冯诺依曼型计算机的五大组成部分及各部分的功能

1、简述诺依曼体系结构计算机的要点和工作过程。

答：诺依曼体系结构计算机的要点：计算机中的信息（程序和数据）以二进制方式表示。

程序预存储，机器自动执行。

计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。

计算机通过执行预存储在存储器中的程序来完成预定的运算。

程序由计算机的指令序列构成，计算机在处理器的控制下，首先从存储器读取一条待执行的指令到处理器中，接下来分析这条指令，而后发出该指令对应的电平脉码序列，即执行该指令。

并以此递归运行程序。

2、何谓总线？计算机中有哪几类总线？简述其用途。

答：计算机的总线（Bus）就是连接计算机硬件各部件，用于计算机硬件各部件之间信息传输的公共通道。

按照其传送信号的用途属性，总线可细分为：地址总线（Address Bus）、数据总线（Data Bus）和控制总线（Control Bus）三类。

♦地址总线（A_Bus）：专用于在CPU、存储器和I/O端口间传送地址信息的信号线。

此类信号线传送的信息总是从CPU到存储器或I/O端口，它是单向信号线。

♦数据总线（D_Bus）：专用于在CPU、存储器和I/O端口间传送数据信息的信号线。

此类信号线传送的信息可以是从CPU到存储器或I/O端口（“写”操作），也可能是从存储器或I/O端口到CPU（“读”操作），它是双向信号线。

♦控制总线（C_Bus）：专用于CPU与其它部件之间传送控制信息和状态信息的信号线。

此类信号线的构成比较复杂，传送的控制、状态信息可以是从CPU到其它部件，也可能是从其它部件到CPU。

此类总线中的某些具体的线是单向的（或从CPU到其它部件，或反之），但作为总线来说，它是双向信号线。

3、中央处理器CPU是计算机的核心部件，主要功能是解释并执行计算机指令，完成数据处理和对计算机其他各部分进行控制。

存储器是计算机系统中用来存储程序和数据的信息记忆部件。

4、嵌入式系统：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

计算机组成原理知识点总结第一章一、数字计算机的五大部件（硬件）及各自主要功能（P6）计算机硬件组成：存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备。

