1.4計算機的組成部件
前麵已經說明,計算機係統的硬件組成可以歸納為五大部分,即運算器、控製器.存儲器、輸入設備、輸出設備。
現在通常將運算器與控製器作為一個整體,稱為中央處理機,簡稱CPU,即能進行控製與處理的部件。在采用大規模集成電路技術的微型計算機中,往往把CPU製作在一塊芯片上。
存儲器通常分為兩部分。一部分稱為主存儲器,或稱為內存儲器,常簡稱為主存或內存。請注意,主存或內存是常用的術語,它們是同一含意。主存儲器可由中央處理器(CPU)直接訪問,工作速度較快。中央處理器與主存儲器一起,組成通常所指的主機。一般將主機之內稱為內部,如內存;主機之外稱為外部。存儲器的另一部分位於主機之外,稱為外存儲器,容量很大,而工作速度相對慢些。
一台主機可以連接多台輸入設備與輸出設備。輸入、輸出是以主機作為基準,將數據送入主機的設備是輸入設備,從主機獲得數據的設備是輸出設備。二者合稱為輸入/輸出設備,常簡寫為I/O設備;由於它們位於主機之外,又稱為外圍設備或外部設.備,簡稱為外設。外存儲器也可視為一種輸入/輸出設備。
一、運算器
運算器是進行加工處理的部件。計算機所執行的運算可分為兩大類:算術運算與邏輯運算,能執行這兩類運算的部件就稱為算術邏輯運算部件簡稱ALU。參與運算的數稱為操作數,在運算器中設置若幹寄存器,用來臨時存放操作數與運算結果。換句話說,運算器包含ALU與若幹寄存器。
算術運算。通過一定的計算方法可將複雜的數學問題轉化為一係列四則算術運算;而減法運算可以轉化為加法運算,乘、除運算也可以轉化為加、減運算與移位操作。因此運算器以加法器為核心。
邏輯運算。這類運算的特點是輸出與輸入之間存在著某種還輯關係。利用邏輯運算可以處理非數值性質的信息,例如判別兩組字符是否相同,進而可以分析某些信息的內涵、特征與規律等。
後麵我們將會進一步介紹:加法器的工作原理,寄存器.如何保存數字代碼,減、乘、除運算的實現方法,有哪些基本的邏輯運算。並將指出運算器以加法器為核心,在加法器的基礎上增加一些輸入選擇控製功能,可以擴展為具有多種運算功能的運算器。
二、存儲器
存儲器是存儲信息的部件。主存儲器一般劃入主機範疇之內,又稱為內存,多由半導體存儲器構成,存放將要運行的程序與有關數據,能為CPU1:接訪問,即讀出或寫人。外存儲器多用磁盤與磁帶,用來存放那些暫時不用的程序和數據,好比人的備忘錄和參考書。