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计算机的基本组成计算机是一种工具，它被广泛应用于各个领域，从个人使用到商业运营，无处不在。
但是，你是否了解计算机的基本组成呢？在这篇文章中，我们将深入探讨计算机的基本组成，以帮助您更好地理解并利用计算机。
一、硬件组成计算机的硬件组成是指计算机的实体部分，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入设备、输出设备以及其他辅助设备。
1. 中央处理器（CPU）中央处理器是计算机的核心部件，它负责执行计算机程序中的指令。
CPU由控制单元和算术逻辑单元组成，控制单元负责指挥计算机的操作，而算术逻辑单元则执行各种计算和逻辑运算。
2. 存储器存储器是计算机用于保存数据和程序的地方。
计算机的主要存储器包括随机访问存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
RAM用于临时存储数据和程序，而ROM则用于存储不易更改的数据和程序。
3. 输入设备输入设备用于将外部数据输入到计算机中。
常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。
这些设备允许用户通过输入数据来操作计算机。
4. 输出设备输出设备用于将计算机处理后的数据呈现给用户。
常见的输出设备包括显示器、打印机、投影仪等。
这些设备使用户能够看到计算机的输出结果。
5. 辅助设备除了核心的硬件组件外，计算机还可以通过辅助设备进行扩展和增强功能。
这些设备包括硬盘驱动器、光盘驱动器、USB接口等。
它们为用户提供更大的存储容量和更多的外部连接选项。
二、软件组成计算机的软件组成是指运行在计算机上的程序和数据，包括操作系统、应用软件和系统软件。
1. 操作系统操作系统是计算机的核心软件，它管理和控制计算机的硬件资源，并为用户和应用程序提供接口。
常见的操作系统包括Windows、macOS和Linux等。
2. 应用软件应用软件是指用于完成特定任务的程序。
例如，办公软件、图形设计软件、游戏等都属于应用软件。
这些软件通过操作系统与计算机硬件进行交互，帮助用户完成各种任务。
3. 系统软件系统软件是为操作系统本身提供支持和服务的软件。
第1章计算机的基本组成1.1 概述1.1.1计算机的组成1．计算机硬件系统组成从1946年第一台以电子管为基本元件的计算机诞生到今天，计算机经过了几代的更新换代，已经形成了一个庞大的计算机家族。
尽管计算机在应用领域、硬件配置和工作速度上有着很大的差别，然而从组成结构上来看，各种计算机的硬件结构基本上还是相同的。
任何一台计算机，其硬件都是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大功能部件组成的，其硬件结构框图如图1-1所示。
图1-1计算机硬件结构框图在硬件系统中，通常把CPU、内存以及连接主要输入输出设备的接口电路统称为主机，其他部分则称为外部设备。
现在，生产厂家已能将主机制作在一块印制电路板上，这就是通常所说的主机板，简称主板。
2．指令和指令系统（1）指令（instruction）指令是指要计算机完成某个操作所发出的指示或命令，且由计算机直接识别执行。
一台计算机可以有许多指令，作用也各不相同，所有指令的集合称为计算机的指令系统。
指令通常包含操作码（operation code）和操作数（operand）两个部分，操作码指明计算机应该执行的某种操作的性质与功能，即指示计算机执行何种操作；操作数指出参加操作的数据或数据所在单元的地址。
用机器指令编写的程序称为机器语言程序。
指令按其功能可分为两种类型：一类是命令计算机的各个部件完成基本的算术逻辑运算、数据存取和数据传送等操作，属于操作类指令；另一类则是用来控制程序本身的执行顺序，实现程序的分支、转移等操作，属于控制转移类指令。
（2）指令系统指令系统能具体而集中的体现计算机的基本功能。
从计算机系统结构的角度看，指令系统是软件和硬件的界面，指令是对计算机进行程序控制的最小单位。
