2019一级结构工程师《计算机应用基础》知识点：计算机硬件系统的组成

　　计算机硬件系统的组成

　　冯诺依曼设计思想——存储程序原理

　　冯·诺依曼设计思想可以概括为三点：

　　计算机由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

　　程序由指令构成，程序和数据都用二进制数表示。

　　采用存储程序的方式，任务启动时程序和数据同时送入内存储器中，计算机应在不需操作人员干预的情况下，按地址自动逐条取出指令和执行任务。

　　[2017真题]根据冯、诺依曼结构原理，计算机的硬件由：

　　A.运算器、寄存器、打印机组成

　　B.寄存器、存储器、硬盘存储器组成

　　C.运算器、控制器、存储器、 I / O 设备组成

　　D . CPU 、显示器、键盘组成

　　【答案】C

　　【试题解析】从第一台电子计算机问世以来，它的更新换代实质上是硬件的更新换代。但无论如何变化，就其基本工作原理而言，都是存储程序控制的原理，其基本结构属于冯 · 诺依曼型计算机，即电子计算机。它至少应由运算器、控制器、存储器、输人设备和输出设备 5 部分组成。

　　1 .存储器( memory)

　　存储器的主要功能是存放程序和数据。程序是计算机操作的依据，数据是计算机操作的对象。为了实现自动计算，各种信息必须预先存放在内存储器。一个内存储器由许多存储单元组成，每个单元可以存储一个适当单位的信息。全部存储单元按一定顺序进行编号，这种编号被称之为存储器的地址。内存储器结构框图所示。

　　2 .中央处理器( CPU)

　　CPU 是分析指令和执行指令的部件，是计算机的核心。它主要是由运算器、控制器和通用寄存器组成。

　　(1) 运算器：

　　ALU：算术逻辑单元(Arithmetic and Logic Unit，ALU)

　　功能：进行算术运算和逻辑运算

　　算术运算：加、减、乘、除等

　　逻辑运算：与、或、非、比较大小等

　　复杂运算都要转换为以上基本运算后一步一步地实现

　　数据来自内存，运算结果又送回内存

　　对内存的读写操作由控制器控制

　　[2013真题]在计算机的运算器上可以：

　　A.直接解微分方程

　　B.直接进行微分运算

　　C.直接进行积分运算

　　D.进行算数运算和逻辑运算

　　【答案】D

　　【试题解析】运算器功能：进行算术运算和逻辑运算

　　(2) 控制器：

　　功能：控制计算机各部件有条不紊地工作，按以下步骤进行：

　　(1)从存储器取出指令

　　(2)翻译指令

　　(3)分析指令

　　(4)向其他部件发出控制信号

　　3.输人/输出( Input /Output 缩写为 I/O )设备

　　输入设备:

　　作用：接受用户输入的原始数据和程序，并将它们转变为计算机可以识别的形式(二进制代码)，存放到内存中。

　　常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪、麦克风等。

　　输出设备：

　　作用：将内存中由计算机处理的结果转变为人们所能接受的方式。

　　常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪、音响等。

　　4 .总线

　　所谓总线，就是一组公共信息传输线路，它能为多个部件服务，可分时地发送与接收各部件的信息。

　　当前大部分计算机各部件之间的信息传送都是通过总线实现的，系统总线是计算机内部传输各种信息的通道。当前，计算机硬件系统的组成，又逐步演变成以总线为核心的结构上来。总线是计算机内部传输指令、数据和各种控制信息的高速通道。

　　根据总线传送信息的类别，可以把总线分为数据总线、地址总线和控制总线。数据总线用于传送程序或数据;地址总线用于传送主存储器地址码或外围设备码;控制总线用于传送控制信息。

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