计算机应用基础——计算机硬件（一）

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一. 计算机的发展（4 代）

( 一 ) “代”的划分是以计算机的主机所使用的元器件为依据
( 二 ) 1946 年，世界上第一台电子数字计算机—— “ 埃尼阿克 ”(ENIAC)
( 三 ) 计算机能力： 处理数值 、图像和声音等数据；数据的计算、分析和推理；极大的信息存储能力；与其它计算机方便迅速交换信息；
( 四 ) 计算机应用模式发展阶段 ：

    集中计算模式、分散计算模式、 网络计算模式 （目前）

( 五 ) 计算机积极作用：增添新手段、提供新工具、引起新变化
( 六 ) 计算机信息处理优点：

       1. 能够储存大量信息，可按照程序自动高速进行计算
       2. 能处理数值数据以及图像和声音等非数值数据
       3. 数据计算（处理）、分析推理
       4. 极大的信息存储能力
       5. 方便迅速与其它计算机交换信息

二、计算机的组成
( 一 ) 组成： 硬件（物理装置的总称） 与软件（程序 + 数据 + 文档）
(二)硬件有：

1. 五大部件：中央处理器 CPU 、内存储器、外存储器、 I/O 设备、总线

（1) 输入设备（ Input ）：

    A. 将信息送入计算机的设备
    B. 例如 ：键盘、鼠标、 触摸屏、 扫描仪、麦克风和传感器等

（2) 中央处理器 CPU ：

    A. 组成：运算器、控制器、寄存器
    B. 计算机中有多个处理器，其中 用于 承担系统软件和应用软件运行 的处理器称为 CPU
    C. 意义：计算机必不可少的核心组成部件
    D. 大多数计算机只包含一个 CPU
    E. 多处理器系统：包含了多个中央处理器的计算机系统
    F. 并行处理：使用多个（≥ 2 ） CPU 实现超高速计算机的技术

（3) 存储器＝内存＋外存（ 内、外存储器划分：是否直接与 CPU 相连，是否可以长期存放
信息 。详见下表）
（4) 输出设备 (Output) ：

    A. 定义：把计算机中的二进位信息转换成人可感知的形式；
    B. 例如：显示器、打印机、绘图仪

（5) 系统总线与 I/O 端口

    A. BUS
            （a) 功能：硬件各部分的公共信息通道
            （b) 组成：控制器+ 公共传输线
            （c) 代表：CPU 总线、 I/O 总线
    B. I/O 端口
            （a) 作用：海纳百川各种 I/O 设备；信息的缓冲处理等。
            （b) 类型：并、串、视频、USB 等（不同设备，不同规则）

1. 主机：中央处理器 CPU 、内存储器、总线 等
2. 外围设备（外设）： I/O 设备和外存储器等

三、计算机分类
( 一 ) 按内部逻辑结构分类：单处理机、多处理机； 16 位、 32 位…
( 二 ) 按计算机整体性能分类：巨型机、大型机、小型计算机、 PC 机

    1. 巨型计算机采用大规模并行处理（为提高计算机处理能力配置多个 CPU ） 的体系结构，速 度 达到每秒数万亿次以上
    2. PC 机
            A. 分类：台式机、便携机
            B. 工作站：一种具有高速的运算能力和强大的图形处理功能，通常运行 UNIX 操作系统， 特别适合于工程与产品设计使用的特殊的高档 PC

( 三 ) 单片计算机 / 嵌入式计算机 ：

    1. 单片计算机：运算器、控制器、存储器、 I/O 控制与接口电路等集成在同一块芯片的超大规

模集成电路

    2. 嵌入式计算机 ： 内嵌在其他设备中的计算机，广泛应用于数码相机、手机和 MP3 等产品中

( 四 ) 处理器≠微处理器≠ CPU

    1. 微处理器：把 CPU 和一组寄存器（ Registers ）集成在一片大规模集成

电路或超大规模集成电路封装之中的器件

    2. 个人计算机一般都用单片微处理器作为 CPU
    3. 微处理器 = 通用微处理器（如 CPU ） + 专用微处理器（绘图处理器、通信处理器等）