指令系统的内核是硬件，当一台机器指令系统确定之后，硬件设计师根据指令系统的约束条件构造硬件组织，由硬件支持指令系统使其功能得以实现。
而软件设计师在指令系统的基础上建立程序系统，扩充和发挥机器的功能。
计算机的组成部分有哪些计算机是现代科技的重要产物，广泛应用于各行各业。
了解计算机的组成部分对于理解其工作原理和应用具有重要意义。
本文将详细介绍计算机的各个组成部分。
1. 中央处理器（CPU）中央处理器是计算机的核心组件，负责执行计算机的指令和控制计算机的操作。
它包括算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）和寄存器。
ALU负责处理各种算术和逻辑运算，CU负责控制和协调各个组件的工作，寄存器则用于存储中间数据和指令。
2. 存储器存储器用于存储计算机的数据和指令。
根据存取速度和容量的不同，可以将存储器分为各级缓存、主存储器和辅助存储器。
各级缓存位于CPU内部，用于加快数据访问速度；主存储器通常是计算机的内存，用于临时存储数据和指令；辅助存储器包括硬盘、光盘和闪存等，用于永久性地存储大量的数据。
3. 输入设备输入设备用于将外部的信息输入到计算机中。
常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪和摄像头等。
键盘用于输入文字和命令，鼠标用于控制光标和进行选择操作，扫描仪和摄像头则用于将纸质文件或实物转换为数字形式。
4. 输出设备输出设备用于将计算机处理后的结果显示或输出到外部环境中。
常见的输出设备包括显示器、打印机和音响等。
显示器用于将计算机的图像和文字显示出来，打印机用于将计算机的结果打印成纸质文档，音响则用于输出音频和音乐。
5. 总线总线是计算机内部各个组件之间传输数据和信号的通道。
根据传输速度和数据宽度的不同，可以将总线分为系统总线、扩展总线和控制总线。
系统总线用于CPU、存储器和输入输出设备之间的通信，扩展总线用于连接外部设备，控制总线则用于控制和同步各个组件的工作。
6. 操作系统操作系统是计算机的核心软件，负责管理计算机的各个组件和资源，提供用户界面和运行环境。
操作系统可以协调各个应用程序的执行和资源的分配，保证计算机的稳定运行。
7. 应用软件应用软件是用户通过计算机进行各种任务和操作所使用的软件。
包括办公软件、图形图像处理软件、多媒体软件以及各种专业领域的软件等。
计算机的组成计算机是现代科技的重要产物，它以其强大的计算能力和多样化的功能而被广泛应用于各个领域。
计算机的组成是指构成计算机系统的各个组成部分，包括硬件和软件两个方面。
在本文中，我们将详细探讨计算机的组成，以及各个组成部分的功能和相互之间的关系。
一、硬件组成1.中央处理器（CPU）中央处理器是计算机的核心部件，负责执行指令、控制和协调计算机的各项活动。
它包括算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）和寄存器等组件。
ALU负责完成算术和逻辑运算，CU负责控制程序的执行和数据的传输，寄存器则用于存储指令和数据。
2.内存（RAM）内存是计算机中的临时存储器，用于存储当前正在执行的程序和数据。
内存是计算机非常重要的组成部分，它的大小直接决定了计算机的运行速度和性能。
内存分为主存和辅存，主存是计算机中最快的存储器，而辅存则通常指硬盘、光盘等用来长期存储数据的设备。
3.存储设备存储设备是用来保存和读取数据的硬件设备，主要包括硬盘、光盘、U盘等。
存储设备的作用是将数据长期保存下来，以便于下次使用。
硬盘是计算机中最重要的存储设备之一，它能够存储大量的数据，并且具有较快的读写速度。
4.输入设备输入设备是将外部的数据输入到计算机中的设备，包括键盘、鼠标、摄像头等。
键盘和鼠标是最常用的输入设备，用户可以通过键盘输入文字和命令，通过鼠标进行点击和操作。
同时，摄像头也是一种常见的输入设备，它可以将图像数据输入到计算机中。
5.输出设备输出设备是将计算机处理后的数据显示或传输到外部的设备，包括显示器、打印机、音响等。
显示器是最常见的输出设备，它能够将计算机处理后的图像和文字显示出来。
