16位,8个)： 通用寄存器 AX,BX,CX,DX 指示器 SP,BP 变址寄存器 SI,DI
算术逻辑部件ALU（16位） 标志寄存器FR 暂存器 EU控制系统
第2章 微处理器
• 2.1 • 2.2 • 2.3 • 2.4
8086/8088 内部结构 8086/8088 引脚及功能 8086/8088 系统组织 8086/8088 CPU时序
概述
8086是Intel系列的16位微处理器； 单+5V电源； 时钟频率为5MHz~10MHz； 8086有16根数据线，20根地址线，寻址 内存空间1MB；能处理16/8位数据； 8088为准16 位微处理器，内部DB16条， 外部DB只有8条。
EU和BIU通过指令队列相连接。这两个部 件相互作用，互相依赖。但在大多数情况 下，各自独立操作。
3）工作过程 ① 取出指令操作码译码发出控制指令，
控制“ALU DB”上的数据流向。 ② 如是运算操作，操作数ALU，结果
寄存器，特征状态FR。
③ 如需从外界取数据，向BIU发请求。
2. 总线接口部件BIU：
1）功能：负责与存储器、I/O端口传送数据
2）组成：
ห้องสมุดไป่ตู้
• 四个段寄存器 CS、SS、DS、ES
2.1 8086/8088 CPU内部结构
2.1.1 CPU结构与特点 一、结构框图
• 8088的内部结构从功能分成两个单元
– 总线接口单元BIU——管理8088与系统总线的接口， 负责CPU对存储器和外设进行访问
– 执行单元EU——负责指令的译码、执行和数据的运 算
计算机组成原理(2020年10月整理).pdf
计算机组成原理三、名词解释1.计算机系统：由硬件和软件两大部分组成，有多种层次结构。
2.主机：CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。
3.主存：用于存放正在访问的信息4.辅存：用于存放暂时不用的信息。
5.高速缓存：用于存放正在访问信息的付本。
6.中央处理器：是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。
7.硬件：是指计算机实体部分，它由看得见摸得着的各种电子元器件，各类光、电、机设备的实物组成。
软件：指看不见摸不着，由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。
8.系统软件：又称系统程序，主要用来管理整个计算机系统，监视服务，使系统资源得到合理调度，高效运行。
应用软件：又称应用程序，它是用户根据任务需要所编制的各种程序。
9.源程序：通常由用户用各种编程语言编写的程序。
目的程序：由计算机将其翻译机器能识别的机器语言程序。
10.总线：是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。
11.系统总线：是指CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输线。
通信总线：是指用于计算机系统之间或者计算机系统与其他系统（如控制仪表、移动通信）之间的通信的线路。
按传送方式分并行和串行。
串行通信是指数据在单条1位宽的传输线上，一位一位的按顺序分时传送。
并行通信是指数据在多条并行1位宽的传输线上，同时由源传送到目的地。
12.带宽：单位时间内可以传送的最大的信息量。
13.机器字长：是指CPU一次并行处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。
14.主存容量：是指主存中存放二进制代码的总位数。
15.机器数：符号位数字化，0代表正数，1代表负数。
16.定点数：小数点固定在某一位位置的数。
17.浮点数：小数点的位置可以浮动的数。
18.补码：带符号数据表示方法之一，正数的反码和原码相同，负数的反码是将二进制按位取反后在最低位再加1.19.溢出：在计算机中，超出机器字长，发生错误的结果。