1、存储器（主存）主要功能：保存原始数据和解题步骤。

包括：内存储器（CPU 直接访问），外存储器。

2、运算器主要功能：进行算术、逻辑运算。

3、控制器主要功能：从内存中取出解题步骤（程序）分析，执行操作。

包括：计算程序和指令（指令由操作码和地址码组成）。

4、输入设备主要功能：把人们所熟悉的某种信息形式变换为机器内部所能接收和识别的二进制信息形式。

5、输出设备主要功能：把计算机处理的结果变换为人或其他机器所能接收和识别的信息形式。

注：1、冯诺依曼结构：存储程序并按地址顺序执行。

2、中央处理器（CPU）：运算器和处理器的结合。

3、指令流：取指周期中从内存读出的信息流，流向控制器。

数据流：在执行器周期中从内存读出的信息流，由内存流向运算器。

二、数字计算机的软件及各自主要功能（P11）1、系统软件：包括服务性程序、语言程序、操作程序、数据库管理系统。

2、应用程序：用户利用计算机来解决某些问题而设计。

三、计算机的性能指标。

1、吞吐量：表征一台计算机在某一时间间隔内能够处理的信息量，用bps度量。

2、响应时间：表征从输入有效到系统产生响应之间的时间度量，用时间单位来度量。

3、利用率：在给定的时间间隔内，系统被实际使用的时间所在的比率，用百分比表示。

4、处理机字长：常称机器字长，指处理机运算中一次能够完成二进制运算的位数，如32位机、64位机。

5、总线宽度：一般指CPU从运算器与存储器之间进行互连的内部总线一次操作可传输的二进制位数。

6、存储器容量：存储器中所有存储单元（通常是字节）的总数目，通常用KB、MB、GB、TB来表示。

7、存储器带宽：单位时间内从存储器读出的二进制数信息量，一般用B/s（字节/秒）表示。

8、主频/时钟周期：CPU的工作节拍受主时钟控制，按照规定在某个时间段做什么（从什么时候开始、多长时间完成），主时钟不断产生固定频率的时钟信号。

计算机组成-冯·诺依曼体系结构计算机组成 - 冯·诺依曼体系结构⽬录计算机组成原理⽬录：计算机组成原理在整个计算机课程中的地位如下图所⽰：图1：计算机体系结构计算机组成原理这门课会围绕冯·诺依曼体系的五⼤组成部分展开，分别介绍运算器、控制器、存储器、输⼊设备和输出设备。

运算器、控制器、存储器、输⼊设备和输出设备。

1. 冯·诺依曼体系结构冯·诺依曼体系结构(Von Neumann architecture)，也叫存储程序计算机。

什么是存储程序计算机呢？这⾥⾯其实暗含了两个概念：可编程计算机：计算机是由各种门电路组合⽽成的，然后通过组装出⼀个固定的电路板，来完成⼀个特定的计算程序。

⼀旦需要修改功能，就要重新组装电路。

这样的话，计算机就是“不可编程”的。

如计算器就是不可编程的。

存储计算机。

⽐如内存和硬盘都是存储设备。

图2：冯·诺依曼体系结构⽰意图处理器单元(Processing Unit)：⾸先是⼀个包含算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit，ALU）和处理器寄存器（ProcessorRegister）的处理器单元（Processing Unit），⽤来完成各种算术和逻辑运算。

因为它能够完成各种数据的处理或者计算⼯作，因此也有⼈把这个叫作数据通路（Datapath）或者运算器。

控制器单元(Control Unit/CU)：是⼀个包含指令寄存器（Instruction Register）和程序计数器（Program Counter）的控制器单元（Control Unit/CU），⽤来控制程序的流程，通常就是不同条件下的分⽀和跳转。

在现在的计算机⾥，上⾯的算术逻辑单元和这⾥的控制器单元，共同组成了我们说的 CPU。

存储器存储器：⽤来存储数据（Data）和指令（Instruction）的内存。

以及更⼤容量的外部存储，在过去，可能是磁带、磁⿎这样的设备，现在通常就是硬盘。

1、说明冯·诺依曼计算机结构的特点。

1.由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五个部分组成2.存储器以二进制形式存储指令和数据3.指令由操作码和地址码组成4.存储程序并按地址顺序执行5.冯·诺依曼机的核心设计思想：存储程序，机器自动化工作的关键6.以运算器为中心2、指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？计算机硬件主要通过不同的时间段来区分指令和数据，即：取指周期（或取指微程序）取出的既为指令，执行周期（或相应微程序）取出的既为数据。

另外也可通过地址来源区分，从PC指出的存储单元取出的是指令，由指令地址码部分提供操作数地址。

什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？计算机系统——计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体计算机硬件——计算机的物理实体计算机软件——计算机运行所需的程序及相关资料硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。

存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？答：存储器的层次结构主要体现在Cache—主存和主存—辅存这两个存储层次上。

Cache—主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，接近于Cache的速度，而容量和位价却接近于主存。

主存—辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存说明存取周期和存取时间的区别。

存取周期和存取时间的主要区别是：存取时间仅为完成一次存取操作的时间，而存取周期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的恢复时间。

即：存取周期 = 存取时间 + 恢复时间什么叫刷新？为什么要刷新？说明刷新有几种方法。

刷新——对DRAM定期进行的全部重写过程；刷新原因——因电容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰减需要及时补充，因此安排了定期刷新操作；常用的刷新方法有三种——集中式、分散式、异步式。

集中式：在最大刷新间隔时间内，集中安排一段时间进行刷新；分散式：在每个读/写周期之后插入一个刷新周期，无CPU访存死时间；异步式：是集中式和分散式的折衷半导体存储器芯片的译码驱动方式有几种？半导体存储器芯片的译码驱动方式有两种：线选法和重合法。