打印机则是将计算机中的数据打印出来，音响则将计算机中的音频数据播放出来。
二、软件组成1.系统软件系统软件是计算机运行所必需的软件，包括操作系统、编译器、驱动程序等。
操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源的核心软件，编译器是将高级语言翻译成机器语言的工具，驱动程序则是控制各种硬件设备的软件。
计算机组成原理三、名词解释1.计算机系统：由硬件和软件两大部分组成，有多种层次结构。
2.主机：CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。
3.主存：用于存放正在访问的信息4.辅存：用于存放暂时不用的信息。
5.高速缓存：用于存放正在访问信息的付本。
6.中央处理器：是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。
7.硬件：是指计算机实体部分，它由看得见摸得着的各种电子元器件，各类光、电、机设备的实物组成。
软件：指看不见摸不着，由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。
8.系统软件：又称系统程序，主要用来管理整个计算机系统，监视服务，使系统资源得到合理调度，高效运行。
应用软件：又称应用程序，它是用户根据任务需要所编制的各种程序。
9.源程序：通常由用户用各种编程语言编写的程序。
目的程序：由计算机将其翻译机器能识别的机器语言程序。
10.总线：是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。
11.系统总线：是指CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输线。
通信总线：是指用于计算机系统之间或者计算机系统与其他系统（如控制仪表、移动通信）之间的通信的线路。
按传送方式分并行和串行。
串行通信是指数据在单条1位宽的传输线上，一位一位的按顺序分时传送。
并行通信是指数据在多条并行1位宽的传输线上，同时由源传送到目的地。
12.带宽：单位时间内可以传送的最大的信息量。
13.机器字长：是指CPU一次并行处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。
14.主存容量：是指主存中存放二进制代码的总位数。
15.机器数：符号位数字化，0代表正数，1代表负数。
16.定点数：小数点固定在某一位位置的数。
17.浮点数：小数点的位置可以浮动的数。
18.补码：带符号数据表示方法之一，正数的反码和原码相同，负数的反码是将二进制按位取反后在最低位再加1.19.溢出：在计算机中，超出机器字长，发生错误的结果。
20.非编码键盘：采用软件判断键是否按下及设键、译键、计算键值的方法的键盘。
计算机组成原理比较好的书
关于计算机组成原理的书籍，有很多经典的著作值得推荐。
其中，Andrew S. Tanenbaum的《计算机组成与设计，硬件/软件接口》（Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface）是一本非常受欢迎的教材，它详细介绍了计算机系统的
结构、功能和性能。
另外，David A. Patterson和John L. Hennessy合著的《计算机组成与设计，硬件/软件接口》（Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface）也是一本经典之作，涵盖了计算机体系结构、指令集体
系结构、流水线等内容。
此外，William Stallings的《计算机组
织与体系结构》（Computer Organization and Architecture）也
是一本很不错的选择，它涵盖了计算机体系结构、指令集体系结构、数据通路和控制、存储器层次结构等内容。
除了上述的书籍，还有一些其他的经典教材和参考书籍，比如《深入理解计算机系统》（Computer Systems: A Programmer's Perspective）和《现代操作系统》（Modern Operating Systems）等，它们也都涵盖了计算机组成原理相关的内容。
