計算機的組成及功能

　　計算機又稱為“電腦”，是一種利用數(shù)字電子技術(shù)，根據(jù)一系列指令指示其自動執(zhí)行任意算術(shù)運算或邏輯操作串行的設(shè)備，并帶有存儲功能。

　　從基本結(jié)構(gòu)來講，計算機可以分為五大部分：運算器、存儲器、控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備，五大部分分別對應(yīng)不同的功能模塊，以此來組成我們常見的現(xiàn)代計算機。

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　　（1）運算器

　　　　運算器或稱算術(shù)邏輯單元（arithmetic and logic unit，簡稱ALU），運算器的主要功能是對數(shù)據(jù)進行各種運算。這些運算除了常規(guī)的加、減、乘、除等基本的算術(shù)運算之外，還包括能進行“邏輯判斷”的邏輯處理能力，即“與”、“或”、“非”這樣的基本邏輯運算以及數(shù)據(jù)的比較、移位等操作。

　　（2）存儲器

　　　　存儲器（Memory unit）的主要功能是存儲程序和各種數(shù)據(jù)信息，并能在計算機運行過程中高速、自動地完成程序或數(shù)據(jù)的存取。計算機的存儲器通常包括內(nèi)存儲器和外存儲器，內(nèi)存儲器和外存儲器的區(qū)別在于，內(nèi)存儲器直接與運算器、控制器交換信息，容量體積小，存儲速度快，不能長時間存儲信息，斷電之后數(shù)據(jù)清空，一般只存放那些正在運行的程序和待處理的數(shù)據(jù)，而外存儲器作為內(nèi)存儲器的延伸，通常讀取數(shù)據(jù)較慢，但容量大，可以長時間保存大量信息，斷電不清空，用來存放一些系統(tǒng)必須使用，但又不急于使用的程序和數(shù)據(jù)，這些程序和數(shù)據(jù)必須調(diào)入內(nèi)存才能執(zhí)行。存儲器通過記憶元件來存儲信息，由于記憶元件只有兩種穩(wěn)定狀態(tài)，因此在計算機中采用只有兩個數(shù)碼“0”和“1”的二進制來表示數(shù)據(jù)。記憶元件的兩種穩(wěn)定狀態(tài)分別表示為“0”和“1”。日常使用的十進制數(shù)必須轉(zhuǎn)換成等值的二進制數(shù)才能存入存儲器中。計算機中處理的各種字符，例如英文字母、運算符號等，也要轉(zhuǎn)換成二進制代碼才能存儲和操作。 存儲器是由成千上萬個“存儲單元”構(gòu)成的，每個存儲單元存放一定位數(shù)的二進制數(shù)，每個存儲單元都有唯一的編號，稱為存儲單元的地址?！按鎯卧笔腔镜拇鎯挝?#xff0c;不同的存儲單元是用不同的地址來區(qū)分的，就好像居民區(qū)的一條街道上的住戶是用不同的門牌號碼來區(qū)分一樣。 計算機采用按地址訪問的方式到存儲器中存數(shù)據(jù)和取數(shù)據(jù)，即在計算機程序中，每當需要訪問數(shù)據(jù)時，要向存儲器送去一個地址指出數(shù)據(jù)的位置，同時發(fā)出一個“存放”命令（伴以待存放的數(shù)據(jù)），或者發(fā)出一個“取出”命令。這種按地址存儲方式的特點是，只要知道了數(shù)據(jù)的地址就能直接存取。但也有缺點，即一個數(shù)據(jù)往往要占用多個存儲單元，必須連續(xù)存取有關(guān)的存儲單元才是一個完整的數(shù)據(jù)。 計算機在計算之前，程序和數(shù)據(jù)通過輸入設(shè)備送入存儲器，計算機開始工作之后，存儲器還要為其它部件提供信息，也要保存中間結(jié)果和最終結(jié)果。因此，存儲器的存數(shù)和取數(shù)的速度是計算機系統(tǒng)的一個非常重要的性能指標。

　　（3）控制器

　　　　?控制器（Controller Unit，簡稱CU），控制器是整個計算機系統(tǒng)的控制中心，它指揮計算機各部分協(xié)調(diào)地工作，保證計算機按照預(yù)先規(guī)定的目標和步驟有條不紊地進行操作及處理。 控制器從存儲器中逐條取出指令，分析每條指令規(guī)定的是什么操作以及所需數(shù)據(jù)的存放位置等，然后根據(jù)分析的結(jié)果向計算機其它部分發(fā)出控制信號，統(tǒng)一指揮整個計算機完成指令所規(guī)定的操作。因此，計算機自動工作的過程，實際上是自動執(zhí)行程序的過程，而程序中的每條指令都是由控制器來分析執(zhí)行的，它是計算機實現(xiàn)“程序控制”的主要部件。 通常把控制器與運算器合稱為中央處理器（Central Processing Unit-CPU）。工業(yè)生產(chǎn)中總是采用最先進的超大規(guī)模集成電路技術(shù)來制造中央處理器，即 CPU 芯片。它是計算機的核心部件。它的性能，主要是工作速度和計算精度，對機器的整體性能有全面的影響。

　　（4）輸入設(shè)備

　　　　?用來向計算機輸入各種原始數(shù)據(jù)和程序的設(shè)備叫輸入設(shè)備(Input device)。輸入設(shè)備把各種形式的信息，如數(shù)字、文字、圖像等轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的“編碼”，即計算機能夠識別的用1和0表示的二進制代碼(實際上是電信號)，并把它們“輸入”（INPUT）到計算機內(nèi)存儲起來。鍵盤是必備的輸入設(shè)備、常用的輸入設(shè)備還有鼠標器、圖形輸入板、視頻攝像機等。

　　（5）輸出設(shè)備

　　　　從計算機輸出各類數(shù)據(jù)的設(shè)備叫做輸出設(shè)備(Output device)?。輸出設(shè)備把計算機加工處理的結(jié)果（仍然是數(shù)字形式的編碼）變換為人或其它設(shè)備所能接收和識別的信息形式如文字、數(shù)字、圖形、聲音、電壓等。常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機、繪圖儀等。

　　　　

　　　　

　　

　　

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總結(jié)

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