简述计算机硬件系统五大部件是什么,并说明各部分的作用

面膜纸2023-05-01  14

计算机硬件系统五大部件由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备组成。

1、控制器

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。

是协调指挥计算机各部件工作的元件,其功能是从内存中依次取出命令,产生控制信号,向其他部件发出指令,指挥整个运算过程。

2、运算器

运算器又称算术逻辑单元(ArithmeticLogicUnit简称ALU),是进行算术、逻辑运算的部件。运算器的主要作用是执行各种算术运算和逻辑运算,对数据进行加工处理。控制器、运算器和寄存器等组成硬件系统的核心----中央处理器(CentralProcessingUnit,简称CPU)。

3、存储器

存储器是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息,包括原始的输入数据。经过初步加工的中间数据以及最后处理完成的有用信息都存放在存储器中。而且,指挥计算机运行的各种程序,即规定对输入数据如何进行加工处理的一系列指令也都存放在存储器中。

4、输入设备

输入设备是是重要的人机接口,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。

5、输出设备

输出设备是输出计算机处理结果的设备,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。

扩展资料

计算机硬件系统维护原则

以预防性维护为主

由于硬件系统出现的故障多为不可逆的故障,既故障大多不可修复,因此计算机硬件系统的维护要以预防性

维护为主,而非硬件系统出现故障后在采取针对性的维护措施。以预防性为主的维护原则要求使用人员在使用计算机时要养成良好的操作习惯,同时定期清理计算机应用环境,让计算机硬件系统处于良好的运行环境状态。

在操作习惯上,使用人员要对计算计硬件系统性能及维护方式有基本的了解,再从细节做好预防性维护工作。例如,打开和关闭计算机。开机时,计算机接通电源后立即启动计算机会造成电源电压突然升高,电源老化速度更快。

因此计算机接通电源后要隔一段时间再启动计算机。关闭电脑则需要按照正确的方式关闭。部分计算机使用人员使用计算机硬件关机,这种关机方式对硬件容易造成巨大的损伤。

我们的计算机是由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成,其中运算器、控制器以及其他一些部件集成在一起被统称为中央处理单元,也就是CPU,它是整个计算机的核心,完成数据加工、各种算术/逻辑运算的控制等功能。

存储器是计算机的记忆设备,用于存储数据。对于存储器而言,又分为内部存储器(内存)、外部存储器(硬盘)两种,其中前者读写速度块,但是容量小,用于存放临时的处理程序、数据等;后者读写速度慢,用于存放长期的程序和数据。

输入和输出设备我们统称为外部设备(简称外设),其中输入设备用于输入原始数据以及各种命令,输出设备用于输出结果。

计算机的主要组成部件包括控制器、运算器、存储器、输入、输出等5个硬件部分和系统软件、应用软件等2个软件部分。

(一)硬件部分的作用如下:

1 控制器(Control):是整个计算机的中枢神经,其作用是对程序规定的控制信息进行解释,根据其要求进行控制,调度程序、数据、地址,协调计算机各部分工作及内存与外设的访问等。

2 运算器(Datapath):运算器的作用是对数据进行各种算术运算和逻辑运算,即对数据进行加工处理。

3 存储器(Memory):存储器的作用是存储程序、数据和各种信号、命令等信息,并在需要时提供这些信息。

4 输入(Input system):输入设备是计算机的重要组成部分,输入设备与输出设备合称为外部设备,简称外设,输入设备的作用是将程序、原始数据、文字、字符、控制命令或现场采集的数据等信息输入到计算机。(如键盘、鼠标器、光电输入机、磁带机、磁盘机、光盘机等。)

5 输出(Output system):输出设备与输入设备同样是计算机的重要组成部分,它把外算机的中间结果或最后结果、机内的各种数据符号及文字或各种控制信号等信息输出出来。微机常用的输出设备有显示终端CRT、打印机、激光印字机、绘图仪及磁带、光盘机等。(cpu=控制器+运算器;主板=I/O总线+输入输出系统;存储器=内存+硬盘;I/O设备=键盘,鼠标+扫描仪+显示器)

(二)软件部分的作用如下:

1系统软件:是指控制和协调计算机及外部设备,支持应用软件开发和运行的系统,是无需用户干预的各种程序的集合,主要作用是调度,监控和维护计算机系统;负责管理计算机系统中各种独立的硬件,使得它们可以协调工作。(如Windows、Linux、Dos、Unix等操作系统都属于系统软件。

2应用软件:是用户可以使用的各种程序设计语言,以及用各种程序设计语言编制的应用程序的集合,分为应用软件包和用户程序。应用软件包是利用计算机解决某类问题而设计的程序的集合,供多用户使用。应用软件是为满足用户不同领域、不同问题的应用需求而提供的那部分软件。 它可以拓宽计算机系统的应用领域,放大硬件的功能。(如Word、Excel、QQ等都属于应用软件)

计算机硬件包含了5个重要的组成部分:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。

1、运算器。

计算机硬件中的运算器主要功能是对数据和信息进行运算和加工。运算器包括以下几个部分:通用寄存器、状态寄存器、累加器和关键的算术逻辑单元。运算器可以进行算术计算(加减乘除)和逻辑运算(与或非)。

2、控制器。

控制器和运算器共同组成了中央处理器(CPU)。控制器可以看作计算机的大脑和指挥中心,它通过整合分析相关的数据和信息,可以让计算机的各个组成部分有序地完成指令。

3、存储器。

存储器就是计算机的记忆系统,是计算机系统中的记事本。而和记事本不同的是,存储器不仅可以保存信息,还能接受计算机系统内不同的信息并对保存的信息进行读取。存储器由主存和辅存组成,主存就是通常所说的内存,分为RAM和ROM两个部分。辅存即外存,但是计算机在处理外存的信息时,必须首先经过内外存之间的信息交换才能够进行。