总的来说，选择一本好的计算机组成原理的书籍，关键是要根
据自己的学习需求和学术背景来进行选择。
希望这些推荐对你有所帮助。
计算机的组成部分有哪些计算机5大组成部分是：1、控制器，计算机的控制系统；2、运算器，计算机的运算系统；3、存储器，计算机存储系统；4、输入设备，包括键盘、鼠标、麦克风、摄像头、触摸屏等；5、输出设备，包括显示器、音响、打印机等。
计算机五大组成部分1、控制器：计算机的控制系统2、运算器：计算机的运算系统-逻辑运算（判断事物的对与错）-数学运算（1+1）控制器+ 运算器= 中央处理器（CPU）3、存储器：计算机存储系统-内存基于电工作的优点：读取速度快缺点：断电数据丢失-外存优点：可以永久存储数据缺点：读取速度慢4、输入设备键盘、鼠标、麦克风、摄像头、触摸屏等5、输出设备显示器、音响、打印机输入设备：input 输出设备：output存储器也叫I/O操作三大核心组件CPU:大脑内存：短期记忆硬盘：永久保存×86: 32位操作系统指CPU一次性能处理32位个二进制字符×86: 64位操作系统指CPU一次性能处理64位个二进制字符存储器寄存器：将CPU即将用到的数据存储于寄存器（容量小）高速缓存：将经常要用到的数据中容量比较小的数据存储在高速缓存内存：CPU获取数据的主力还是内存硬盘：机械硬盘：硬盘的机械手臂在磁道上旋转读取数据固态硬盘：基于电容存储，数学算法磁带：服务器数据备份BIOS系统basic input output system 计算器出厂自带的小系统操作系统操作系统也是应用程序但是他是针对计算机硬件，将操作硬件中的复杂，丑陋的借口封装起来，暴露给用户简单快捷的操作接口，帮助用户管理、协调、操作、调度计算机的各个硬件。
运算器，控制器，存储器，输入设备和输出设备运算器和控制器统称为处理器，也就是CPU，运算器负责算术运算和逻辑运算，控制器负责键盘，鼠标等外部设备。
存储器：存储器包括外存储器和存储器，外存储器常见的有硬盘，U盘，MP3等，内存储器也就是内存RAM，分问SDRAM和DDRAM也就是SD内存和DDR内存输入设备：常见的有键盘，鼠标，写字板，扫描仪，摄像头输出设备：常见的有打印机，显示器，传真机等等微型计算机的分类及主要技术指标微型计算机种类繁多，型号各异，因此人们可以从不同角度对其进行分类。
例如按微处理器的制造工艺、按微处理器的字长、按微型机的构成形式、按应用范围等进行分类。
不过，最常见的是按微处理器的字长和按微型机的构成形式来进行分类。
这是因为微处理器是微型计算机的核心部件，微处理器的性能（特别是字长）在很大程度上决定了微型机的性能，此外，从构成形式上，目前微型机有单片机、单扳机和系统机（多扳机）三种形式。
1.3.1按微处理器（CPU）字长分类按微处理器字长来分，微型计算机一般分为4位、8位、16位、32位和64位机几种。
（1）4位微型计算机；用4位字长的微处理器为CPU，其数据总线宽度为4位，一个字节数据要分两次来传送或处理。
4位机的指令系统简单、运算功能单一，主要用于袖珍或台式计算器、家电、娱乐产品和简单的过程控制，是微型机的低级阶段。
（2）8位微型计算机：用8位字长的微处理器作CPU，其数据总线宽度为8位。
8位机中字长和字节是同一个概念。
8位微处理器推出时，微型机在硬件和软件技术方面都已比较成熟，所以8位机的指令系统比较完善，寻址能力强，外围配套电路齐全，因而使8位机通用性强，应用宽广，广泛用于事务管理、工业生产过程的自动检测和控制、通信、智能终端、教育以及家用电器控制等领域。
（3）16位微机：用高性能的16位微处理器作CPU，数据总线宽度为16位。
由于16位微处理器不仅在集成度和处理速度、数据总线宽度、内部结构等方面比8位机有本质上的不同，由它们构成的微型机在功能和性能上已基本达到了当时的中档小型机的水平，特别是以Intel 8086为CPU的16位微型机IBM PC ／XT不仅是当时相当一段时间内的主流机型，而量其用户拥有量也是世界第一，以至在设计更高档次的微机时，都要保持对他的兼容。
