计算机硬件系统示意图

硬件系统2.2.1硬件系统组成硬件是组成计算机的物理实体，它提供了计算机工作的物质基础，人通过硬件向计算机系统发布命令、输入数据，并得到计算机的响应，计算机内部也必须通过硬件来完成数据存储、计算及传输等各项任务。

无论是那一种计算机，一个完整的硬件系统从功能角度而言必须包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分，每个功能部件各尽其职、协调工作。

微型计算机也是基于这五部分组成的，根据微型计算机的特点将硬件分为主机和外部设备两部分，如下图所示。

2.2.2主机系统主机是安装在一个主机箱内所有部件的统一体，是微型计算机系统的核心，主要由CPU、内存、输入/输出设备接口(简称I/O接口)、总线和扩展槽等构成，通常被封装在主机箱内，制成一块或多块印刷电路板，称为主机板，简称主板或系统板。

主机内部结构示意图主机箱内部实物图主板从功能上讲主板就是主机，是一个插槽的集合体，也是整个硬件系统的平台，无论是奔腾、赛扬还是毒龙，所用主板在工作原理、主要器件的设置上都差不多。

按结构分为AT主板和ATX主板，按其大小分为标准板、Baby、Micro板等几种。

主板是微型计算机系统的主体和控制中心，它几乎集合了全部系统的功能，控制着各部分之间的指令流和数据流。

随着计算机的不断发展，不同型号的微型计算机的主板结构是不一样的，典型的主板外观示例如下图所示。

主板外观主机板及其部分配件主板主要由以下部件组成：·芯片组芯片组是主板的灵魂，由一组超大规模集成电路芯片构成。

芯片组控制和协调整个计算机系统的正常运转和各个部件的选型，它被固定在主板上，不能像CPU、内存等进行简单的升级换代。

芯片组的作用是在BIOS和操作系统的控制下，按照统一规定的技术标准和规范为计算机中的CPU、内存、显卡等部件建立可靠的安装、运行环境，为各种接口的外部设备提供可靠的连接。

·CPU插座用于固定连接CPU芯片。

由于集成化程度和制造工艺的不断提高，越来越多的功能被集成到CPU上。

计算机的硬件组成示意图程序原始数据数据 控制信息58页三、综合题4、斐波那契数的数列为0，1，1，2，3，5，8，13，21，34，…，即F 0=0，F 1=1，F n+2=F n+1+F n ,n>=0。

试写出求小于100的斐波那契数（Fibonacci-numbers ）的算法。

第三章计算机硬件系统一、简答题1、描述CPU的两个基本部件。

答：CPU包括控制器和运算器两部分。

CPU具有控制单元和算术逻辑单元两个基本部件。

控制单元是计算机的“交通警”，它协调和控制出现在中央处理器单元中的所有操作。

控制单元并不是输入、输出、处理或存储数据，而是启动和控制这些操作的顺序。

除此之外，为了启动在存储器和输入输出设备进行数据或指令传递，控制单元必须和输入输出设备进行通信。

算术逻辑单元是计算机的“计算器”，它完成算术和逻辑两种类型的操作。

2、简要说明RISC和CISC芯片的主要区别。

答：RISC 和CISC 是目前设计制造微处理器的两种典型技术，虽然它们都是试图在体系结构、操作运行、软件硬件、编译时间和运行时间等诸多因素中做出某种平衡，以求达到高效的目的，但采用的方法不同，因此，在很多方面差异很大，它们主要有：（1）指令系统：RISC 设计者把主要精力放在那些经常使用的指令上，尽量使它们具有简单高效的特色。

对不常用的功能，常通过组合指令来完成。

因此，在RISC 机器上实现特殊功能时，效率可能较低。

但可以利用流水技术和超标量技术加以改进和弥补。

而CISC 计算机的指令系统比较丰富，有专用指令来完成特定的功能。

因此，处理特殊任务效率较高。

（2）存储器操作：RISC 对存储器操作有限制，使控制简单化；而CISC 机器的存储器操作指令多，操作直接。

（3）程序：RISC 汇编语言程序一般需要较大的内存空间，实现特殊功能时程序复杂，不易设计；而CISC 汇编语言程序编程相对简单，科学计算及复杂操作的程序社设计相对容易，效率较高。