計算機的硬體系統
馮.若依曼型計算機的硬體是計算機的基礎，基本結構符合馮.若依曼的體系結構，五個功能部件：輸入裝置、運算器、儲存器、控制器、輸出裝置。其中運算器和控制器，合稱中央處理器，簡稱 CPU。
運算器-ALU(Arithmetic Unit )
功能：對二進位制數碼進行算術運算或邏輯運算。算術運:即數的加減乘除，乘方開方等。邏輯運算：即邏輯變數，與或非等基本操作。
構成：由一個加法器、若干個暫存器和一些控制線路組成。
核心是加法器(Adder)，每次運算的中間結果暫時保留，所以需要若干個積存資料的據存器(Register)。
運算器的效能指標是計算機的字長和運算速度。
控制器-CU(Contorl Unit)
功能：指揮整個機器各個部件自動、協調工作。
構成：指令暫存器、譯碼器、時序節拍發生器、操作控制部件、指令計數器。
機器指令的執行過程：
1，機器指令：計算機可以真正“執行”的命令。
操作碼 源運算元(或地址) 目的運算元
機器指令構成：操作碼+運算元，操作碼指明指令索要完成的操作的性質與功能。運算元指明操作嗎執行時的操作物件。
指令基本格式：
(2)指令的執行過程
1)取指令，根據程式計數器裡的內容到儲存器中讀取當前要執行的指令，同時把他放到指令暫存器中。
2)分析指令，譯碼器開始譯碼，取出要執行的指令，並放到指令暫存器 IR中。
3)生成控制訊號，控制器根據譯碼器的輸出，按一定順序產生執行該指令的所有控制訊號。
4)執行指令，在控制訊號的作用下，計算機各個部件完成相應的工作。
5)，重複執行：計算機根據PC中新的指令地址，重複執行上述4個過程，直至執行到指令結束。
CPU：(Central Processing Unit)中央處理器，由控制器和運算器組成，構成計算機的核心部件。
儲存器(Memoty)
功能：用來儲存當前要執行的程式、資料及結果，具有存數和取數功能。是計算機的記憶裝置。
存數：指向儲存器裡“寫入”資料
取數：指從儲存器裡“讀取”資料
訪問：讀寫操作統稱對儲存器訪問，分為記憶體與外儲存器兩種。
1，記憶體儲器(記憶體)：CPU 可以直接訪問其裡的資料。記憶體按功能分為RAM和ROM。
1)隨機存取儲存器RAM，特點是可讀/寫性。讀操作與寫操作。RAM 有課分為靜態與動態兩種。計算機內採用的是動態隨機儲存器(DRAM)，表面每個一段時間必須對儲存資料重新整理一次。易失性，即異常斷電時RAM中的內容立即丟失。
2)只讀儲存器ROM。特點是隻取不存，資訊是事先就寫好在儲存器內的，無法改變或加保護，只有將保護去掉草可以重新改寫內部資訊。
可程式設計只讀儲存器PROM
可擦除可程式設計只讀儲存器EPROM
電可擦除可程式設計只讀儲存器EEPROM
3)高速緩衝儲存器(Cache)
為提高儲存器二設計的解決CPU和主存速度不匹配而設計的。
4)記憶體儲器的效能指標：容量、速度。
2，外存
外儲存器(外存)：CPU 不可直接訪問其裡的資料，只有先調入記憶體方可使用。
1) 硬碟(Hard Disk)
計算機的外部主要儲存器，容量大、存取速度快、操作簡便等優點，
作業系統與執行程式、使用者資料等都儲存在硬碟上。
內部結構：碟片，每個碟片劃分為磁軌和扇區，磁碟的讀寫物理單位是按扇區進行讀寫的。
主要指標：硬碟容量，硬碟介面，硬碟轉速，
硬碟容量：=磁頭數(H)X柱面數(C)X每扇區位元組數(B)
硬碟介面：ATA,SATA,常用於個人電腦上，SCSI主要用於該機伺服器和高檔工作站。
2)閃速儲存器(Flash)
非易失性半導體儲存器，通常稱U盤，是EEPROM的變種，可以快速方便的讀寫。
U盤的傳輸速率有：USB1.1,12Mb/s; USB2.0,480Mb/s;
USB3.0, 5Gb/s.