计算机简答题：一、冯·诺依曼提出的“存储程序”原理是什么？其基本思想是：1、计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大硬件组成；2、数据和程序以二进制代码的形式存储在存储器中；3、控制器根据存放在存储器的指令序列（程序）进行工作，并由一个程序计数器控制指令的执行，控制器具有判断能力，能以计算结果为基础，选择不同的工作流程。

二、简述计算机的工作原理。

计算机的工作过程就是运行程序指令的过程。

指令的执行过程如下：1、读取指令：即按照指令计数器中的地址，从内存储器中取出指令，并送往指令寄存器中。

2、分析指令：对指令寄存器中存放的指令进行分析，确定执行什么操作，由地址码确定操作数的地址。

3、执行指令：即根据分析的结果，由控制器发出的完成该操作所需要的一系列控制信息去完成指令所要求的操作。

4、执行指令的同时，指令计数器加1，为执行下一条指令做好准备。

如果遇到转移指令，则转移地址送入指令计数器。

三、什么是操作系统？有什么作用？操作系统是管理和控制计算机软、硬件资源，合理组织计算机的工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供功能强大、使用方便和可扩展的工作环境，为用户使用计算机提供接口的程序的集合。

在计算机系统中，操作系统位于硬件和用户之间，一方面能向用户提供接口，方便用户使用计算机，另一方面能管理计算机软硬件资源，以便充分合理地利用它们。

四、简要说明操作系统的功能。

操作系统有五大功能：1、处理机管理：对处理机的分配和运行实施有效的管理。

2、存储器管理：负责内存分配、内存保护及内存扩充，合理为程序分配内存，保证程序间不发生冲突和相互破坏。

3、设备管理：对计算机系统内的所有设备实施有效的管理，使用户方便灵活地使用设备。

4、文件管理：负责管理软件资源，并为用户提供对文件的存取、共享和保护等手段。

5、用户接口：提供方便、友好的用户界面，使用户方便灵活地使用计算机。

五、什么是多媒体技术？它的特点是什么？多媒体技术是把文字、图形图像、动画、音频、视频等各种媒体通过数字化的采集、获取、加工处理、存储和传播而综合为一体化的技术。

习题11. 冯·诺依曼型计算机的基本思想是什么？2. 简述冯·诺依曼型计算机的基本特点。

3. 按照存储程序原理，冯·诺依曼型计算机必须具备哪些功能？4. 计算机的发展经历了哪几代？5. 未来计算机的发展趋势是什么？6. 计算机系统可分为哪几个层次？说明各层次的特点及其相互联系。

7. 分别解释虚拟机器和实际机器的含义。

8. 简述计算机系统结构和计算机组成的含义，以及两者研究内容上的区别。

9. 什么是计算机系统的硬件和软件？10. 计算机的硬件由哪些部件组成，它们各起什么作用？11. 什么叫计算机的软件系统？计算机软件按功能的不同可分为哪几类？它们各起什么作用？12. 为什么说计算机系统的硬件和软件在逻辑功能上是等效的？13. 假设在一台40MHz处理机上运行200000条指令的目标代码，程序主要由四种类型的指令所组成。

根据程序跟踪实验结果，已知指令混合比和每类指令的CPI值如表1.4所示。

表1.4 各类指令的指令混合比及每类指令的CPI值(1)试计算用上述跟踪数据在单处理机上执行该程序时的平均CPI；(2)根据(1)所得到的CPI，计算相应的MIPS速率及程序的执行时间。

14. 某工作站采用时钟频率为15MHz、处理速率为10MIPS的处理机来执行一个已知混合程序。

假定每次存储器存取为1周期延迟，试问：(1)此计算机的有效CPI是多少？(2)假定将处理机的时钟频率提高到30MHz，但存储器子系统速率不变。

这样，每次存储器存取需要两个时钟周期。

如果30%的指令每条只需要一次存储存取，而另外5%的指令每条需要两次存储存取，还假定已知混合程序的指令数不变，并与原工作站兼容，试求改进后的处理机性能。

15. 电子计算机按信息的形式及处理方式的不同，可分为哪几类？16. 电子数字计算机按用途的不同，可分为哪几类？17. 计算机按规模的不同，可分为哪几类？18. 计算机按使用方式的不同，可分为哪几类？19. 计算机按结构的不同，可分为哪几类？20. 简述计算机的主要应用领域。