4、输入设备。

输入设备和输出设备都是进行人机互动的关键设备。鼠标、键盘等输入设备的出现,给计算机带来了天翻地覆的变化。现有的鼠标主要有两类:光电鼠标和机械式鼠标。通过鼠标,我们可以很方便地在计算机屏幕上进行坐标的定位,可以很好地操作图形和软件处理,为人类提供了最大的便捷。键盘也是一类非常重要的输入设备,计算机大部分的指令都是通过键盘输入来进行的。

5、输出设备。

输出设备也是计算机人机互动的关键设备,它的特点是可以将计算机的信息以画面的形式展现出来,具有很好的直观性。常见的输出设备有显示器、打印机、语音和视频输出装置等。

扩展资料:

计算机主机的维护

计算机主机包含计内存、处理器和稳压电源等核心设备,硬件系统以主板形成完整的连接,实现各种数据、资源传输和共享。在主机的日常维护中应从以下方面着手。首先,非计算机维护人员和非专业计算机人员尽量不要打开机箱或频繁打开机箱,以保证机箱的封闭性,避免打开机箱过程中产生大量静电,使灰尘进入及机箱内部。

机箱要放置在干燥区域,且周围不得放置盛有溶液的容器。维护主机故障时应先断开主机电源线,如有疑似故障硬件,可通过拔插该硬件的方式确定是否该硬件发生故障,如果无疑似故障硬件,则需通过逐一拔插硬件来确定故障硬件。

参考资料来源:百度百科-计算机硬件系统

硬件

硬件系统主要由中央处理器、存储器、输入输出控制系统和各种外部设备组成。中央处理器是对信息进行高速运算处理的主要部件,其处理速度可达每秒几亿次以上操作。

存储器用于存储程序、数据和文件,常由快速的内存储器(容量可达数百兆字节,甚至数G字节)和慢速海量外存储器(容量可达数十G或数百G以上)组成。各种输入输出外部设备是人机间的信息转换器,由输入-输出控制系统管理外部设备与主存储器(中央处理器)之间的信息交换。

软件

软件分为系统软件、支撑软件和应用软件。系统软件由操作系统、实用程序、编译程序等组成。操作系统实施对各种软硬件资源的管理控制。实用程序是为方便用户所设,如文本编辑等。编译程序的功能是把用户用汇编语言或某种高级语言所编写的程序,翻译成机器可执行的机器语言程序。

支撑软件有接口软件、工具软件、环境数据库等,它能支持用机的环境,提供软件研制工具。支撑软件也可认为是系统软件的一部分。应用软件是用户按其需要自行编写的专用程序,它借助系统软件和支援软件来运行,是软件系统的最外层。

特点

1、计算:一切复杂的计算,几乎都可用计算机通过算术运算和逻辑运算来实现。

2、判断:计算机有判别不同情况、选择作不同处理的能力,故可用于管理、控制、对抗、决策、推理等领域。

3、存储:计算机能存储巨量信息。

4、精确:只要字长足够,计算精度理论上不受限制。

5、快速:计算机一次操作所需时间已小到以纳秒计。

6、通用:计算机是可编程的,不同程序可实现不同的应用。

7、易用:丰富的高性能软件及智能化的人-机接口,大大方便了使用。

8、联网:多个计算机系统能超越地理界限,借助通信网络,共享远程信息与软件资源。

原理

尽管计算机技术自20世纪40年代第一部电子通用计算机诞生以来以来有了令人目眩的快速发展,但是今天计算机仍然基本上采用的是存储程序结构,即冯·诺伊曼结构。这个结构实现了实用化的通用计算机。

存储程序结构将一部计算机描述成四个主要部分:算术逻辑单元、控制电路、存储器及输入输出设备。这些部件通过一组一组的排线连接(特别地,当一组线被用于多种不同意图的数据传输时又被称为总线),并且由一个时钟来驱动(当然某些其他事件也可能驱动控制电路)。

概念上讲,一部计算机的存储器可以被视为一组“细胞”单元。每一个“细胞”都有一个编号,称为地址;又都可以存储一个较小的定长信息。这个信息既可以是指令(告诉计算机去做什么),也可以是数据(指令的处理对象)。原则上,每一个“细胞”都是可以存储二者之任一的。

算术逻辑单元(ALU)可以被称作计算机的大脑。它能做两类运算: 第一类是算术运算,比如对两个数字进行加减法。算术运算部件的功能在ALU中是十分有限的,事实上, 一些ALU根本不支持电路级的乘法和除法运算(由是用户只能通过编程进行乘除法运算)。

第二类是比较运算,即给定两个数, ALU对其进行比较以确定哪个更大一些。

输入输出系统是计算机从外部世界接收信息和向外部世界反馈运算结果的手段。对于一部标准的个人电脑,输入设备主要有键盘和鼠标,输出设备则是显示器、打印机以及其他许多后文将要讨论的可连接到计算机上的I/O设备。

控制系统将以上计算机各部分联系起来。它的功能是从存储器和输入输出设备中读取指令和数据,对指令进行解码, 并向ALU交付符合指令要求的正确输入,告知ALU对这些数据做哪些运算并将结果数据返回到何处。

控制系统中一个重要组件就是一个用来保持跟踪当前指令所在地址的计数器。 通常这个计数器随着指令的执行而累加,但有时如果指令指示进行跳转则不依此规则。

以上内容参考 百度百科-计算机系统 

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