1.2.1 计算机的基本硬件
1.运算器
运算器又称算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit,ALU),运算器完成算术运算和逻辑运算,计算机内所有运算都由运算器完成。算术运算有加、减、乘、除等,逻辑运算有与、或、非、比较、移位等。参加运算的数据从运算器的输入端输入运算器,运算完成后运算结果从运算器的输出端输出。
2.控制器
控制器是整个计算机系统的控制中心,在它的控制下整个计算机的各个部件才能协调有序地运行。控制器主要由程序计数器、指令寄存器、指令译码器和其他控制电路组成。计算机运行程序执行指令时,程序计数器保存将要执行的指令的地址,根据这个地址可以找到这条指令,把这条指令取到指令寄存器后,程序计数器自动加一,变成下一条要执行的指令的地址。指令寄存器中保存的正在执行的指令,经过指令译码器译码后产生控制命令信号,由控制电路把相应的控制命令信号发送到对应的部件,完成指令规定的操作。
通常把运算器与控制器合称为中央处理器(CPU),它是计算机的核心部件,它的性能决定着整个计算机的性能。
3.存储器
存储器用来存放程序及程序运行过程中的各种有关数据,是以二进制存储的。在计算机运行过程中能高速、自动地完成存取。一个存储元件可存放一位二进制数,它是具有“记忆”功能的设备,通过该元件的两种稳定状态存储信息,两种稳定状态分别表示二进制数“0”和“1”。8位的二进制数组成一个字节(Byte),字节是最基本的存储单元。
存储器由多个存储单元组成,每个存储单元都有唯一的编号,称为地址。通过地址访问存储单元,地址也是二进制的。
4.输入/输出设备
输入设备用于将数字、符号、图像、声音等外来信息输入计算机,并且转换为计算机能识别的二进制数存放到存储器中。常用的输入设备有键盘、鼠标、视频摄像机等。
输出设备用于将计算机的处理结果和存放在存储器中的二进制数,转换为人们所能接受的数字、符号、图像、声音形式而输出。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。
通常把输入设备和输出设备合称为I/O(输入/输出)设备。