计算机组成原理一、选择1、数的大小2、存储单元存储单元一般应具有存储数据和读写数据的功能，一般以8位二进制作为一个存储单元，也就是一个字节。

每个单元有一个地址，是一个整数编码可以表示为二进制整数。

程序中的变量与主存储器的存储单元相对应。

变量的名字对应存储单元的地址，变量的内容对应单元所存储的数据。

3、冯.诺依曼体系结构以二进制的形式将程序存放到存储器中，控制器依据存储器的程序来控制全机协调地完成计算任务。

存储程序并按地址顺序执行，这就是冯诺依曼型计算机的体系结构，该结构由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备组成。

4、寻址范围存储器的容量=存储字长*存储单位5、CPU模型中各器件的功能控制器：（1）从指令cache中取出一条指令，并指出下一条指令在指令cache中的位置。

（2）对指令进行译码或测试，并产生相应的操作和控制信号，以便启动规定的动作。

（3）指挥并控制CPU、数据cache和输入/输出设备之间数据流动的方向。

运算器：（1）执行所有的算术运算。

（2）执行所有的逻辑运算，并进行逻辑测试。

存储器：（1）数据缓冲寄存器（DR）①作为ALU运算结果和通用存储器之间信息传送中时间上的缓冲。

②补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。

（2）指令寄存器（IR）用来保存当前正在执行的一条指令。

（3）程序计数器（PC）保证程序能够连续地执行下去。

（4）数据地址寄存器（AR）用来保存当前CPU所访问的数据cache存储器中（简称数存）单元的地址。

（5）通用寄存器(R0__R3)通用寄存器共4个，当算术逻辑单元（ALU）执行算数或逻辑运算时，为ALU提供一个工作区。

（6）状态字寄存器（PSW）保存由算数指令和逻辑指令运算或测试结果建立的各种条件代码。

6、指令的分类数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制指令、输入输出指令、字符串处理指令、特权指令、其他指令7、指令周期的含义指令周期是指取出一条指令并执行这条指令的时间。

冯·诺曼结构计算机硬件的五大组成部分及功能冯·诺曼结构计算机硬件的五大组成部分及功能美籍匈牙利科学家冯·诺依曼最新提出程序存储的思想，并成功将其运用在计算机的设计之中，根据这一原理制造的计算机被称为冯·诺依曼结构计算机，世界上第一台冯·诺依曼式计算机是1949年研制的EDVAC，由于他对现代计算机技术的突出贡献，因此冯·诺依曼又被称为“现代计算机之父”。

EDVAC方案明确奠定了新机器由五个部分组成，包括：运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备，并描述了这五部分的职能和相互关系.报告中，诺伊曼对EDVAC中的两大设计思想作了进一步的论证，为计算机的设计树立了一座里程碑。

根据冯诺依曼体系结构构成的计算机，必须具有如下功能：把需要的程序和数据送至计算机中。

必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。

能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。

能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作。

能够按照要求将处理结果输出给用户。

为了完成上述的功能，计算机必须具备五大基本组成部件，包括：输入数据和程序的输入设备记忆程序和数据的存储器完成数据加工处理的运算器控制程序执行的控制器输出处理结果的输出设备。

【拓展阅读】电脑硬件知识CPU，主板就是个平台。

内存，显卡，硬盘，光驱通过数据线或者直接装置来组成一个工作整体。

CPU相当于人的大脑，发出各种指令来协调各个部分的工作，内存是个中转仓库，中转各种指令，数据等等。

关机后数据不保留，硬盘是最终载体，所有的数据，顺序，歌曲，电影等等都是保管在硬盘中，硬盘中的数据在关机后保留。

机箱就是把这个整体固定在一个固定的环境中，通过电源来给各个部分来进行供电，通过显卡来输出显示信号，最后在显示在显示器上。

键盘鼠标来进行电脑的各项操作。

音箱通过主板上的集成声卡来输出各种声音。

网卡是组建局域网或者上网的时候发送和接收数据。

一，冯.诺依曼机的特点：1．计算机由运算器，存储器，控制器和输入设备，输出设备五大部件组成2．指令和数据以同等地位存于存储器内，并可按地址访问3．指令和数据均用二进制代码表示4．指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置。