20.非编码键盘：采用软件判断键是否按下及设键、译键、计算键值的方法的键盘。
计算机组成原理
第二章 计算机组成原理2.1 计算机的组成与分类 2.1.1 计算机的发展与作用一、 计算机的发展过去很长时间人们都按照计算机主机所使用的元器件，为计算机划代。
二、计算机的巨大作用1开拓了人类认识自然、改造自然的新资源 2增添了人类发展科学技术的新手段 3提供了人类创造文化的新工具 4引起了人类的工作与生活方式的变化2.1.2 计算机系统的组成● 硬件：计算机系统中所有实际物理装置的总称● 软件：在计算机中运行的各种程序和相关的数据及文档 程序：用来向计算机指出应如何一步步地进行规定的操作 数据：程序处理的对象深入到各行各业，家庭和个人开始使用计算机软件工程、分布式计算、网络软件等开始广泛使用CPU ：LSI 、VLSI 内存：LSI 、VLSI 的半导体存储器20世纪70年代中期以来第4代在科学计算、数据处理、工业控制等领域得到广泛应用操作系统，数据库管理系统等开始使用CPU ：SSI ，MSI 内存：SSI ，MSI 半导体存储器60年代中期～70年代初期第3代开始广泛应用于数据处理领域使用FORTRAN 等高级程序设计语言CPU ：晶体管 内存：磁芯50年代中后期～60年代中期 第2代 科学计算和工程计算使用机器语言和汇编语言编写程序CPU ：电子管 内存：磁鼓20世纪40年代中期～50年代末期 第1代 主要应用 配置的软件 主要元器件 年 代 代 别文档：提供给用于使用的操作说明、技术资料等它们都是软件不可缺少的组成部分计算机硬件组成示意图一、输入设备●输入（input）指把信息（程序，数据，信息）送入计算机的过程（名词）向计算机输入的内容输入设备,用来向计算机输入信息的设备输入到计算机中的信息都使用二进制中的“0”和“1”两个符号来表示输入设备类别●按照输入信息的类型划分●数字和文字输入设备（键盘、写字板等）●位置和命令输入设备（鼠标器、触摸屏等）●图形输入设备（扫描仪，数码相机等）●声音输入设备（话筒，MIDI演奏器等）●视频输入设备（摄像机）●温度、压力输入设备（温度、压力传感器）二、中央处理器CPU●处理器能高速地进行算术运算和逻辑运算，负责对输入信息进行各种处理●微处理器简称μP或MP，通常指使用单片大规模集成电路制成的、具有运算和控制功能的处理器包含运算器和控制器。
计算机科学导论-计算机组成
目录•计算机系统概述•计算机硬件系统•计算机软件系统•计算机系统中的层次结构•计算机的应用与发展趋势•总结与展望计算机系统概述早期的计算机01在20世纪早期，人们开始使用真空管作为计算机的基本部件。
随着技术的发展，逐渐出现了更先进的电子管、晶体管和集成电路等计算机部件。
02发展历程从20世纪50年代开始，计算机技术经历了从大型主机、个人电脑到互联网和移动设备的多个发展阶段。
03现代计算机现代计算机已经成为了人们生活和工作中不可或缺的工具，应用范围涵盖了科学计算、数据处理、图像处理、网络通信等众多领域。
计算机的起源与发展包括中央处理器、内存、硬盘、显卡、声卡、网卡等硬件设备。
硬件系统包括操作系统、应用软件和数据库等软件工具。
软件系统包括路由器、交换机、调制解调器等网络设备，以及协议、网络拓扑结构等网络技术。
网络系统计算机系统的基本组成按用途分类可分为服务器、工作站、个人电脑和学习机等类型。
按规模分类可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和个人电脑等类型。
按处理方式分类可分为模拟计算机和数字计算机等类型。
计算机系统的分类计算机硬件系统中央处理器作用01中央处理器（CPU）是计算机的核心部件，负责执行程序中的指令并处理数据。
组成02CPU由运算器、控制器和寄存器组成，其中运算器负责进行算术和逻辑运算，控制器负责协调和指挥整个计算机系统，寄存器则用于存储数据和指令。
