计算机的基本组成

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计算机硬件系统主要由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成。如图1所示。

图1 计算机硬件系统构成
计算机启动后，首先由操作人员通过输入设备把程序或原始数据输入到存储器当中保存起来，计算机工作时由控制器自动从存储器中把程序指令逐条取出进行识别，并分析该指令的功能，根据指令的功能产生相应的控制信号作用于其它各部件，控制和协调其它部件共同完成指令要求的操作。。

• 运算器
  运算器是计算机的核心部件，其主要功能是进行算术运算与逻辑运算。运算器在控制器的控制下实现其功能，运算结果由控制器指挥送到内存储器。
  

• 控制器
  控制器（Control Unit）是计算机的指挥中心，主要由指令寄存器、译码器、程序计数器和操作控制器等组成。控制器的基本功能是从内存中取指令和执行指令，然后根据该指令功能向有关部件发出控制命令，执行该命令。
  在采用大规模集成电路的微型计算机中，控制器和运算器总是制作在同一块芯片上，它们一起构成了计算机的核心，称为中央处理器，简称CPU（Central Processing Unit）。
  

• 存储器
  

存储器（memory unit）是用来存放原始数据和程序的部件。通常可分为内部存储器（又称主存储器或简称内存）和外部存储器（辅助存储器或简称外存）。内部存储器主要用来存放当前正要执行的程序和数据。CPU可以直接对内部存储器中的数据进行存、取操作。外部存储器主要存放大量计算机暂时不使用而又需长期保存的程序和数据。CPU不能直接存、取外部存储器中数据，当CPU存、取外部存储器中的数据时，必须先通过内部存储器进行，因此内部存储器是计算机的数据交换中心（如图2）。
CPU与内部存储器一起称为计算机的主机。

图2 CPU、内存和外存之间的数据交换

图3 存储器及其地址

内部存储器存储容量较小， 存取速度快，可分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）。只读存储器用来存放一些运行计算机系统所需的关键数据，断电也不会丢失数据。随机存储器既可读又可写，断电后里面存储的程序或数据就会全部丢失。
外部存储器一般采用磁性介质或光学材料制成，存储容量大，成本低，但是存取速度较慢。