5．指令在存储器内按顺序存放6．以运算器为中心计算机与日常使用的袖珍计算机的本质区别在于自动化程度的高低二，计算机的硬件指标（1）机器字长：C P U一次能处理数据的位数，通常与C P U寄存器位数有关（2）存储容量：包括主存和辅存，是存放二进制代码的总和，可以用位或字节来衡量。

（3）运算速度：可以用MI P S,C PI (每执行一条指令所需要的时钟周期数)或F L OP S (每秒浮点运算次数)。

三，电子管-----晶体管--------中小规模集成电路----------大规模集成电路计算机分类方法很多，按信息的形式可以分为数字计算机和模拟计算机，前者以离散型数字脉冲形式传递，而后者的信息是以连续型电波形式传递的，两者结合为数字模拟混合式计算机。

1 94 6年研制成功的第一台计算机称为EN I A C.数控机床是计算机在过程控制方面的应用，邮局实现信息自动分拣是计算机在模式识别方面的应用。

计算机在过程控制应用中，除计算机外，A/D转换器是重要部件，能把模拟量转换成计算机能识别的信号。

计算机发展至今，虽然与早期相比面貌全非，但存储程序的特点不变四，摩尔定律：微芯片上集成的晶体管数目以每三年翻两番的规律递增，由于受到物理极限的制约，不能永远生效五，什么是总线？特点？总线是连接多个部件的信息传输线，是各个部件共享的传输介质。

而且在某一个时刻允许有一个部件向总线发送信息，但多个部件可以同时从总线上接受相同的信息。

总线周期：申请分配阶段，寻址阶段，传送阶段，结束阶段六，总线控制包括：总线判优控制和总线通信控制。

前者又分为集中式和分布式良种，其中集中式总线判优逻辑有链式查询，计数器定时查询，独立请求方式。

简答题1：1．冯-诺依曼原理的基本思想是什么？答：主要有三点：（1）计算机硬件组成应为五大部分：控制器、运算器、存储器、输入和输出；（2）存储程序，让程序来指挥计算机自动完成各种工作；（3）计算机运算基础采用二进制；2．什么是计算机硬件、计算机软件？各由哪几部分组成？它们之间有何联系？答：算机的硬件：人们通常把构成计算机的物理装置称为计算机的硬件，其主要功能是：存放控制计算机运行的程序和数据，对信息进行加工处理，实现与外界的信息交换。

软件：是计算机程序及其相关文档的总称。

软件是对硬件功能的完善与扩充，一部分软件又是以另一部分软件为基础的再扩充。

3．什么是位、字节？什么是内存地址？答：在计算机中，二进制数中的每个0和1是信息的最小单位，称为二进制位，简称“位”，英文用“bit”表示。

4．什么是存储器？什么是内存？什么是外存？存储器的容量以什么为单位？答：在计算机中用于存放供CPU执行的指令，计算或处理的原始数据、中间结果、最终答案的部件称为存储器。

用来存放可供CPU直接调用的指令或数据的存储器称为内部存储器，简称内存。

计算机的内存一般由RAM和ROM组成，通过电路与CPU相连，CPU可向其中存入数据，也可以从中取得数据，存取数据速度与CPU速度相匹配。

外存储器简称外存，主要有磁带、磁盘、光盘等。

用于长期保存数据或程序，并能随时恢复或应用。

其特点是容量大且断电后数据不丢失，但存储速度较慢。

存储器的容量以字节为单位。

5．计算机主频和运算速度的含义是什么？答：主频是指机器的时钟频率，它直接影响到机器运行速度。

运算速度是指机器每秒能执行的指令数，其单位为MIPS。

6．微型计算机中的主存储器由RAM和ROM组成，二者的主要区别是什么？正运行的用户程序存放在哪部分中？答：（1）RAM为随机存储器，可随时读写，断电后信息归零；（2）ROM为只读存储器，只可读出其内容而不能写入信息，断电后其住处仍保存着；（3）正运行的用户程序存放在RAM中；7．计算机系统的主要性能指标反映在哪些方面？答：四个方面：字长、运算速度、存贮容量和主频。