发展历程03CPU经历了从单核到多核的发展，现代CPU通常采用超线程技术提高处理效率。
存储器是计算机中的重要组成部分，用于存储数据和程序。
作用存储器分为内部存储器和外部存储器。
内部存储器包括CPU中的寄存器和高速缓存，外部存储器则包括硬盘、固态硬盘（SSD）和光盘等。
组成存储器通过存储单元来存储二进制数据，每个存储单元可以存储一个二进制数位（bit），多个存储单元组合在一起构成了存储器。
工作原理存储器作用输入输出设备是计算机与外部世界进行交互的桥梁。
计算机基础-计算机硬件系统(ppt课件)
计算机应用基础1.3.1计算机硬件系统信息工程系2017.09.03俗称电脑，是一种用于高速计算的电子计算机器，既可以进行数值计算，也可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。
它能够按照程序运行，是自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。
由硬件系统与软件系统组成。
1946年，世界第一台电子数字计算机ENIAC（埃尼阿克）在美国宾夕法尼亚大学诞生。
电子管计算机→晶体管计算机→集成电路计算机→大规模、超大规模集成电路计算机→人工智能计算机→生物计算机。
按功能和用途，分为通用计算机和专用计算机。
按规模和处理能力，分为巨型机、大型机、小型机和微型机。
按工作原理分类，分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机。
计算机的发展计算机的分类计算机的概念知识回顾算机的硬件系是指成算机的各种子器件、机械部件等物理。
通俗的，就是那些看得、摸得着的。
算机硬件系是算机工作的物基。
1.3.1计算机硬件系统的组成你想要什么的配置？什么的CPU？多大的内存？多大的硬？什么的鼠？独立卡是集成卡？算机硬件系中央理器存器入出1、中央处理器算机硬件系中央理器运算器控制器•中央理器，称CPU或微理器，算机的核心•理、运算算机内部所有的数据•主大小决定算机的性能，位GHz•运算器又称算数元，用于数据行加工和理•控制器用来和指整个算机系的操作2、存储器内存器算机硬件系存器外存器•存器是算机用来存放程序和数据的装置•基本功能：能按照指定位置存入或取出信息•存器大小的衡量位：KB、MB、GB、TB内存器内存器，也称主存器，称内存。
用于存放当前正在使用（行中）的数据和程序，它与CPU能直接行数据的。
一般来，内存的大小影响着同行多个程序的速度。
内存器分随机存取存器（RAM）和只存器（ROM）。
计算机的五大组成部分
计算机的五⼤组成部分计算机五⼤组成部分
1、控制器：计算机的控制系统
2、运算器：计算机的运算系统
-逻辑运算（判断事物的对与错）
-数学运算（1+1）
控制器 + 运算器 = 中央处理器（CPU）
3、存储器：计算机存储系统
-内存
基于电⼯作的
优点：读取速度快
缺点：断电数据丢失
-外存
优点：可以永久存储数据
缺点：读取速度慢
4、输⼊设备
键盘、⿏标、麦克风、摄像头、触摸屏等
5、输出设备
显⽰器、⾳响、打印机
输⼊设备：input 输出设备： output
存储器也叫I/O操作
三⼤核⼼组件
CPU:⼤脑
内存：短期记忆
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
存储器
寄存器：将CPU即将⽤到的数据存储于寄存器（容量⼩）
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
内存：CPU获取数据的主⼒还是内存
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
磁带：服务器数据备份
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。
第三部分+微机系统概述
