电脑硬件组成及介绍

《电脑硬件组成及介绍》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电脑的发展及趋势 计算机最早是作为一种先进的数值计算工具而产生的。计算工具的发展，经历了漫长的历史，而且总是与人类社会生产、经济、文化的发展密切联系。人类最原始的计数方法是利用自身附属物（如手指）或身边的石块、贝壳等进行的。后来，许多民族都曾用人工制成的小棒来计数，我国称之为“算筹”。早在春秋战国时期，我国就有算筹。大约在汉代，出现了“珠算”。算盘的定型，大约是在宋代（公元10世纪）完成的。可以说，算盘是最早产生的计算工具。到了公元17世纪，英国人奥托里利用对数原理研制成了计算尺。计算尺是一种模拟计算工具。随着工业革命的兴起，计算工具也开始采用

2、机械化技术。1642年，法国哲学家和数学家帕斯卡发明了世界上第一台加减法计算机。它是利用齿轮传动原理制成的机械式计算机，通过手摇方式操作运算。他称“这种算术机器所进行的工作，比动物的行为更接近人类的思维”。这一思想对以后计算机的发展产生了重大的影响。1671年，著名的德国数学家莱布尼兹制成了第一台能够进行加、减、乘、除四则运算的机械式计算机。最后，机械式计算机发展成为不久前还能见到的手摇或电动的台式计算机。1833年，英国科学家巴贝奇提出了制造自动比计算机的设想。他所设计的分析机，引出了程序控制的概念。尽管由于当时技术上和工艺上的局限性，这种机

3、器未能完成制造，但它的设计思想，可以说是现代计算机的雏型。20世纪初期。随着机电工业的发展，出现了一些具有控制功能的电器元件，并逐渐为计算工具所采用。1925年，美国麻省理工学院由布什领导的一个小组制造了第一台机械模拟式计算机。1942年，又制成了采用继电器、速度更快的模拟式计算机。1944年，艾肯在美国国际商用机器公司（IBM）的赞助下领导研制成功了世界上第一台数字式自动计算机Mark I，实现了当年巴贝奇的设想。这台机器使用了3000多个继电器，故有继电器计算机之称。20世纪以来，产生了电子技术.并取得了迅速的发展。第二次世界大战期间、出于

4、军事上的迫切需要，美国宾夕法尼亚大学的莫奇莱和艾克特在美国陆军部的赞助下，于1946年研制成功了一台电子数字积分机和计算机（简称ENIAC）、它是世界上第一台电子数字计算机。ENIAC是一个庞然大物，它使用了18000多只电子管，1500个继电器，功率140千瓦，重量30吨，占地约170平方米，运算速度达到每秒5000次。ENIAC虽然有存储数据的存储器.然而由指令组成的程序则由控制盘上的布线或穿孔卡片的方式存储。运算之前，要按照程序用手工把相应的电路接通或由读卡机读卡以执行各个批发令，既费时又费力，无法发挥它的运算速度。这一问题引起了在美国工

5、作的匈牙利数学家冯·诺依曼的注意，他与宾夕法尼亚大学摩尔电机系小组合作发展了“存储程序”的概念，提出了“冯·诺依曼原理”，确立了计算机由输入器、存储器、运算器、控制器、输出器等五个基本部件组成的结构，而且将指令也和数据一样地进行存储和处理。依照此原则制成的第一台存储程序、顺序控制的计算机EKSAC，于1949年在英国的剑桥大学投入使用。直到今天，我们使用的计算机仍遵循此原理，一般称作冯·诺依曼计算机。在电子计算机产生的过程中，英国科学家图灵在计算机理论方面，做了许多开创性的工作。随着信息技术的突飞猛进，计算机的功能已远远不限于数值计算，“计算”

6、的概念也有了很大的扩展。目前的电子计算机已经发展到可以处理多种类型的信息，并可以进行近、远距离的传输。总之，我们今天所说的计算机，是指具有逻辑运算、算术运算及记忆功能的自动化的高速数据处理装置及其相连的记忆装置和通信装置。微处理器 微处理就是中央处理单元，即CPU（CentralProcessingUnit），是微机硬件系统的核心部件。CPU由运算器、控制器和一些寄存器组成，并采用超大规模集成电路工艺将它们集成在一块芯片（Chip）上，又称为微处理器。每一种微处理器都有自己的指令系统，从而决定了使用该种微处理器芯片的微型计算机的基本功能。下面分

7、别介绍一下组成CPU的运算器、控制器和一些寄存器。 运算器 运算器由算术逻辑单元ALU、累加器和其他一些寄存器组成。它的功能是在控制器的指挥下，进行算术运算和逻辑运算，从而实现对数据的加工和处理。 控制器 控制器由指令寄存器、译码器、程序计数器和操作控制器组成。它的功能是指挥计算机的各个部件协调一致地自动运行。控制器不断地从存储器中取出指令，分析各个指令的类型并进行译码，产生一系列的控制信号，指挥各部件的操作，保证按计算机程序的编排进行工作。 寄存器 寄存器是CPU内部的临时存储单元。一个CPU内部可以有几个乃至十个内部寄存器。在运算器中的寄存

8、器用于暂存参与运算的数据和中间结果。在控制器中的寄存器有用于保持程序运行状态的状态寄存器、用于存储当前指令的指令寄存器和用于存储下一条指令的地址的程序