計算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理-文庫吧
2025-10-27 23:35 本頁面
【正文】 制造。 外存儲器 （也稱輔助存儲器，簡稱外存），一般需要通過特殊接口與 CPU連接。外存儲器用來存放當(dāng)前暫不參加運(yùn)行而又需要長期保留的程序和數(shù)據(jù)。存放在外存的程序必須調(diào)入內(nèi)存才能運(yùn)行。軟盤、硬盤和光盤都屬于外存儲器。 將信息存入存儲器謂之 “ 寫入 ” （ Write）； 從存儲器取出信息稱為 “ 讀出 ” （ Read）。 存儲器的操作有寫入操作和讀出操作兩種： 為了便于對存儲器中存放的信息進(jìn)行管理，整個內(nèi)存被劃分成許多存儲單元，每個存儲單元都有一個編號，此編號稱為地址（ Address） 。 位、字節(jié) 、字等 （ 1） 位 (bit，縮寫為 b)：二進(jìn)制的每一位 (“0”或 “ 1”)是二進(jìn)制信息的最小單位。 （ 2） 字節(jié) (Byte,縮寫為 B)：一個字節(jié)由 8位二進(jìn)制代碼組成， b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 其中 b7 是最高位 ， b0是最低位 。 字節(jié)是信息存儲的基本單位，存儲單元的地址也通常按字節(jié)編排。 （ 3) 字 (Word)：又稱計算機(jī)字，是可作為獨立的信息單位進(jìn)行處理的若干位的組合，其包含的二進(jìn)位個數(shù)稱為字長。字長一般是字節(jié)的整數(shù)倍。 存儲器的 容量 指它能存放的二進(jìn)制位或字節(jié)數(shù)，常用的計量單位有 KB（千字節(jié)， K為 210）， MB（兆字節(jié)， B為 220）， GB（千兆字節(jié)， G為 230 4）輸入設(shè)備 輸入設(shè)備就是將程序、命令或數(shù)據(jù)等信息輸入到計算機(jī)的裝置。輸入設(shè)備把它們轉(zhuǎn)換成計算機(jī)能夠識別的形式，存放在內(nèi)存中。常用的輸入設(shè)備有鼠標(biāo)、鍵盤、掃描儀、數(shù)字化儀等。 5） 輸出設(shè)備 輸出設(shè)備是將計算機(jī)處理后的結(jié)果 （ 通常在內(nèi)存 ） 進(jìn)行輸出的設(shè)備 。 輸出結(jié)果要轉(zhuǎn)換成人們能夠接受的形式 ， 例如數(shù)據(jù)、 文字 、 圖形 、 表格等 。 常用的輸出設(shè)備有顯示器 、 打印機(jī) 、繪圖儀等 。 就是計算機(jī)各部件之間傳送信息的公共通道 ， 使構(gòu)成計算機(jī)的各功能部件成為一個可工作的系統(tǒng) ， 圖 。 C P U內(nèi) 存I / O 控 制 器外 存 儲 器輸 入 設(shè) 備輸 出 設(shè) 備總 線6）總線 （ BUS） 4． 1． 2 微型計算機(jī)的組成 1） CPU 1971年， Intel 公司把運(yùn)算器和邏輯控制功能集成在一起，用一片芯片實現(xiàn)了中央處理器的功能，制成了世界上第一片微處理器（ MPU —— Micro Processing Unit） Intel 4004。它再加上存儲器組成了 4位微型電子計算機(jī) MCS4，隨后，許多公司競相研制微處理器，相繼推出了 8位、 16位、 32位微處理器。 1981年美國 IBM公司推出采用 Intel微處理器芯片的 IBM PC（ personal puter）個人計算機(jī)，隨后又相繼推出 IBM PC XT、 PC 28 38 48 Pentium和 Pentium Pro等一系列微型計算機(jī)。 Apple公司一直堅持開發(fā)自己的 PC機(jī)系列，如 AppleⅠ 和AppleⅡ 等 8位 PC機(jī)以及包括多種機(jī)型的 Macintosh（簡稱 Mac）系列，以其獨特的界面風(fēng)格，在 16位和 32位 PC機(jī)市場上也占有一席之地。 DEC公司推出的 Alpha 211， IBM、 Motorola、 Apple三家公司聯(lián)合推出的 PowerPC體系結(jié)構(gòu)均為 64為微處理器芯片 衡量 CPU性能的主要技術(shù)指標(biāo)有： （ 1） CPU字長 指 CPU內(nèi)部各寄存器之間一次能夠傳送的數(shù)據(jù)位 ， 即在單位時間內(nèi)能一次處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù) 。 該指標(biāo)反映 CPU內(nèi)部運(yùn)算處理的速度和效率 。 （ 2） 運(yùn)算速度 用每秒鐘能夠執(zhí)行多少條指令來表示 。 通常用單位時間內(nèi)執(zhí)行指令的平均條數(shù)來衡量 ， 并以 MIPS（ Million Instructions Per Second） 作為計量單位；或用每秒浮點運(yùn)算次數(shù) FLOPS（ Floating Point Operation Per Second） 來表示 。 （ 3） 工作頻率 CPU的工作頻率也稱為 CPU的主頻 ， 指 CPU內(nèi)核電路的實際運(yùn)行頻率 ， 主頻越高 ， 其處理速度也越快 。 （ 4） CPU的生產(chǎn)工藝技術(shù) 通常用 181。m來描述，精度越高表示其生產(chǎn)工藝越先進(jìn)，在同樣體積的硅材料上可以集成的元件也越多， 主 頻也越高。 2）內(nèi)存儲器 內(nèi)存一般使用半導(dǎo)體材料制造，存取速度較快，容量較小，成本較高；而外存通常以磁性
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