3)光碟(Optical Disk)
以光資訊作為儲存資訊的載體來儲存資料的.物品。
只讀光碟(CD-ROM)，一光碟上的蝕刻“凹坑”及為被蝕刻的“平地”記錄“0”與“1”。只能寫入一次資料。
可擦寫光碟CD-RW，可多次擦寫光碟內的資料資訊。
光碟的容量：CD-700MB，DVD-4.7GB
光碟的轉速:以150kb/S為基準，可以有4貝，16倍，32倍等。
輸入裝置
功能：向計算機輸入命令、程式、資料等資訊。把這些資訊轉換為計算機能識別的二進位制程式碼。
例：鍵盤Key Board、滑鼠Mouse、掃描器、手寫板、麥克、照相機、攝像機、遊戲操作杆、條形碼閱讀器、光學字元閱讀器、觸控式螢幕、光筆等。
輸出裝置
功能：將計算機處理後的各種內部格式資訊轉換為人們能識別的形式表達出來。
將計算機處理後的各種內部格式資訊轉換為人們能識別的形式表達出來。 例子：顯示器、印表機、繪圖儀、音響等。
顯示器：
1)顯示器的分類：映象管顯示器CRT，液晶顯示器LCD，LED顯示器。
2)顯示器主要效能：畫素，解析度，顯示器儲存器(視訊記憶體)，顯示器尺寸，14”,19”,21”等
3)顯示卡，
2，印表機：點陣式印表機，噴墨式印表機，鐳射印表機。
3，繪圖儀，音訊輸出裝置，視訊投影儀等。
4，調變解調器，可以刻錄的光碟燒錄機等。
計算機的結構
(1)直接連線：最直接的連線方式，ISA結構。
1952年，馮諾依曼 IAS
(2)匯流排結構(Bus)
匯流排：是一組連線各個部件的公共通訊線。三種匯流排：
1)資料匯流排：傳輸資料訊號的公共通路
2)地址匯流排：傳輸地址訊號的公共通路
3)控制匯流排：除數控制訊號的公共通路
(3)，常見的匯流排型別(已經標準化)
1) ISA
2) PCI
3) AGP
4) EISA
微型計算機的組成
1，中央處理器
構成：運算器、控制器、若干個暫存器和快取記憶體。
效能指標：直接決定了整臺機器的效能、字長和時鐘主頻。
2，儲存器
分類：主儲存器和輔助儲存器
(1) 主儲存器(放在主機內部的，用於存放當前執行的程式和資料。)
1)記憶體儲器， 隨機訪問儲存器(RAM) ，RAM 是 PC 的主要儲存區域;它允許讀寫資料;它是易失性儲存器。
2)只讀儲存器(ROM)，它包含可以訪問和讀取但不能修改的程式與資料;是非易失性儲存器。
3)快取記憶體(Cache)， 用於臨時儲存頻繁使用的資訊以加快訪問速度; 一級 Cache：CPU 內部的 Cache
二級 Cache：CPU 外部的 Cache
三級 Cache：主機板使用的
(2)輔助儲存器(外儲存器)
1)硬碟
2)移動儲存產品：USB 行動硬碟，USB 優盤，光碟，
只讀型光碟 CD-ROM，一次性寫入光碟 CD-R，可擦除型光碟 CD-RW。 DVD 光碟。
3、匯流排
ISA 匯流排
PCI 匯流排
AGP 匯流排
EISA 匯流排
4、輸入裝置
滑鼠、鍵盤等
5、輸出裝置
顯示器
(1)分類：陰極射線管顯示器(CRT)和液晶顯示器(LCD)
(2)效能：
畫素與點距
解析度：整個螢幕上畫素的數目=列*行
視訊記憶體
顯示器的尺寸：用顯示屏的對角線來衡量
印表機及分類
(1)點陣印表機
(2)噴墨印表機
(3)鐳射印表機
微型計算機的主要技術指標
(1)字長：CPU 一次能同時處理二進位制資料的位數。
(2)時鐘主頻：指 CPU 的時鐘頻率，單位 GHz。
(3)運算速度：指每秒鐘所能執行加法指令數目，常用 MIPS 表示。
(4)儲存容量：主要指記憶體的儲存容量。
(5)存取週期：指 CPU 從記憶體儲器中存取資料所需要的時間。
