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1.3计算机硬件系统

1.3.1运算器

运算器又称算术逻辑部件(Arithmetic andLogic Unit,ALU)主要用于算术运算和逻辑运算。

内部结构：ALU、寄存器、控制电路

执行操作：算术运算(+-x÷)、逻辑运算(与、或、非)、移位操作(左移、右移)

1.3计算机硬件系统

1.3.1运算器

位移位运算符是将数据看成二进制数，对其进行向左或向右移动若干位的运算。

位移位运算符分为左移和右移两种

>左移：高位丢弃，低位补0(左移1位，是原数的2倍)

>右移：左边移入的位用0填充(右移1位，是原数的1/2)

1.3计算机硬件系统

1.3.1运算器

性能指标：字长和运算速度

字长：指计算机的运算部件一次能同时处理的二进制数据的位数。8,16,32,64

运算速度：通常指每秒钟所能执行的指令条数，一般用MIPS (Million Instructions Per Second,“百万条指令/秒”)和BIPS(Billion Instructions Per Second,每秒10的9次方条指令)表示.

1.3计算机硬件系统

1.3.2控制器

控制器：指挥和协调计算机各部件有自动、协调地工作。

内部结构：指令寄存器(IR)、指令译码器(ID)、操作控制器(OC)和程序计数器(PC)。

1.3计算机硬件系统

CPU也称中央处理器(Central Processing Unit)或微处理器。主要由运算器和控制器组成。

（1）第一个微处理器是1971年由美国Intel公司生产的。

（2）CPU内核逐渐由单核向双核、多核发展，主频最高达到3GHz以上。

（3）Intel公司的主流产品有酷睿系列、赛扬系列产品等

（4）AMD公司目前的主流产品有羿龙、闪龙和速龙系列等。

（5）CPU的主要技术指标：字长、主频和运算速度。主频是CPU的时钟频率，以GHz为单位。

1.3计算机硬件系统-存储器

存储器是计算机中具有记忆能力的部件，它能根据地址接收并保存指令或数据。存储器的操作是一个不断存入与取出的过程。

◆把存入数据的操作称为“写”操作

◆把取出数据的操作称为“读”操作

◆存储器可分为内存和外存两大类，内存用来存储当前正在执行的数据、程序和结果

◆CPU能直接与内存交换信息，不能直接访问外存

1.3计算机硬件系统-存储器

1.内存

内存可以被CPU直接访问。内存容量小、速度快、掉电后RAM信息全部消失。

1.3计算机硬件系统-存储器

1.内存

性能指标有：容量和存取速度

(1)随机存储器(RAM)

◆根据存储信息机构的原理不同，又分为静态MOS存储器(SRAM)和动态MOS存储器(DRAM)

◆计算机内存条采用的是DRAM,每隔一个固定时间必须对存储信息刷新一次；而SRAM存取速度快，无需刷新

◆既可以读出也可写入信息，但断电后所存信息会丢失

◆存储单元地址：计算机为了区分存储器的各存储单元，把全部存储单元按顺序编号

1.3计算机硬件系统-存储器

(2)只读存储器(ROM)

◆常用与存放固定的程序和数据，只取不存

◆所存信息在断电后能长期保存，不会丢失

◆常用ROM:PROM、 EPROM、EEPROM

(3)高速缓冲存储器(Cache)

高速缓冲存储器，介于CPU和RAM之间，目的是为了协调二者速度上的不匹配。

√一般由SRAM存储芯片实现

√容量比较小，较为昂贵

√一般分：一级缓存、二级缓存和三级缓存

1.3计算机硬件系统-存储器

2.外存

常用外存：软盘、硬盘、优盘、光盘、移动硬盘等

(1)软盘：软盘片是覆盖磁性涂料的塑料片，在使用之前必须要先格式化，磁盘被分成若干个磁道，每个磁道又分为若干个扇区，每个扇区存储512个字节。

磁道：是一组同心圆，磁道从外向内自0开始顺序进行编号

扇区：磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段

3.5寸软盘容量=2×80×18×512B=1.44MB

软盘现在已经淘汰