2012年初級電算化 預習輔導：第二章(6)
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第三節(jié) 微型計算機硬件系統(tǒng)$lesson$
【學習目的與要求】
要求掌握馮•諾依曼計算機體系結構的基本思想，掌握計算機硬件(包括中央處理器、內(nèi)外存儲器、輸入設備、輸出設備)的各組成部分及其工作原理，掌握計算機中的常用術語和主要性能指標。
1946年，著名美籍匈牙利數(shù)學家馮•諾依曼(JohnVon Neumann)提出并論證了計算機體系結構的基本思想：
1.二進制表示數(shù)據(jù)和指令
2. 將程序(包括數(shù)據(jù)和指令序列)事先存放在存儲器中，當計算機工作時，能夠自動、高效地從存儲器中取出指令并執(zhí)行指令。(最重要)
指令：指揮計算機工作的命令
程序：有序的指令集合
工作過程：讀取指令、分析指令、執(zhí)行指令
3.計算機由五大部件構成：
運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備
【例2-13】單選題：根據(jù)馮.諾依曼原理,計算機硬件的基本組成是( )。
A.輸入設備、輸出設備、運算器、控制器、存儲器
B.磁盤、軟盤、內(nèi)存、CPU、顯示器
C.打印機、觸摸屏、鍵盤、軟盤
D.鼠標、打印機、主機、顯示器、存儲器
正確答案：A
解析：根據(jù)馮.諾依曼原理，計算機由五大部件構成：運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備
一、中央處理器(掌握)
1.中央處理器(CPU)：運算器和控制器合稱中央處理器(CPU)
2.組成部分：
控制器：是計算機的指揮中心，從內(nèi)部存儲器(RAM)中取出指令進行分析，控制計算機各部件完成各項操作。
運算器：在控制器控制下完成算術運算、邏輯運算的部件
3.性能指標：
(1)CPU的速度主要由字長和主頻兩個指標決定。
(2)主頻：CPU工作的時鐘頻率，即CPU在單位時間內(nèi)的平均操作次數(shù)。主頻越高，計算機速度越快，單位MHZ。
(3)字長：我們將計算機一次能處理的二進制的位數(shù)稱為字長(Word)。微機的字長目前以32位、64位為主。
4.CPU是衡量計算機性能的最重要的指標。
【例2-14】單選題：中央處理器是由運算器和( )構成。
A.控制器 B.存儲器 C.輸入設備 D.輸出設備
正確答案：A
解析：中央處理器(CPU)由控制器和運算器構成。
【例2-15】單選題：微機硬件系統(tǒng)中最核心的部件是( )。
A.內(nèi)存儲器 B.輸入輸出設備 C.CPU D.硬盤
正確答案：C
解析：CPU是微機系統(tǒng)的中央處理器，主要由控制器和運算器構成，是計算機系統(tǒng)的核心。
存儲器用來存儲程序和數(shù)據(jù)，基本功能是在控制器的控制下按照指定的地址存入和取出各種信息。
存儲器中最小的存儲單元是字節(jié)(8個二進制位的集合)(簡稱B)，存儲器中所有存儲單元的總和稱為這個存儲器的存儲容量。
描述存儲器容量的單位按從小到大的順序排列，分別有B、KB、MB、GB、TB。它們之間的換算關系如下：
1TB=1024GB=1024×1024MB=1024×1024×1024KB=1024×1024×1024×1024B
1TB=210 GB =210×210 MB=210×210×210 KB= 210×210×210×210 B
1KB=1024B=210B 1MB=1024KB=220B 1GB=1024MB=230 B
按照存儲器在計算機結構中所處的位置不同，可分為兩大類型：內(nèi)存儲器和外存儲器。