16位机除原有的应用领域外，还在计算机网络中扮演了重要角色。
（4）32位微机：32位微机使用32位的微处理器作CPU，这是目前的主流机型。
从应用角度看，字长32位是较理想的，它可满足了绝大部分用途的需要，包括文字、图形、表格处理及精密科学计算等多方面的需要。
典型产品有Intel 80386，Intel 80486，MC68020，MC68030、Z-80000等。
特别是1993年Intel 公司推出Pentium微处理器之后，使32位微处理器技术进入一个崭新阶段。
他不仅继承了其前辈的所有优点而且在许多方面有新的突破，同时也满足了人们对图形图像、实时视频处理、语言识别、大流量客户机／服务器应用等应用领域日益迫切的需求。
（5）64位微机：64位微机使用64位的微处理器作CPU，这是目前的各个计算机领军公司争相开发的最新产品。
其实高档微处理器早就有了64位字长的产品。
只是价格过高，不适合微型计算机使用，通常用在工作站或服务器上。
现在，是到了64位微处理器进入微型计算机领域的时机了。
估计Intel公司和HP 公司会在2003年推出他们合作研制的第一款用于微型机的64位微处理器。
相信64位微处理器会将微型计算机推向一个新的阶段。
1.3.2按微型计算机的组装形式分类微型计算机是由多个功能部件构成的一个完整的硬件系统，除核心部件微处理器之外，还配置有相应的存储部件、输入输出接口等。
因此，按照微型机多个部件的组装形式分类，又可分为单片机、单扳机和多板微型计算机三类。
（1）单片机：如果将构成微型计算机的各功能部件（CPU，RAM，ROM及I／O接口电路）集成在同一块大规模集成电路芯片上，一个芯片就是一台微型机，则该微型机就称为单片微型计算机，简称单片机。
单片机的特点是集成度高、体积小、功耗低、可靠性高、使用灵活方便、控制功能强、编程保密化、价格低廉、利用单片机可较方便地构成一个控制系统。
因此，在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信和分布式控制系统、家用电器等领域的应用日益广泛。
典型产品有：Intel公司的MCS8051、8096（16位单片机），Motorola公司的MC68HC05，MC68HC11等。
一般单片机本身没有软件开发功能，因为单片机内无监控程序或系统通用管理软件，只放置有用户事先调试好的应用程序，不过随着单片机技术的迅速发展，目前也有部分高档单片机内可固化部分系统软件。
（2）单板机：如果将CPU芯片、存储器芯片、I／O接口芯片及简单的输入、输出设备（如小键盘、数码显示器LED（Light Emitting Diode,发光二极管））装配在同一块印刷电路板上，这块印刷电路板就是一台完整的微型机，称为单板微型计算机，简称单板机。
单板机具有完全独立的操作功能，加上电源就可以独立工作。
但由于它的输入、输出设备简单、存储容量有限，工作时只能用机器码（二进制）编程输入，故通常只能应用于一些简单控制系统和教学中。
国内曾经最流行的单板机是TP801（CPU为Z-80），现已被单片机、系统机（PC机）淘汰。
（3）多板微型计算机：也称系统机，把微处理器芯片、存储器芯片、各种I／O接口芯片和驱动电路、电源等装配在不同的印刷电路板上，各印刷电路板插在主机箱内标准的总线插槽上，通过系统总线相互连接起来，就构成了一个多插件板的微型计算机。
目前广泛使用的微型计算机系统（如IBM PC／XT，PC／AT，PC386，PC484，PC586等）就是用这种方式构成的。
多板微型计算机也称单机系统，所有的系统软件和应用程序都在系统内的硬盘上或内存中。
它功能强、组装灵活。
选择不同的功能部件适配卡（如主机板、内存条、显示卡、声卡、软、硬盘驱动器、光驱、打印机、键盘、鼠标等）就可以构成不同功能和规模的微型计算机。
1.3.3微型机的主要技术指标一台计算机的性能优劣，要由多项技术指标来综合评价，不同用途的计算机强调的侧重面也不同。
通常微型计算机用下面几顶指标来衡量其基本性能。
1.字长字长是指计算机内部参与运算的数的位数。
它决定着计算机内部寄存器、ALU和数据总线的位数，直接影响着机器的硬件规模和造价。
