计算机硬件体系结构

第三章计算机硬件体系结构

一、填空题

1．地址总线的位数决定了计算机的能力，数据总线的宽度决定了计算机的。2．计算机的运算速度用每秒钟所能执行的______数表示，单位是______。

3．按照总线上传送信息类型的不同，可将总线分为___________、___________、__________三种。

4．在计算机中通常以___________作为单位传送信息的。

5．指令一般包括___________和___________两部分。

6．若一台微机的地址总线位长为32位，则其最大寻址空间为___________。

7．CPU包括________、__________和_______________三个基本部分。

8. 光盘按读写性能可分为___________、___________、__________三种。

二、单项选择题

1. 一个完整的微型计算机硬件系统应由____、存储器、输入设备和输出设备构成。

A. 硬盘

B. ROM和RAM

C. CPU

D. 显示器

2. 计算机中指令的执行主要由___完成的。

A. 存储器

B. 控制器

C. CPU

D. 总线

3. 微型计算机的CPU主要由两部分构成，它们是____。

A. 内存和控制器

B. 内存和外存

C. 运算器和控制器

D. 外存和运算器

4. 磁盘经过高级格式化后，其表面形成多个不同半径的同心圆，这些同心圆称为____。

A. 磁道

B. 扇区

C. 族

D. 磁面

5. 下面有关计算机的叙述中，是正确的。

A. 计算机的主机包括CPU、内存储器和硬盘三部分

B. 计算机程序必须装载到内存中才能执行

C. 计算机必须具有硬盘才能工作

D. 计算机键盘上字母键的排列方式是随机的

6. 计算机的内存储器比辅助存储器_______。

A. 存储更多信息，但存取速度慢

B. 可以存储的信息少，但存取速度快

C. 存储更多信息，且存取速度快

D. 可以存储的信息少，且存取速度慢

7. 计算机的输入输出设备中，处理速度最快的是_____。

A. 软盘

B. 键盘

C. 打印机

D. 硬盘

8. 在计算机中指令主要存放在中。

A. CPU

B. 内存

C. 键盘

D. 磁盘

9. 下列有关存储器读写速度的排列，正确的是。

A. RAM>Cache>硬盘>软盘

B. Cache>RAM>硬盘>软盘

C. Cache>硬盘>RAM>软盘

D. RAM>硬盘>软盘>Cache

10. CPU中的可存放少量数据。

A. 存储器

B. 辅助存储器

C. 寄存器

D. 只读存储器

11. 显示器的越高，显示的图像越清晰。

A. 对比度

B. 亮度

C. 对比度和亮度

D. 分辨率

12. 内存储器中每一个存储单元被赋予唯一的一个序号，该序号称为______。

A. 容量

B. 内容

C. 标号

D. 地址

13. EPROM 是指______。

A. 可擦写可编程只读存储器

B. 电可擦除的只读存储器

C. 只读存储器

D. 可擦写只读光盘存储器

14. 存储器分为内存储器和外存储器两类______。

A. 它们中的数据均可被CPU直接调用

B. 只有外存储器中的数据可被CPU调用

C. 它们中的数据均不能被CPU直接调用

D. 其中只有内存储器中的数据可被CPU直接调用

15. 下列设备中，______不能作为微机的输出设备。

A. 打印机

B. 显示器

C. 键盘和鼠标

D. 绘图仪

16. 速度快、分辨率高的打印机是______。

A. 非击打式

B. 击打式

C. 激光式

D. 点阵式

17. 组成计算机硬件的五大部件是。

A. RAM、运算器、打印机、显示器和键盘

B. ROM、控制器、运算器、软盘驱动器和I/O接口

C. 运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备

D. 存储器、鼠标器、显示器、键盘和微处理器

18. 能进行逻辑操作的部件是。

A. 寄存器

B. 累加器

C. 控制器

D. 运算器

19. 在下列设备中，______既属于输入设备又属于输出设备。

A. 鼠标

B. 键盘

C. 打印机

D. 硬盘

20. 微机中的硬盘是______。

A. 内存(主存储器)

B. 大容量内存

C. 辅助存储器

D. CPU的一部分

21. 若当前工作盘是硬盘C：一旦你使用了存盘命令，那么信息将存放在(1) 中，假如你正在编辑某个文件，尚未存过盘，突然停电，则计算机中(2) 中的信息将全部丢失，再通电后，它们也(3) 恢复。640KB的内存容量为(4) 字节。