运算器 之 基本逻辑运算
①逻辑与：又称为“逻辑乘”运算，常用符号· （或省 略不写）、∧、∩和AND表示。对两个数进行与操 作，就是按位求它们的“与”。 运算规则是：0∧0=0，0∧1=0，1∧0=0，1∧1=1 例如，10110001∧11101100=10100000
②逻辑或：又称为“逻辑加”运算，常用符号＋、∨ 、∪和OR表示。对两个数进行或操作，就是按位求 它们的“或” 运算规则是：0∨0=0，0∨1=1，1∨0=1，1∨1=1 例如，10110001∨11101100=11111101
时刻产生合适的电信号的过程。也就是说，
控制器的功能就是按照指令的要求，在正确
的时刻，产生需要的控制信号，以控制计算
机各个部分的工作。
控制器的组成：
控制器由指令部件、时序部件、控制信 号形成部件和中断控制逻辑组成。
80386的内部结构
4
存储器的层次机构
存储器
CPU
高速缓存(Cache)
主存（内存）
从上表可得到本位和（Si）和本位向高位的 进位（Ci）的逻辑表达式： Si = Ai⊕Bi⊕Ci-1 Ci = Ai Bi + Ci-1 (Ai⊕Bi) 由以上两式可画出全加器的逻辑电路图，见 下图。通常把Ai⊕Bi称为半加和，它是由被 加数（Ai）、加数（Bi）所确定，而与低位 来的进位（ Ci-1 ）无关。 Si 是由半加和和低 位来的进位所形成，所以称为全加和。
计算机只能理解0和1编码的符号串，也就 是机器指令，不管源程序使用哪种语言编写， 它最终都要被翻译成机器语言的指令后，才 能由计算机执行。 一台计算机的所有指令的集合，称为该机 的指令系统。指令系统表明了这台计算机能 执行的操作及其功能强弱
计算机组成原理
计算机组成原理CPU【内部】链接各及运算部件之间的总线称为【】CPU 同计算机系统的其他【⾼速】功能部件，如存储器.通道等互相连接的总线称之为【】【中/低速 I/O设备】之间相互连接的总线称为【I/O总线】总线特性：物理特性总线根数，总线插头插座形状，引脚排列⽅式等功能特性每根线的功能，地址总线，数据总线，控制总线电⽓特性每根线的传递⽅向 IN/OUT 电平范围⾼低电平有效特性信号有效的时序关系衡量总线性能的重要指标是设总线 f , 总线数据宽度 D (B)则 Dr=D*f例：某总线在⼀个总线周期并⾏传送4个的数据，假设总线周期等于⼀个总线，总线为33MHz ， Dr=D*f=4B*33*10^6/s=132MB/s如果⼀个总线周期中并⾏传送64位(b)=8B数据，总线升为66MHz ，则是Dr=D*f=8B*66*10^6/s=528MB/s适配器通常简称为接⼝适配器可以实现⾼速CPU 和【低速外设（I/O设备）】之间⼯作速度上的匹配和同步，并完成计算机和外设之间的所有数据传送和控制⼀、总线结构基本类型：①单总线结构容易扩展成多个CPU 系统②多总线结构体现了⾼速.中速.低速设备连接到不同总线上同时⼯作，提⾼总线⼩笼包和，⽽且处理器结构的变化不影响⾼速总线CPU总线（CPU.cache），系统总线(主存)和⾼速总线 (LAN,视频接⼝.图形借⼝。
接⼝,⼤容量I/O设备)通过桥彼此相连（桥：具有缓冲.转换.控制的逻辑电路）通过扩充⾼速总线与扩充总线(串⾏⽅式⼯作的I/O设备.Modem借⼝FAX接⼝) 相连⼆、按总线功能分类①地址线单向传送主存和设备地址②数据线双向传送数据③控制线每根先来讲单向(所有的线，⽅向可不唯⼀，如CPU发向接⼝或接⼝发向CPU)⽤来指明数据的传送⽅向，中断控制，定时控制等当代总线内部数据传送总线（地址数据控制线）仲裁总线（总线请求线，总线授权线）终端和同步总线（(处理优先级的中断操作)中断请求线，中断认可线）公⽤线（线，电源线，地线，系统复位线，加电或断电的时序信号线等）Pentium 三层次多总线结构CPU总线 64位数据线 32位地址线的同步总线，总线时钟频率为66.6(60)MHz北桥PCI总线连接⾼速I/O设备模块（显⽰器适配器，⽹络接⼝控制器，硬盘控制器等）32/64 位同步总线，总时钟频率为33.3MHz，总线宽带132MB/s 采⽤集中式仲裁⽅式南桥ISA总线连接低速I/O设备（键盘。
