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1.3計算機硬件系統(tǒng)

1.3.1運算器

運算器又稱算術邏輯部件(Arithmetic andLogic Unit,ALU)主要用于算術運算和邏輯運算。

內部結構：ALU、寄存器、控制電路

執(zhí)行操作：算術運算(+-x÷)、邏輯運算(與、或、非)、移位操作(左移、右移)

1.3計算機硬件系統(tǒng)

1.3.1運算器

位移位運算符是將數(shù)據(jù)看成二進制數(shù)，對其進行向左或向右移動若干位的運算。

位移位運算符分為左移和右移兩種

>左移：高位丟棄，低位補0(左移1位，是原數(shù)的2倍)

>右移：左邊移入的位用0填充(右移1位，是原數(shù)的1/2)

1.3計算機硬件系統(tǒng)

1.3.1運算器

性能指標：字長和運算速度

字長：指計算機的運算部件一次能同時處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)。8,16,32,64

運算速度：通常指每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)，一般用MIPS (Million Instructions Per Second,“百萬條指令/秒”)和BIPS(Billion Instructions Per Second,每秒10的9次方條指令)表示.

1.3計算機硬件系統(tǒng)

1.3.2控制器

控制器：指揮和協(xié)調計算機各部件有自動、協(xié)調地工作。

內部結構：指令寄存器(IR)、指令譯碼器(ID)、操作控制器(OC)和程序計數(shù)器(PC)。

1.3計算機硬件系統(tǒng)

CPU也稱中央處理器(Central Processing Unit)或微處理器。主要由運算器和控制器組成。

（1）第一個微處理器是1971年由美國Intel公司生產的。

（2）CPU內核逐漸由單核向雙核、多核發(fā)展，主頻最高達到3GHz以上。

（3）Intel公司的主流產品有酷睿系列、賽揚系列產品等

（4）AMD公司目前的主流產品有羿龍、閃龍和速龍系列等。

（5）CPU的主要技術指標：字長、主頻和運算速度。主頻是CPU的時鐘頻率，以GHz為單位。

1.3計算機硬件系統(tǒng)-存儲器

存儲器是計算機中具有記憶能力的部件，它能根據(jù)地址接收并保存指令或數(shù)據(jù)。存儲器的操作是一個不斷存入與取出的過程。

◆把存入數(shù)據(jù)的操作稱為“寫”操作

◆把取出數(shù)據(jù)的操作稱為“讀”操作

◆存儲器可分為內存和外存兩大類，內存用來存儲當前正在執(zhí)行的數(shù)據(jù)、程序和結果

◆CPU能直接與內存交換信息，不能直接訪問外存

1.3計算機硬件系統(tǒng)-存儲器

1.內存

內存可以被CPU直接訪問。內存容量小、速度快、掉電后RAM信息全部消失。

1.3計算機硬件系統(tǒng)-存儲器

1.內存

性能指標有：容量和存取速度

(1)隨機存儲器(RAM)

◆根據(jù)存儲信息機構的原理不同，又分為靜態(tài)MOS存儲器(SRAM)和動態(tài)MOS存儲器(DRAM)

◆計算機內存條采用的是DRAM,每隔一個固定時間必須對存儲信息刷新一次；而SRAM存取速度快，無需刷新

◆既可以讀出也可寫入信息，但斷電后所存信息會丟失

◆存儲單元地址：計算機為了區(qū)分存儲器的各存儲單元，把全部存儲單元按順序編號

1.3計算機硬件系統(tǒng)-存儲器

(2)只讀存儲器(ROM)

◆常用與存放固定的程序和數(shù)據(jù)，只取不存

◆所存信息在斷電后能長期保存，不會丟失

◆常用ROM:PROM、 EPROM、EEPROM

(3)高速緩沖存儲器(Cache)

高速緩沖存儲器，介于CPU和RAM之間，目的是為了協(xié)調二者速度上的不匹配。

√一般由SRAM存儲芯片實現(xiàn)

√容量比較小，較為昂貴

√一般分：一級緩存、二級緩存和三級緩存

1.3計算機硬件系統(tǒng)-存儲器

2.外存

常用外存：軟盤、硬盤、優(yōu)盤、光盤、移動硬盤等

(1)軟盤：軟盤片是覆蓋磁性涂料的塑料片，在使用之前必須要先格式化，磁盤被分成若干個磁道，每個磁道又分為若干個扇區(qū)，每個扇區(qū)存儲512個字節(jié)。

磁道：是一組同心圓，磁道從外向內自0開始順序進行編號

扇區(qū)：磁盤上的每個磁道被等分為若干個弧段

3.5寸軟盤容量=2×80×18×512B=1.44MB

軟盤現(xiàn)在已經淘汰