2. 存储器</p> 存储器的主要功能是存放程序和数据。不管是程序还是数据,在存储器中都是用二进制的形式表示,统称为信息。
( l4 |+ ^9 a1 m) ~" Y6 |: A 目前,计算机采用半导体器件来存储信息。数字计算机的最小信息单位称为位(bit),即一个二进制代码。能存储一位二进制代码的器件称为存储元。: G. Q* x# y# z; D# f+ M
通常,CPU向存储器送入或从存储器取出信息时,不能存取单个的“位”,而是用B(字节)和W(字)等较大的信息单位来工作。一个字节由8位二进制位组成,而一个字则至少由一个以上的字节组成。通常把组成一个字的二进制位数叫做字长。
% H2 f( V+ J1 x" N 在存储器中把保存一个字节的8位触发器称为一个存储单元。存储器是由许多存储单元组成的。每个存储单元对应一个编号,用二进制编码表示,称为存储单元地址。向存储器中存数或者从存储器中取数,都要将给定的地址进行译码,找到相应的存储单元。存储单元的地址只有一个,固定不变,而存储在存储单元中的信息是可以更换的。' b$ R3 e! q4 v; Q8 B: R
( N8 @9 u' P, H! m6 \1 a& u: E 图1-3存储器组成框图
' i- ^9 q2 P/ s- F; c- h# t7 z: { 存储器组成框图演示
* `2 q+ e4 Y5 S6 W 存储器所有存储元的总数称为存储器的存储容量,通常用单位KB,MB(1B=1个字节=8位二进制代码)来表示。存储容量越大,表示计算机记忆储存的信息就越多。* K$ C: w( y& n- C
半导体存储器的存储容量有限,计算机中又配备了存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器,称为外存储器。相对而言,半导体存储器称为内存储器,简称内存。
9 ?. _, v _* ?: m# @. Z; P 3. 控制器
1 Y$ V& v4 j, w6 ]: }, { 控制器是全机的指挥中心,它控制各部件动作,使整个机器连续地、有条不紊地运行。控制器工作的实质就是解释程序。
y7 [) w& {& U, e 控制器每次从存储器读取一条指令,经过分析译码,产生一串操作命令,发向各个部件,进行相应的操作。接着从存储器取出下一条指令,再执行这条指令,依次类推。通常把取指令的一段时间叫做取指周期,而把执行指令的一段时间叫做执行周期。因此,控制器反复交替地处在取指周期与执行周期之中,直至程序执行完毕。
8 U0 j4 e' A/ [ O/ n& C' D T 在早期的计算机术语中,通常把运算器和控制器合在一起称为中央处理器。简称CPU,而将CPU和存储器 等设备合在一起称为主机。1 j9 |7 u* C* w5 M5 Z$ `, l
4. 输入输出设备
8 p$ N f z! `8 Z7 J# \) r7 ~ 输入设备是变换输入形式的部件。它将人们的信息形式变换成计算机能接收并识别的信息形式。目前常用的输入设备是键盘、鼠标器、数字扫描仪以及模数转换器等。
5 o; t" u- [/ n- W; P( { 输出设备是变换计算机输出信息形式的部件。它将计算机运算结果的二进制信息转换成人类或其它设备能接收和识别的形式,如字符、文字、图形、图像、声音等。目前广为使用的输出设备有激光印字机、绘图仪、CRT显示器等。; ~" T$ A8 @: ?( Q2 ]8 S
计算机的输入/输出设备通常为外围设备。这些外围设备种类繁多速度各异,因而它们不能直接地同高速工作的主机相连接,而是通过适配器部件与主机联系。适配器的作用相当于一个转换器。它可以保证外围设备按计算机系统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。( X r) ^; a; w( R7 c7 \* \
外存储器也是计算机中重要的外围设备,它既可以作为输入设备,也可以作为输出设备。此外,它还有存储信息的功能,常常作为辅助存储器使用。* w+ e" S7 F8 Z# x+ M* }# y
5. 总线
5 i' N5 e% }% \: Y1 F$ u 计算机硬件之间的联接线路分为网状结构与总线结构。绝大多数计算机都采用总线(BUS)结构。系统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。借助系统总线,计算机在各系统部件之间实现传送地址、数据和控制信息的操作。 |