字长直接反映了一台计算机的计算精度，为适应不同的要求及协调运算精度和硬件造价间的关系，大多数计算机均支持变字长运算，即机内可实现半字长、全字长（或单字长）和双倍字长运算。
微型机的字长通常为4位、8位、16位和32位，64位字长的高性能微型计算机也已推出。
字长对计算机计算精度的影响：4位字长：24＝16；16位字长：216＝65,536＝64K32位字长：232＝4, 294, 967, 296＝4G；64位字长：264≈1 .8445×10 192.主存容量主存容量是指主存储器所能存储二进制信息的总量。
由于现代微机中字长是可变化的，所以微机的主存容量一般以字节（Byte）数来表示，每8位（Bit）二进制为一个字节，每1024个字节称为1KB （210＝1024＝1K），即千字节；每1024KB为1M B（1024×1024＝220＝1M），即兆字节；每1024MB 为1GB，即千兆字节。
目前，微机的主存容量通常为4M、8M、16M、32M、64M、128M、256M甚至512M字节。
主存容量越大，软件开发和大型软件的运行效率就越高，系统的处理能力也就越强。
3.运算速度运算速度是衡量计算机性能的一个重要指标，在硬件一定的情况下，运算速度快慢与机器所执行的操作及主时钟频率有关，执行的操作不同，所需要的时间不同，其运算速度也不同，执行同一种操作使用同一计算方法，机器主时钟频率不同，运算速度也不同。
现在普遍采用单位时间内执行指令的条数作为运算速度指标，并以MIPS作为计量单位。
例如某微处理器在某一时钟频率下每秒执行100万条指令，则它的运算速度就为1MIPS。
目前高档微机（如486以上档次）的运算速度已达100～400MIPS。
需要指出的是，上述计算运算速度的方法显然是与机器的主时钟频率有关的，主时钟频率不同，执行同样的指令，其运算速度是不同的。
每个机器内都有一个主时钟源，它产生一定频率的连续时钟脉冲信号，为整个机器提供时钟，称为主时钟，它是全机的时间基准信号，主时钟信号的频率称为机器的主频。
主频是决定机器运算速度的关键指标，这也是人们在购买微机或组装微机时要按主频来选择CPU芯片的原因。
目前Pentium微机的主频有133MHz、166MHz、200MHz、233MHs、266MHz、最高达300MHz。
4.可靠性计算机的可靠性是一个综合的指标，应由多项指标来综合衡量，但一般常用平均无故障运行时间来衡量。
平均无故障运行时间是指在相当长的运作时间内，用机器的工作时间除以运行时间内的故障次数所得的结果。
它是一个统计值，此值越大，则说明计算机的可靠性越高，即故障降低。
目前微型机的平均无故障运行时间可高达几千小时，而巨型机和大、中型机只有几百甚至几十小时。
5.性能价格比性能价格比是机器性能与价格的比值，它是衡量计算机产品性能优劣的一个综合性指标。
这里所说的性能除包括上述的4个方面外，还应包括软件功能（如高性能操作系统、各种高级语言和应用软件配置）、外设的配置，可维护性、兼容性等。
显然，性能价格比的比值越大越好。
一般来说，微型机的性能价格比要比其它类型计算机的性能价格比高得多。
1.4 微型计算机系统微型计算机系统中从局部到全局存在三个层次：微处理器→微型计算机→微型计算机系统这是三个不同的概念，但它们之间又有着密切的联系，学习时切莫将其混为一谈。
1.4.1微型计算机的基本组成微型计算机通常由微处理器（即CPU）、存储器（ROM，BAM）、I／O接口电路及系统总线（包括地址总线AB、数据总线DB、控制总线CB）组成，如图1.2所示。
由图可知，就微型机的基本组成原理而言，它与其它各类计算机并无本质上的区别，但由于微型机广泛使用了大规模和超大规模集成电路，这便决定了微型机在组成上又有它自己的特点。
在微型计算机中，各功能部件之间通过系统总线（AB，DB，CB）相连，这使得各功能部件之间的相互关系就转化为各部件面向系统总线的单一关系，这是微型计算机在体系结构上的最突出特点。
它不仅为微型机的生产和系统功能的扩充或更新提供了方便，而且为微型计算机产品的标准化、系列化及通用性打下良好基础。
下面对各功能部件作简要介绍。
