計(jì)算機(jī)的組成及功能

　　計(jì)算機(jī)又稱為“電腦”，是一種利用數(shù)字電子技術(shù)，根據(jù)一系列指令指示其自動(dòng)執(zhí)行任意算術(shù)運(yùn)算或邏輯操作串行的設(shè)備，并帶有存儲(chǔ)功能。

　　從基本結(jié)構(gòu)來(lái)講，計(jì)算機(jī)可以分為五大部分：運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備，五大部分分別對(duì)應(yīng)不同的功能模塊，以此來(lái)組成我們常見(jiàn)的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)。

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　　（1）運(yùn)算器

　　　　運(yùn)算器或稱算術(shù)邏輯單元（arithmetic and logic unit，簡(jiǎn)稱ALU），運(yùn)算器的主要功能是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種運(yùn)算。這些運(yùn)算除了常規(guī)的加、減、乘、除等基本的算術(shù)運(yùn)算之外，還包括能進(jìn)行“邏輯判斷”的邏輯處理能力，即“與”、“或”、“非”這樣的基本邏輯運(yùn)算以及數(shù)據(jù)的比較、移位等操作。

　　（2）存儲(chǔ)器

　　　　存儲(chǔ)器（Memory unit）的主要功能是存儲(chǔ)程序和各種數(shù)據(jù)信息，并能在計(jì)算機(jī)運(yùn)行過(guò)程中高速、自動(dòng)地完成程序或數(shù)據(jù)的存取。計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器通常包括內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器，內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器的區(qū)別在于，內(nèi)存儲(chǔ)器直接與運(yùn)算器、控制器交換信息，容量體積小，存儲(chǔ)速度快，不能長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)信息，斷電之后數(shù)據(jù)清空，一般只存放那些正在運(yùn)行的程序和待處理的數(shù)據(jù)，而外存儲(chǔ)器作為內(nèi)存儲(chǔ)器的延伸，通常讀取數(shù)據(jù)較慢，但容量大，可以長(zhǎng)時(shí)間保存大量信息，斷電不清空，用來(lái)存放一些系統(tǒng)必須使用，但又不急于使用的程序和數(shù)據(jù)，這些程序和數(shù)據(jù)必須調(diào)入內(nèi)存才能執(zhí)行。存儲(chǔ)器通過(guò)記憶元件來(lái)存儲(chǔ)信息，由于記憶元件只有兩種穩(wěn)定狀態(tài)，因此在計(jì)算機(jī)中采用只有兩個(gè)數(shù)碼“0”和“1”的二進(jìn)制來(lái)表示數(shù)據(jù)。記憶元件的兩種穩(wěn)定狀態(tài)分別表示為“0”和“1”。日常使用的十進(jìn)制數(shù)必須轉(zhuǎn)換成等值的二進(jìn)制數(shù)才能存入存儲(chǔ)器中。計(jì)算機(jī)中處理的各種字符，例如英文字母、運(yùn)算符號(hào)等，也要轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制代碼才能存儲(chǔ)和操作。 存儲(chǔ)器是由成千上萬(wàn)個(gè)“存儲(chǔ)單元”構(gòu)成的，每個(gè)存儲(chǔ)單元存放一定位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)，每個(gè)存儲(chǔ)單元都有唯一的編號(hào)，稱為存儲(chǔ)單元的地址。“存儲(chǔ)單元”是基本的存儲(chǔ)單位，不同的存儲(chǔ)單元是用不同的地址來(lái)區(qū)分的，就好像居民區(qū)的一條街道上的住戶是用不同的門牌號(hào)碼來(lái)區(qū)分一樣。 計(jì)算機(jī)采用按地址訪問(wèn)的方式到存儲(chǔ)器中存數(shù)據(jù)和取數(shù)據(jù)，即在計(jì)算機(jī)程序中，每當(dāng)需要訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)，要向存儲(chǔ)器送去一個(gè)地址指出數(shù)據(jù)的位置，同時(shí)發(fā)出一個(gè)“存放”命令（伴以待存放的數(shù)據(jù)），或者發(fā)出一個(gè)“取出”命令。這種按地址存儲(chǔ)方式的特點(diǎn)是，只要知道了數(shù)據(jù)的地址就能直接存取。但也有缺點(diǎn)，即一個(gè)數(shù)據(jù)往往要占用多個(gè)存儲(chǔ)單元，必須連續(xù)存取有關(guān)的存儲(chǔ)單元才是一個(gè)完整的數(shù)據(jù)。 計(jì)算機(jī)在計(jì)算之前，程序和數(shù)據(jù)通過(guò)輸入設(shè)備送入存儲(chǔ)器，計(jì)算機(jī)開(kāi)始工作之后，存儲(chǔ)器還要為其它部件提供信息，也要保存中間結(jié)果和最終結(jié)果。因此，存儲(chǔ)器的存數(shù)和取數(shù)的速度是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)非常重要的性能指標(biāo)。

　　（3）控制器

　　　　?控制器（Controller Unit，簡(jiǎn)稱CU），控制器是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制中心，它指揮計(jì)算機(jī)各部分協(xié)調(diào)地工作，保證計(jì)算機(jī)按照預(yù)先規(guī)定的目標(biāo)和步驟有條不紊地進(jìn)行操作及處理。 控制器從存儲(chǔ)器中逐條取出指令，分析每條指令規(guī)定的是什么操作以及所需數(shù)據(jù)的存放位置等，然后根據(jù)分析的結(jié)果向計(jì)算機(jī)其它部分發(fā)出控制信號(hào)，統(tǒng)一指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)完成指令所規(guī)定的操作。因此，計(jì)算機(jī)自動(dòng)工作的過(guò)程，實(shí)際上是自動(dòng)執(zhí)行程序的過(guò)程，而程序中的每條指令都是由控制器來(lái)分析執(zhí)行的，它是計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)“程序控制”的主要部件。 通常把控制器與運(yùn)算器合稱為中央處理器（Central Processing Unit-CPU）。工業(yè)生產(chǎn)中總是采用最先進(jìn)的超大規(guī)模集成電路技術(shù)來(lái)制造中央處理器，即 CPU 芯片。它是計(jì)算機(jī)的核心部件。它的性能，主要是工作速度和計(jì)算精度，對(duì)機(jī)器的整體性能有全面的影響。

　　（4）輸入設(shè)備

　　　　?用來(lái)向計(jì)算機(jī)輸入各種原始數(shù)據(jù)和程序的設(shè)備叫輸入設(shè)備(Input device)。輸入設(shè)備把各種形式的信息，如數(shù)字、文字、圖像等轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的“編碼”，即計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的用1和0表示的二進(jìn)制代碼(實(shí)際上是電信號(hào))，并把它們“輸入”（INPUT）到計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)起來(lái)。鍵盤是必備的輸入設(shè)備、常用的輸入設(shè)備還有鼠標(biāo)器、圖形輸入板、視頻攝像機(jī)等。

　　（5）輸出設(shè)備

　　　　從計(jì)算機(jī)輸出各類數(shù)據(jù)的設(shè)備叫做輸出設(shè)備(Output device)?。輸出設(shè)備把計(jì)算機(jī)加工處理的結(jié)果（仍然是數(shù)字形式的編碼）變換為人或其它設(shè)備所能接收和識(shí)別的信息形式如文字、數(shù)字、圖形、聲音、電壓等。常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。

　　　　

　　　　

　　

　　

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總結(jié)

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