计算机硬件系统的基本组成及工作原理
计算机硬件系统的基本组成及工作原理现代计算机是一个自动化的信息处理装置，它之所以能实现自动化信息处理，是由于采用了“存储程序”工作原理。
这一原理是1946年由冯 · 诺依曼和他的同事们在一篇题为《关于电子计算机逻辑设计的初步讨论》的论文中提出并论证的。
这一原理确立了现代计算机的基本组成和工作方式。
⑴ 计算机硬件由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
⑵ 计算机内部采用二进制来表示程序和数据。
⑶ 采用“存储程序”的方式，将程序和数据放入同一个存储器中 内存储器），计算机能够自动高速地从存储器中取出指令加以执行。
可以说计算机硬件的五大部件中每一个部件都有相对独立的功能，分别完成各自不同的工作。
五大部件实际上是在控制器的控制下协调统一地工作。
首先，把表示计算步骤的程序和计算中需要的原始数据，在控制器输入命令的控制下，通过输入设备送入计算机的存储器存储。
其次当计算开始时，在取指令作用下把程序指令逐条送入控制器。
控制器对指令进行译码，并根据指令的操作要求向存储器和运算器发出存储、取数命令和运算命令，经过运算器计算并把结果存放在存储器内。
在控制器的取数和输出命令作用下，通过输出设备输出计算结果。
1．运算器 ALU）运算器也称为算术逻辑单元ALU Arithmetic Logic Unit）。
它的功能是完成算术运算和逻辑运算。
算术运算是指加、减、乘、除及它们的复合运算。
而逻辑运算是指“与”、“或”、“非”等逻辑比较和逻辑判断等操作。
在计算机中，任何复杂运算都转化为基本的算术与逻辑运算，然后在运算器中完成。
2．控制器 CU）控制器CU Controller Unit）是计算机的指挥系统，控制器一般由指令寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成。
它的基本功能是从内存取指令和执行指令。
指令是指示计算机如何工作的一步操作，由操作码 操作方法）及操作数 操作对象）两部分组成。
控制器通过地址访问存储器、逐条取出选中单元指令，分析指令，并根据指令产生的控制信号作用于其它各部件来完成指令要求的工作。
计算机硬件知识--------------江南无所有，聊赠一枝春
计算机硬件知识--------------江南⽆所有，聊赠⼀枝春计算机硬件组成原理计算机五⼤组成部分1.控制器2.运算器3.存储设备4.输⼊设备5.输出设备cpu详解# cpu(中央处理器)1.相当于⼈体的⼤脑，负责计算机的运算和控制，是服务器性能效率的最核⼼部件常见品牌：intel，AMD2.双CPU时，只能同时装同⼀型号的。
3.⼀般的企业⾥的服务器，cpu个数2-4颗，单个cpu是四核，内存总量⼀般是16-256（32G,64G)4.做虚拟化的宿主机（eg：安装vmware（虚拟化软件）的主机）cpu颗数4-8颗，内存总量⼀般是48-128G，6-10个虚拟机。
5. 2核4线程=真2核假4核6. 4核=真4核就是⼀块cpu芯⽚上集成4个cpu核⼼存储器详解# 内存：内存条相当于⼈脑的记忆功能，只能临时存放数据。
1、内存⾥存放的嗾使电信号，断电数据则丢失，相当于⼈脑失意2、cpu是从内存中去除指令来运⾏的，运⾏指令产⽣的数据也会放⼊内存中，所以内存⼜称之为主存，因为程序运⾏过程中产⽣的数据都是先存放于内存中# 硬盘：硬盘相当于⼈的本⼦，可以永久保存数据。
1、磁盘⾥存放的是此信号，固态硬盘⾥存放的电⼦，断电数据都不会丢失，相当于⼈把事物记录到本⼦上。
