计算机硬件系统

一、计算机硬件系统的组成

计算机硬件:
*处理器(CPU):
运算单元(Arithmetic LogicUnit):执行具体机器指令的运算
控制单元(Control Unit):负责分析机器指令
主存储器(main storage):
用于存储正在执行的程序和数据
外围设备:
键盘、鼠标(输入设备)
显示器(输出设备)
硬盘(存储设备)
网络适配器(网络通信设备)


二、储存程序计算机

存储程序计算机在体系结构上有以下特点:
1.以运算单元为中心,控制流由指令流产生;
2.采用存储程序原理,面向主存组织数据流;
3.主存是按照地址访问,线性编址的空间;
4.指令由操作码和地址码组成;
5.数据以二进制编码。

三、总线及其组成

1.什么是总线?
总线(Bus)是计算机各种功能部件传输信息的公共通信干线,计算机各个部件通过总线相连接,外围设备通过相应的接口电路再与总线相连接,从而构成了计算机硬件系统,

2.总线的组成
按照所传输的信息种类,总线包括一组控制线,一组数据线和一组地址线。

3.总线的分类
内部总线:
用于CPU芯片内部,连接各元件
系统总线:
用于连接CPU、存储器和各I/O模块等
通信总线:
用于计算机系统之间的通信
计算机硬件系统
由图可知,北桥和南桥通过总线连接CPU和主存,而南桥控制器通过PCI总线,连接了SCSI设备,局域网设备和图形设备,同时,南桥又再连接了一条E(ISA)总线,通过这条总线,连接了字符型的外围设备,

四、*处理器

1·什么是CPU?
*处理器是计算机的运算核心(Core)和控制单元(Control Unit)

2.CPU的结构
运算逻辑部件:
由一个或多个运算器/处理器组成,支持算术逻辑运算
寄存器部件:
包括通用寄存器、控制与状态寄存器,已经高速缓冲存储器(Cache)
控制部件:
实现各部件键联系的数据、控制及状态的内部总线
负责对指令译码、发出为完成每条指令所要执行操作的控制信号、实现数据传输功能的部件
计算机硬件系统

五、存储器的组织层次

在计算机系统中,包括各个层次的存储器
在CPU中,包括了最快的内存寄存器(L0),以及L1、L2和L3等存储器,显然,越往上,成本越高
计算机硬件系统


六、外围设备及控制

1.设备类型
输入设备
输出设备
存储设备
机机通信设备
2.设备控制方式
轮询方式:
CPU忙式控制,CPU执行内存数据交换
中断方式:
CPU启动外设,中断CPU,CPU执行内存数据交换
DMA方式:
CPU启动DMA,DMA执行输入输出与内存数据交换,DMA中断CPU