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计算机硬件 小组制作 CompanyLogo 计算机硬件 CompanyLogo 2 CompanyLogo 计算机硬件 计算机硬件 控制器 运算器 存储器 输入输出设备 总线 CompanyLogo 3 CompanyLogo 计算机硬件 计算机硬件的FLASH演示 CompanyLogo 4 CompanyLogo 1 控制器 CompanyLogo 5 CompanyLogo 控制器是整个计算机系统管理机构和指挥中心负责对指令进行分析 并根据指令的要求 有序的 有目的地向各个部件发出控制信号 使计算机的各个部件协调一致的工作 基本内容 CompanyLogo 6 CompanyLogo 控制器的基本工作流程 从程序计数器所指示的存储单元中 读取下一条指令代码 把指令代码译码为一系列命令或信号 发向各个不同的功能部件 递增程序计数器 以指向下一条指令 根据指令需要 从存储器 或输入设备 读取数据 所需数据的存储器位置通常保存在指令代码中 CompanyLogo 7 CompanyLogo 控制器的基本工作流程 把读取的数据提供给运算器或寄存器 如果指令需要由运算器 或专门硬件 来完成 则命令运算器执行所请求的操作 把来自运算器的计算结果写回到存储器 寄存器或输出设备 转回第 步 CompanyLogo 8 CompanyLogo 控制器的基本任务 按照程序所排的指令序列 从存储器取出一条指令 简称取指 对该指令进行译码分析 根据指令性质 执行这条指令再取指 译码 执行 CompanyLogo 9 CompanyLogo 计算机硬件 运算器的定义 ALU支持的运算 运算器的组成部分 运算器 CompanyLogo 10 CompanyLogo 2 运算器 运算器是一个用于信息加工的部件 用于对数据进行算术运算和逻辑运算 运算器通常由算术逻辑单元 ArithmeticLogicUnit ALU 累加器和寄存器等部件组成 FLASH演示 CompanyLogo 11 运算器 ALU所支持的算术运算1 任何计算机都可以通过编程来执行任何的算术运算2 可用于加法和减法 也包括乘法 除法 甚至三角函数和平方根等运算3 有些可以支持整数 有些则可以使用浮点来表示有限精度的实数 CompanyLogo 12 CompanyLogo 运算器 ALU所支持的逻辑运算与 AND 或 OR 异或 XOR 非 NOT 等布尔运算比较数值新型ALU超标量 Superscalar 计算机包含多个ALU可以同时处理多条指令图形处理器和具有并行特性的计算机的ALU可以执行矢量和矩阵算术运算 CompanyLogo 13 CompanyLogo 3 储存器 主存储器 辅助存储器 高速缓冲存储器Cache 闪速存储器 寄存器 存储器 CompanyLogo 14 CompanyLogo 主储存器 主存储器 MainMemory 简称主存 通常采用半导体存储器随机存取存储器 RandomAccessMemory RAM CPU可读写掉电时内容被消除只读存储 ReadOnlyMemoryROM CPU只能读取掉电时可保留其数据 CompanyLogo 15 CompanyLogo 寄存器 寄存器 Register 是CPU内部的一组特殊存储单元读写速度比主存快得多通常被用于使用最为频繁的数据项 以避免多次访问主存 CompanyLogo 16 CompanyLogo 闪速存储器 闪速存储器 FlashMemory 简称闪存 像ROM一样在关机时保留数据 像RAM一样可被重写 通常比ROM和RAM慢得多 用于非高速的应用场合 CompanyLogo 17 CompanyLogo 高速缓冲存储器Cache 高速缓冲存储器 简称高速缓存 Cache比寄存器慢 但比主存快位于CPU和主存储器之间解决CPU和主存之间的速度匹配问题当需要读写数据时 CPU首先访问Cache CompanyLogo 18 CompanyLogo 辅助存储器 外存储器 简称外存 或辅助存储器 简称辅存 软盘存储器 硬盘存储器 光盘存储器等存放当前不在运行的程序和未被用到的数据存储容量大 成本低 可脱机保存信息 CompanyLogo 19 CompanyLogo 4 输入输出设备 CompanyLogo 20 CompanyLogo 输入设备 将人们熟悉的信息形式 变换成计算机能接受并识别的二进制信息形式 键盘 鼠标 扫描仪等 以及用于文字识别 图像识别 语音识别的设备 CompanyLogo 21 CompanyLogo 输出设备 将计算机输出的处理结果信息 转换成人类或其他设备能够接受和识别的信息形式 激光打印机 绘图仪 CRT LCD显示器等 以及输出语言的设备 如语音合成产品 CompanyLogo 22 CompanyLogo 适配器 外围设备通过适配器 Adapter 部件与主机相连接作用相当于转换器 保证外围设备按照计算机系统特性所要求的形式发送或接收信息使主机和外围设备并行协调地工作 CompanyLogo 23 CompanyLogo 5 总线 地址总线 控制总线 CompanyLogo 24 CompanyLogo 总线 总线是构成计算机系统的骨架 是多个系统部件之间进行数据传送的公共通路计算机系统通过总线 Bus 将CPU 主存储器及I O设备连接起来 CompanyLogo 25 CompanyL