(1) A. 硬盘 B. 软盘 C. 内存 D. 硬盘和软盘

(2) A. ROM和RAM B. ROM C. RAM D. 硬盘中的此文件

(3) A. 能完全 B. 不能完全 C. 能部分 D. 一点也不能

(4) A. 640000 B. 64000 C. 655360 D. 65536

22. 在微机系统中，任何外部设备必须通过才能实现主机和设备之间的信息交换。

A. 电缆

B. 接口

C. 电源

D. 总线插槽

23. 完整的计算机系统应该包括(1) ；CPU是构成计算机的核心部件，在微型机中一般称它为(2) ；CPU芯片的发展速度很快，Intel公司已推出的具有MMX的PⅡ和PⅢ芯片，这里MMX是指(3) 。

(1) A. 计算机主机及其外部设备 B. 计算机硬件系统和软件系统

C. 主机箱、键盘、显示器和打印机

D. 系统软件和应用软件

(2) A. 中央处理器 B. 单片机 C. 单板机 D. 微处理器

(3) A. 多媒体扩展指令集 B. 两级缓冲存储器

C. 高性能

D. 绿色电源

24. 在微机系统中基本输入输出模块BIOS存放在中。

A. RAM

B. ROM

C. 硬盘

D. 寄存器

25. 虚拟存储器是。

A. 磁盘上存放数据的存储空间

B. 读写磁盘文件数据时用到的内存中的一个区域

C. 操作系统为用户提供的、比计算机中的实际内存大得多的存储区域

D. 将部分ROM存储器作为磁盘驱动器

26. 若一台微机地址总线的位长为10位，则其最大的寻址空间为__________字节。

A. 2048

B. 1024

C. 512

D. 28

27. 386和486微机被叫做32位计算机，这是指______。

A. 每个字节含32位二进制数

B. 一次可并行处理32位二进制数

C. 内存的每个存储单元为32位二进制数

D. 它们只能运行用32位指令编写的程序

28. 下列因素中，对微机工作影响最小的是______。

A. 温度

B. 湿度

C. 磁场

D. 噪声

29. 在计算机中，负责指挥和控制计算机各部分自动地、协调一致地进行工作的部件是______。

A. 控制器

B. 运算器

C. 存储器

D. 总线

30. 下列说法中错误的是______ 。

A. 计算机的工作就是顺序地执行存放在存储器中的一系列指令

B. 指令系统有一个统一的标准，所有的计算机指令系统相同

C. 指令是一组二进制代码，规定由计算机执行程序的一步操作

D. 为解决某一问题而设计的一系列指令就是程序

31. 计算机能直接执行的指令包括两个部分，它们是______。

A. 源操作数和目标操作数

B. 操作码和操作数

C. ASCII码和汉字代码

D. 数字和文字

32. 下面说法中正确的是______。

A. 一个完整的计算机系统是由微处理器、存储器和输入/输出设备组成

B. 计算机区别于其他计算工具的最主要特点是能存储程序和数据

C. 电源关闭后，ROM中的信息会丢失

D. 16位字长计算机能处理的最大数是16位十进制

33. 一条计算机指令中规定其执行功能的部分称为______。

A. 源地址代码

B. 目标地址代码

C. 操作码

D. 数据码

34.微型计算机中，控制器的基本功能是______。

A. 进行算术运算和逻辑运算

B. 存储各种控制信息

C. 保持各种控制状态

D. 控制机器各个部件协调一致地工作

35. 计算机硬件系统中，______用于存放当前要执行的指令。

A. 指令寄存器

B. 指令译码器

C. 指令计数器

D. 运算器

36. 指令系统中的每一条指令都是由______表示的。

A. 二进制编码

B. 程序编码

C. 字符编码

D. 数据编码

37. 微型计算机的内存储器通常采用______。

A. 光存储器

B. 磁表面存储器

C. 半导体存储器

D. 磁芯存储器

38. 一台计算机的字长为32，则表明______。

A. 它能处理的字符串最大长度为4个ASCII字符

B. 它能运行32位操作系统

C. 它的CPU一次能处理32位二进制代码

D. 它能处理的二进制数最大为32位

39. 微型计算机内存的基本编址单元的长度是______位。

A. 4

B. 8

C. 16

