什么是计算机的硬件系统？它由哪些部件组成？

Question

如题所述

Answer 1

计算机的硬件是组成计算机的物理设备的总称，它们是看得见，摸的着的实体，如用集成电路芯片、印刷线路板、接插件、电子元件和导线等装配成的ＣＰＵ、存储器及外部设备等。 计算机有巨型、大型、中型、小型和微型之分，每种规模的计算机又有很多机种和型号，它们在硬件配置上差别很大，但是，绝大多数都是根据冯·诺依曼计算机体系结构来设计的，故具有共同的基本配置，即具有五大部件：运算器、控制器、存储器、输人设备和输出设备。 运算器与控制器合称为CPU（中央处理器）。CPU和存储器通常组装在一个主板上，合称为主机。 输人设备和输出设备统称输人／输出设备，有时也称为外部设备或外围设备，因为它们位于主机的外部。 1．运算器 运算器是用于对数据进行加工的部件，它可对数据进行算术运算和逻辑运算。在控制器控制下，运算器对取自存储器或其内部寄存器的数据按指令码的规定进行相应的运算，并将结果暂存在内部寄存器或送到存储器中。 算术运算包括加、减。乘、除及它们的复合运算。逻辑运算包括一般的逻辑判断和逻辑比较，如比较、移位、逻辑加、逻辑乘、逻辑反等操作。 2．控制器 控制器是计算机的控制部件，它控制计算机各部分自动协调地工作，完成对指令的解释和执行。它每次从存储器读取一条指令，经分析译码，产生一串操作命令发向各个部件，控制各部件动作，实现该指令的功能；然后再取下一条指令，继续分析、执行，直至程序结束，从而使整个机器能连续、有序地工作。 3．存储器 存储器是计算机的记忆装置，它的主要功能是存放程序和数据。程序是计算机操作的依据，数据是计算机操作的对象。不管是程序还是数据，在存储器中都是用二进制的形式来表示的，并统称信息。 在计算机中，存储器容量以字节（Byte，简写为B）为基本单位，一个字节由8个二进制位（bit）组成。存储容量的表示单位除了字节以外，还有KB、MB、GB、TB（可分别简称为K、M、G、T，例如，128MB可简称为128M）。其中：1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB。 存储器一般分成主存储器（内存）和辅助存储器（外存）。 主存储器与CPU直接相连，存放当前正在运行的程序和有关数据，存取速度快，但价格较贵，容量不能做得太大，目前微型计算机的内存配置一般为128MB或256MB； 主存储器（内存）按工作方式又分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）； 随机存取存储器（RAM）中的数据可随机地读出或写入，是用来存放从外存调入的程序和有关数据以及从CPU送出的数据。人们通常所说的内存实际上指的是RAM。 只读存储器（ROM）占主存储器（内存）的很小一部分，在通常情况下CPU对其只取不存，它一般用来存放固定的、专用的程序或数据。 辅助存储器存放计算机暂时不用的程序和数据（需要时才调入内存），存取速度相对较慢，但价格比较便宜，容量可以做得很大，例如，现在的硬盘存储容量通常为几十GB。 辅助存储器一般包括硬盘、软盘、光盘、移动硬盘等。 4．输入设备 输人设备是外部向计算机传送信息的装置。其功能是将数据、程序及其他信息，从人们熟悉的形式转换成计算机能接受的信息形式，输入到计算机内部。 常见的输人设备有键盘、鼠标、光笔、纸带输入机、模／数转换器、声音识别输入等。 5．输出设备 输出设备的功能是将计算机内部二进制形式的信息转换成人们所需要的或其他设备能接受和识别的信息形式。 常见的输出设备有打印机、显示器、绘图仪、数／模转换器、声音合成输出等。 有的设备兼有输入、输出两种功能，如磁盘机、磁带机等，它们既是输入设备，也是输出设备。

Answer 2

计算机硬件系统 通常是指构成计算机的设备实体。一台计算机的硬件系统应由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入和输出设备。

这五大部分通过系统总线完成指令所传达的操作，当计算机在接受指令后，由控制器指挥，将数据众输入设备传送到存储器存放，再由控制器将需要参加运算的数据传送到运算器，由运算器进行处理，处理后的结果由输出设备输出。

CPU（central processing unit）意为中央处理单元，又称中央处理器。CPU由控制器、运算器和寄存器组成，通常集中在一块芯片上，是计算机系统的核心设备。计算机以CPU为中心，输入和输出设备与存储器之间的数据传输和处理都通过CPU来控制执行。微型计算机的中央处理器又称为微处理器。

运算器又称积极态度逻辑单元ALU（Arithmetic Logic Unit）。运算器的主要任务是执行各种算术运算和逻辑运算。算术运算是指各种数值运算，比如：加、减、乘、除等。逻辑运算是进行逻辑判断的非数值运算，比如：与、或、非、比较、移位等。计算机所完成的全部运算都是在运算器中进行的，根据指令规定的寻址方式，运算器从存储或寄存器中取得操作数，进行计算后，送回到指令所指定的寄存器中。运算器的核心部件是加法器和若干个寄存器，加法器用于运算，寄存器用于存储参加运算的各种数据以及运算后的结果。

控制器是对输入的指令进行分析，并统一控制计算机的各个部件完成一定任务的部件。它一般由指令寄存器、状态寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成。计算机的工作方式是执行程序，程序就是为完成某一任务所编制的特定指令序列，各种指令操作按一定的时间关系有序安排，控制器产生各种最基本的不可再分的微操作的命令信号，即微命令，以指挥整个计算机有条不紊地工作。当计算机执行程序时，控制器首先从指令指针寄存器中取得指令的地址，并将下一条指令的地址存入指令寄存器中，然后从存储器中取出指令，由指令译码器对指令进行译码后产生控制信号，用以驱动相应的硬件完成指纹操作。简言之，控制器就是协调指挥计算机各部件工作的元件，它的基本任务就是根据种类指纹的需要综合有关的逻辑条件与时间条件产生相应的微命令。

存储器分为内存储器（简称内存或主存）、外存储器（简称外存或辅存）。外存储器一般也可作为输入/输出设备。计算机把要执行的程序和数据存入内存中，内存一般由半导体器构成。半导体存储器可分为三大类：随机存储器、只读存储器、特殊存储器。

输入/输出设备
输入设备是用来接受用户输入的原始数据和程序，并将它们变为计算机能识别的二进制存入到内存中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔等。
输出设备用于将存入在内存中的由计算机处理的结果转变为人们能接受的形式输出。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。