2、程序运⾏过程中产⽣的数据⼀定先是存放在内存中，若想永久保存，必须由内存刷⼊硬盘ps：硬盘上也有缓存芯⽚3.4硬盘与硬盘⽀架常⽤的硬盘都是3.5英⼨的(sas,sata,pci-e,nvme),固态硬盘由2.5英⼨的，所以需要购买3.5转2.5的硬盘⽀架。
3.5硬盘接⼝硬盘读写速度不仅仅是硬盘本⾝，还有硬盘的接⼝，硬盘接⼝有：1.IDE2.SATA3.SCSI4.SAS1.IDE采⽤的并⾏接⼝，在传输数据核信号时的总线是复⽤的，传输速率受到⼀定限制。
# 如若提⾼传输速率，那么传输的数据核信号往往会产⽣⼲扰，导致错误。
在这种情况下，串⾏接⼝技术产⽣了2.SATA是Serial AT Attachment的缩写，及穿⾏ATA接⼝，有SATA,SATA II,SATAIII,集中标准，是将主机总线适配器连接到⼤容量存储设备（如硬盘驱动器，光驱核固态驱动器）的计算机总线接⼝Serial ATA采⽤穿⾏连接⽅式，穿⾏ATA总线使⽤嵌⼊式时钟信号，具备了更强的纠错能⼒，还具有结构简单、⽀持热插拔的有点。
大学计算机基础(Windows+WPSOffice)计算机系统的构成
第2章 计算机系统的构成大学计算机基础（Windows +WPS Office ）C O M P U T ER目录CONTENTS2.1 计算机的硬件系统2.2 计算机操作系统2.1.1 微处理器微处理器是由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器，简称CPU，这些电路执行控制部件和算术逻辑部件的功能。
微处理器中不仅有运算器、控制器，还有寄存器与高速缓冲存储器，其结构是，一个CPU可包含几个甚至几十个内部寄存器，包括数据寄存库、地址寄存器和状态寄存器等。
进行算术逻辑运算的运算器是以加法器为核心，能根据二进制法则进行补码的加法运算，可传送、移位和比较数据。
控制器由程序计数器、指令译码器、指令寄存器与定时控制逻辑电路组成，可进行分析和执行指令、统一指挥微机各部分按时序进行协调操作。
2.1.2 内存储器计算机中的存储器包括内存储器和外存储器两种，其中，内部存储器也叫主存储器，简称内存。
内存是计算机中用来临时存放数据的地方，也是CPU处理数据的中转站，内存的容量和存取速度直接影响CPU处理数据的速度。
2.1.3 主板主板（MainBorad）也称为“Mother Board（母板）”或“System Board（系统板）”，是机箱中最重要的电路板，布满了各种电子元器件、插座、插槽和各种外部接口，为计算机的所有部件提供插槽和接口，并通过其中的线路统一协调所有部件工作。
2.1.4 硬盘硬盘是计算机中最大的存储设备，通常用于存放永久性的数据和程序。
硬盘的内部结构比较复杂，主要由主轴电机、盘片、磁头和传动臂等部件组成。
硬盘容量是选购硬盘的主要性能指标之一，包括总容量、单碟容量和盘片数3个参数，其中，总容量是表示硬盘能够存储多少数据的一项重要指标，通常以GB为单位，目前主流的硬盘容量从40GB到4TB不等。
此外，通常对硬盘的分类是按照其接口的类型进行分类，主要有ATA和SATA两种。
2.1.5 光驱和光盘光盘驱动器简称光驱，光驱用来存储数据的介质称为光盘，光盘是以光信息作为存储的载体并用来存储数据，其特点是容量大、成本低和保存时间长。
认识计算机硬件和软件系统
优化配置策略
01
平衡硬件资源
根据实际需求和应用场景，合理配置计算机的硬件资源，如处理器、内
存、存储等，以达到最佳的性能和稳定性。
02
选择合适的操作系统
不同的操作系统对硬件的要求和资源的利用方式不同，选择合适的操作
系统可以提高计算机的整体性能。
03
定期维护和升级
定期对计算机进行维护，如清理垃圾文件、优化系统设置等，可以保持
建立备份和恢复计划
制定详细的数据备份和恢复计划，以便在发生问题时能 够快速恢复系统正常运行。
06 故障诊断与排除技巧
常见硬件故障诊断方法论述
观察法
通过直接观察计算机硬件设备的工作状态，如指示灯、风扇转动等， 判断是否存在故障。
拔插法
关机后拔下故障硬件，再重新插入，判断是否由于接触不良导致故障。