计算机简答题部分（有意者可以看看，标有书页的题主要以书上答案为主。

）计算机系统部分1、简述计算机五个基本组成部件各自的功能。

答：1.运算器主要负责各种算术运算和逻辑运算；2.控制器负责指挥整个计算机的各个部件，按照指令的功能要求有条不紊地协调工作；3.存储器用来存储程序、数据和运算的中间结果及最后的结果；4.输入设备用来完成输入功能，即向计算机送入程序、数据以及各种信息；5.输出设备用来将计算机工作的中间结果及最后的处理结果从内存送出来。

2、简述冯诺依曼思想的三个基本内容。

答：①计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件；②指令和数据均用二进制来表示；③指令在存储器中按顺序存储。

3、简述语言处理程序的作用。

答：它是为用户设计的编程服务软件，其作用是将高级语言源程序翻译成计算机能识别的目标程序。

4、简述指令的执行过程。

答：取指令→分析指令→执行指令→取下一条指令。

5、简述操作系统的基本功能。

答：（1）作业管理；（2）文件管理；（3）存储管理；（4）设备管理；（5）进程管理。

6、简述计算机硬件系统,系统软件,应用软件之间的联系。

答：计算机系统分为硬件系统和软件系统，软件系统又可分为系统软件和应用软件两类。

系统软件是计算机系统中最靠近硬件层次的软件,是用于管理、控制和维护计算机系统资源的程序集合。

应用软件是为解决特定应用领域问题而编制的应用程序。

计算机通过执行程序而运行,工作时软、硬件协同工作,两者缺一不可。

硬件是软件工作的基础,离开硬件,软件无法工作；软件是硬件功能的扩充和完善,有了软件的支持,硬件功能才能得到充分的发挥。

两者相互渗透、相互促进，可以说硬件是基础,软件是灵魂。

7.简述设备驱动程序的作用。

书26-27页驱动程序是一个小型的系统级程序，它能够使特定的硬件和软件与操作系统建立联系，让操作系统能够正常运行并启用该设备。

如果您正准备添加某些新的设备，操作系统不会知道如何处理它。

1.冯·诺依曼型计算机的基本特点是什么？答：采用二进制形式表示数据和指令。

指令由操作码和地址码组成。

•将程序和数据存放在存储器中，使计算机在工作时从存储器取出指令加以执行，自动完成计算任务。

这就是“存储程序”和“程序控制”（简称存储程序控制）的概念。

•指令的执行是顺序的，即一般按照指令在存储器中存放的顺序执行，程序分支由转移指令实现。

计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成，并规定了5部分的基本功能。

冯•诺依曼型计算机的基本特点也可以用“存储程序”和“程序控制”来高度概括。

2.计算机硬件有哪些部件，各部件的作用是什么？答：计算机的硬件系统由有形的电子器件等构成的，它包括运算器、存储器、控制器、输入输出设备及总线系统组成。

而总线分为数据总线、地址总线、控制总线，其结构有单总线结构、双总线结构及多总线结构。

存储器（Memory）是用来存放数据和程序的部件；运算器是对信息进行运算处理的部件；控制器是整个计算机的控制核心。

它的主要功能是读取指令、翻译指令代码、并向计算机各部分发出控制信号，以便执行指令；输入设备能将数据和程序变换成计算机内部所能识别和接受的信息方式，并顺序地把它们送入存储器中；输出设备将计算机处理的结果以人们能接受的或其它机器能接受的形式送出。