D. 32

40. CPU不能访问的存储器为______。

A. ROM

B. RAM

C. CACHE

D. 光盘

41.“奔腾”(Pentinum)微处理器是______位微处理器。

A. 16

B. 32

C. 64

D. 128

42.计算机性能指标包括多项，下列项日中______不属于性能指标。

A. 主频

B. 字长

C. 运算速度

D. 是否带光驱

43. 显示器的规格中，数据640×480，1024×768等表示______。

A. 显示器屏幕的大小

B. 显示器显示字符的最大列数和行数

C. 显示器的显示分辩率

D. 显示器的颜色指标

44. 存储器的存取周期是指______。

A. 从发出一次读写命令到能够发出下一次读写命令的最长时间

B. 从发出一次读写命令到能够发出下一次读写命令的最短时间

C. 从存储器读出数据和写入数据的平均时间

D. 从存储器读出数据和写入数据的时间之和

45. CD-ROM的存储容量是______。

A. 100MB

B. 400MB

C. 650MB

D. 1GB

46. 用______来存放系统加电自检程序。

A. BIOS

B. ROM

C. CMOS

D.Cache

47.芯片内部连接各元件的总线是______。

A. 内部总线

B. 相连总线

C. 外部总线

D. 系统总线

48. I／O)接口位于______。

A. 主机和I／O)设备之间

B. 主机和总线之间

C. 内部总线和I／O设备之间

D. CPU和内存储器之间

49. 设置Cache的目的是______。

A. 增加存储容量

B. 提高存取速度

C. 提高可靠性

D. A和B

50. 假设CPU有n根地址线，则其可以访问的物理地址数______。

A. n2

B. 2n

C. n

D. log(n)

三、判断题

1. 机箱内的设备是主机，机箱外的设备是外设。

2. MIPS表示的是主机的类型。

3. 计算机内存的基本存储单位是比特。

4. 计算机程序必须装载到内存中才能执行。

5. 一个磁盘上各个扇区的长度可以不等，但存储的信息量相同。

6. 数据总线的宽度决定了内存一次能够读出的相邻地址单元数。

7. 外存上的信息可直接进入CPU被处理。

8. 不同CPU的计算机有不同的机器语言和汇编语言。

9. 微型计算机就是个人计算机。

10. 程序必须送到主存储器内，计算机才能够执行相应的命令。

11. 计算机的所有计算都是在内存中进行的。

12. 指令是计算机用以控制各部件协调动作的命令。

13. 衡量微机性能的主要技术指标是字长、主频、存储容量、存取周期和运算速度。

14. 计算机系统包括硬件系统和操作系统两大部分。

15. CPU的主频应大于系统外频。

16. 从信息的输入输出的角度来说，硬盘既可以看作输入设备，又可以看作输出设备。

17. 磁盘必须经过格式化后才能使用。

18. 键盘和显示器都是计算机的I/O设备，键盘是输入设备，显示器是输出设备。

19. 打印机按印字方式可以分为击打式打印机和非击打式打印机两大类，点阵针式打印机和激光打印机都属于击打式打印机。

20. 总线是一组连接各个部件的公共通信线。

21. 寄存器是CPU中的控制部件。

22. 指令译码器是运算器中的一个部件。

23. Cache是指在CPU与内存之间设置一级或两级高速小容量存储器。

24. 主板软升级就是对微机上的ROM BIOS芯片的内容进行更新。

25. 决定计算机计算精度的主要技术指标是计算机的字长。

26. 计算机的“运算速度”的含义是指每秒钟能执行多少指令的条数。

27. 数据总线是双向传输的。

28. 地址总线是双向传输的。

29. 接口是按点对点方式传输数据的。

30. PentiumⅣ 2.0GHz处理器中的2.0代表了该CPU的倍频。

31. SDRAM指的是用于做高速缓存的静态内存。

32. 目前在微机上最常见的总线插槽是PCI总线插槽。

33. 按打印速度快慢依次排列的打印机顺序为激光、针式、喷墨打印机。

34. AGP总线接口是专门为显示卡设计的。

35. 通过降低CPU的工作电压可减少CPU运行时消耗的功率，以解决CPU过热的问题。

36. 计算机的主机由运算器、控制器和计算机软件组成的。