替换法
解决应用软件无法安装、运行异常等问题，通过卸载重装、更
新软件版本、调整软件设置等方法进行处理。
病毒与恶意软件排除
03
识别并清除计算机中的病毒、木马等恶意软件，保障系统安全。
数据备份恢复策略提供
1 2
定期备份数据
建议定期备份重要数据，以防数据丢失或损坏。
使用专业数据恢复软件
在数据丢失时，可使用专业数据恢复软件尝试恢 复数据。
在升级完成后，测试软件功能是否正常， 确保升级没有引入新的问题。
预防性维护措施推荐
定期更新操作系统和应用程序
及时安装操作系统和应用程序的更新补丁，提高系统安 全性。
限制用户权限
为用户设置适当的权限级别，避免误操作或恶意行为对 系统造成损害。
ABCD
使用防病毒软件
安装可靠的防病毒软件，定期更新病毒库，防范恶意软 件的攻击。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
计算机硬件是计算机系统中由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。
一、计算机硬件五大功能部分
1.运算器：运算器又称算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit简称ALU）。
它是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、非、异或、比较等）。
2.控制器：控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；根
据指令的要求，按时间的先后顺序，负责向其它各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。
控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。
硬件系统的核心是中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）。
它主要由控制器、运算器等组成，并采用大规模集成电路工艺
制成的芯片，又称微处理器芯片。
3.存储器：存储器是计算机记忆或暂存数据的部件。
计算机中的全部信息，包括原始的输入数据。
经过初步加工的中间数据以及最后处理完成的有用信息都存放在存储器中。
而且，指挥计算机运行的各种程序，即规定对输入数据如何进行加工处理的一系列指令也都存放在存
储器中。
存储器分为内存储器（内存）和外存储器（外存）两种。
4.输入设备：输入设备是给计算机输入信息的设备。
它是重要的人机接口，负责将输入的信息（包括数据和指令）转换成计算机能识别的
二进制代码，送入存储器保存。
5.输出设备：输出设备是输出计算机处理结果的设备。
在大多数情况下，它将这些结果转换成便于人们识别的形式。
二、电脑主机包含的硬件及其功能
计算机硬件是指有形的物理设备，它是计算机系统中实际物理装置的总称。
分为中央处理器、主存储器、辅助存储器、输入输出设备、总线等五个部分。
中央处理器：用来对数据进行各算术运算和逻辑运算，是计算机的执行单元。
主存储器：也称内存，直接与CPU相连，是计算机中的工作存储器，计算机当前正在运行的程序与数据必须存放在主存内。
存取速度快，
但存储容量小。
辅助存储器：也称外存，存储容量大，几乎存放计算机中所有的信息，在计算机实际执行程序和加式处理数据时，辅助存储器中的信息需要先传送入内存后才能被CPU使用。
输入输出设备：简称I/O设备，是计算机与外界联系的桥梁，输入设
备是指能向计算机系统输入信息的设备，包括键盘、鼠标、扫描仪等。
输出设备是指能从计算机系统国输出信息的设备，包括显示器、打印机、绘图仪等。
总线：是连接计算机中CPU、内存、辅存、各种输入输出部件的一组
物理信号线及其相关的控制电路，是计算机中用于在各部件间运载信
息的公共机构。
常见的有：。