1、什么是总线？以总线组成计算机有哪几种组成结构？答：总线（Bus）就是计算机中用于传送信息的公用通道，是为多个部件服务的一组信息传送连接线。

按照总线的连接方式，计算机组成结构可以分为单总线结构、双总线结构和多总线结构等（详细内容见第7章）。

2、什么是硬件、软件和固件？什么是软件和硬件的逻辑等价？在什么意义上软件和硬件是不等价的？答：计算机硬件（Hardware）是指构成计算机的所有实体部件的集合，通常这些部件由电路（电子元件）、机械等物理部件组成。

计算机软件（Software）是指能使计算机工作的程序和程序运行时所需要的数据，以及与这些程序和数据有关的文字说明和图表资料，其中文字说明和图表资料又称为文档。

1946美国的宾夕法尼亚大学诞生的第一台计算机ENIC (电子数字积分计算机)图灵：理论奠基人冯.诺依曼体：现代计算机之父计算机的工作原理：程序的存储和释放原理冯诺依曼体系结构：存储器与运算器双向主要特点：程序存储，共享数据，顺序执行1.结构以运算器为特征2.如果以数据被加工处理来看待，计算机以运算器为核心工作3.五大组成部分：存储器（记忆）控制器（控制）运算器（执行），输入设备，输出设备控制器：指挥与控制计算机各功能部件协同工作、自动执行计算机程序运算器：指计算机中进行各种算术运算和逻辑运算的操作部件存储器：许多存储单元的集合，按单元号顺序排列CPU:由运算器，控制器和寄存器组成寄存器：用来暂时存放运算数据和运算结果的高速独立的存储单元CPU的评价指标：主频，外频，倍频系数，字长，缓存CPU的主频=外频（CPU的基准频率）×倍频系数（CPU主频与外频之间的相对关系）字长（字长大，运算范围大）：CPU在单位时间内并行处理的位数CPU的新技术：多核技术，多线程技术CPU和内存进行信息上的交换位，字节和兆：1字节＝8位二进制数32位二进制数＝4字节1024MB=1GB内存的特征：存取速率快，小容量，数据信息的暂时性内存的存放方式分类：RAM随机存取存储器（可读可写，暂时存放，断电就没)ROM只读存储器（只能读，永久存放）外存的特征：低速，大容量，数据的永久性外存储器：硬盘存储器，软盘存储器，光盘存储器和U盘存储器根据性能的不同分为:外存（辅存）和内存（主存）CPU和内存被称为是主机输出设备（0，1转换到外界）：显示器（阴极射线管显示器，液晶显示屏），打印机（点阵，喷墨，激光），耳机，喇叭，投影仪输入设备（外界转化为0，1）：键盘，鼠标（机械鼠标，光电鼠标，触控鼠标），扫描仪智能手环，智能音箱：既是一种输入设备也是一种输出设备总线：是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线总线按传输数据分类：总线按所处的位置分类：数据总线，地址总线，控制总线内部总线，系统总线，外部总线总线的标准：共同遵守的规范和合同计算机的系统：硬件系统和软件系统软件的分类：应用软件：满足特定用途系统软件：操作系统计算机的主要内涵：抽象，自动化，计算计算机的数据表示数据分类：数值（0~9）：分为整数（不带小数点），实数（带小数点）符号±，值符号：a,b （值和符号0，1化）计算机内部：二进制（0，1在计算机内部互斥对立状态）计算机的组成及工作原理现代意义的计算机的工作原理：存储与释放原理运算器功能：对数据的加工处理计算机的发展按器件的原材料划分：电子管，晶体管，集成电路与大规模集成电路，超大规模集成电路第二章医学数据医院信息系统：HIS系统（hospital information system）HIS的子系统：临床诊疗部分，药品管理部分，综合管理与统计分析部分，外界接口部分，财务管理部分第三章（重要）数据的信息化语言是符号计算机对我们日常信息的表示：数值类，符号类，真值(正负号)真值向机器码的过渡：真值把符号0，1化以后汉字的编码：2^16实数（看笔记）：科学记数法（尾数和指数）操作系统:数据的信息化，二进制化计算机系统：硬件系统躯体和软件系统灵魂硬件系统：构成计算机系统的一切设备，包括CPU，硬盘，存储器，主板，电源，输入设备软件系统：一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合操作系统的定义：控制与管理，计算机上所有的软硬资源，精心组织计算机的工作流程，以提高计算机的工作效率，为用户提供一个良好的操作环境操作系统的功能：管理功能，接口功能操作系统（OS）的五大管理功能：CPU管理（进程管理）：对CPU执行时间的管理文件管理（磁盘管理）：．．．．．．．．．．．能快速处理大量信息，文件系统是操作系统中组织，存取和保护数据的重要部分内存管理：分配处理空间，实现保护，共享和重定位（影响整个系统的性能）设备管理：对硬件设备的管理，是操作系统中用户与外部设备之间的接口作业管理：负责人机交互，图形界面或系统任务的管理进程：程序的执行过程接口功能：图形（界面），命令（界面）操作系统的分类：桌面操作系统，网络操作系统，分布式操作系统，嵌入式操作系统（智能设备）操作系统的演化：手工操作，批处理，多道程序系统，多道批处理系统，分时系统（把处理计算机的运算时间分成很短的片段按时间片轮流把处理机分配给各联机作业使用），实时系统（及时响应，高可靠性）通用操作系统系统软件（操作系统）：UNIX系统，Linux系统，鸿蒙系统．．．．．．．．．．（．分布式操作系．．．．．．．．．．HarmonyOS 2统）．．计算机机群：互相连接的多个独立计算机的集合，可以是淡季或多处理器系统，每个节点有自己的存储器，I/O设备和操作系统计算机网络（讲过的都有出题点）：用通信介质把分布在不同地域的独立，自治的计算机系统联系起来以达到资源共享的目的系统不一样指硬件或软件不一样独立自治：系统可能完全不同，计算机之间不存在主从关系网络的分类：有线网络：光纤，普通的网线，同轴电缆，双绞线无线网络：蓝牙，WiFi根据网络覆盖的范围分类：局域（覆盖一个建筑，家庭，实验室），城域（覆盖一个城市），广域网络的拓扑结构分类．．：星型拓扑，总线型拓扑，环形拓扑（多．．．．．．．．．．．．机）．．．．．．．．．（以什么样的方式连接计算用于光纤），树形拓扑（层次结构）请简述不同网络拓扑结构的优缺点：．．．．．．．．．．．．．．．．总线型：优点连接形式简单，易于实现，所用线缆最短，增加或者移除结点比较灵活，个别结点发生故障时，不影响网络中其他结点的正常工作。

冯诺依曼计算机五大体系结构
冯·诺依曼计算机是20世纪初计算机发展的重要一步，它向世界送去了计算机的希望。

冯·诺依曼开发了“五大体系结构”，即输入输出
（I/O）系统、存储程序、运算器、控制器和指令解释器。

本文将这五大体系结构详细介绍如下：
一、输入输出（I/O）系统
输入输出（I/O）系统主要用于将冯·诺依曼机器与外界设备连接，以便与外界设备的信息进行交换，进而支持冯·诺依曼机器的其他功能。

二、存储程序
存储程序是一种可存储信息的装置，用来储存、增改和读取存储在内存中的信息，它是冯·诺依曼计算机中最重要的一个系统。

三、运算器
运算器主要用于实现运算和处理逻辑指令，能够计算出由运算符号和其他数据组成的表达式的值。

四、控制器
控制器主要用于控制工作流程，包括确定指令的执行顺序，并将相应
的指令依次送入机器中。

五、指令解释器
指令解释器用来解释工作指令，它主要将含有字节的机器指令解码成具有较高级别的机器指令，以便机器识别并运行。

总之，冯·诺依曼计算机五大体系结构是计算机科学历史上一个重要的里程碑，它为计算机而形成的重要基础，它赋给我们自动解决问题的能力。