37. 半导体存储器ROM是一种易失性存储器件，电源关掉后，存储在其中的信息便丢失。

38. 存储地址是存储器存储单元的编号，CPU要存取某个存储单元的信息，一定要知道这个存储单元的地址，并通过地址线中的地址信号去找到这个地址单元。

39. 计算机的硬件和软件是互相依存、互相支持的，硬件的某些功能可以用软件来完成，而软件的某些功能也可以用硬件来实现。

40. 运算器是计算机的一个主要组成部件，其主要功能是进行算术运算和逻辑运算，它又叫CPU（中央处理器）。

41. CPU处理速度快，计算机的速度一定快，速度完全由CPU决定。

42. 所谓存储系统的层次结构，是把各种不同存储容量、不同存储速度的存储设备，按照一定的体系结构组织起来，是所存放的程序和数据按层次分布在个存储设备中。

43. 存储单元的特点是，只有往存储单元送新数据时，该存储单元的内容用新值代替旧值，否则永远保持原有数据。

44. 液晶显示器辐射很少，不会对眼睛造成很大伤害。

45. 打印机分辩率一般是以每毫米最多能打印的点数来表示。

46. CPU也称主板核心控制芯片。

47. USB属于高速并行接口总线。

48. 硬盘的转速为7200转是指的是每分钟所达到的转数。

49. 系统总线是微机中各插件板与系统主板之间的总线，用于插件板一级的互连。

50. 多次进行低级格式化将损害硬盘。

51. 一次写入型光盘是利用相变材料的晶态和非晶态来记录信息。

52. LCD显示器只有在画面内容发生变化时才需要刷新。

53. 通常把一条指令从其代码被从内存单元中取出所用的时间称为相应指令的指令周期。

54. 双核心CPU技术是指在单个CPU中真正集成两个物理运行核心。

55. CMOS是主板上一块可读写的RAM芯片、当关机后该芯片中的数据消失。

四、简答题

1. 计算机硬件系统由哪几部分组成？

2. 冯·诺依曼计算机体系结构的主要特点是什么？

3. CPU主要有哪几部分组成，简述CPU的工作过程和主要性能指标。

4. 运算器由哪几部分组成，各自的功能？

5. 在微机中控制器的主要功能是什么，由哪几部分组成？

6. 主板上BIOS芯片的作用是什么？

7. 内部存储器和外部存储器在微机系统中有何作用？

8. 简述内存的工作原理及只读存储器ROM与随机存储器RAM区别。

9. 简述主板上高速缓存的工作原理。

10. 存储器的层次体系结构是什么样的？有何意义？

11. 什么是总线，总线按所传输信号不同可分为哪几种，各自的特点。

12. 总线按处于计算机硬件系统中的位置，可分为哪几种，各自的特点。

13. 在计算机系统中，什么是接口？它由哪几部分组成？

14. 硬盘低级格式化、分区、高级格式化的主要作用是什么。

15. 光盘按其存储方式可分为哪几种？各自特点。

16. LCD与CRT显示器相比，其优点表现在哪几方面？

17. 简述针式打印机、喷墨打印机和激光打印机的优缺点。

18. 什么叫计算机指令和指令系统？指令的基本构成？

19. 简述指令的执行过程。

20. 简述计算机的主要技术指标。

参考答案

一、填空题

1. 寻址；处理数据能力

2. 指令数；MIPS（每秒百万条指令）

3. 地址总线；数据总线；控制总线

4. 字节

5. 操作码；地址码（操作数）

6. 4GB

7．算术逻辑部件；控制逻辑部件；寄存器组

8. 只读型光盘；一次写入型光盘；可擦写型光盘

二、单项选择题

三、判断题

4．简答题

1. 计算机硬件系统由哪几部分组成？

答：见教材。

2. 冯·诺依曼计算机体系结构的主要特点是什么？

答：见教材。

3. CPU主要有哪几部分组成，简述CPU的工作过程和主要性能指标。

答：CPU包括运算器部件以及与之相连的寄存器部件和控制器部件。

CPU通过系统总线从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入CPU内部的指令寄存器，并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。

CPU的主要性能指标有：①主频/外频。②数据总线宽度。③地址总线宽度。④工作电压。⑤高速缓存Cache。⑥运算速度。

4. 运算器由哪几部分组成，各自的功能？

答：运算器主要由运算逻辑部件和若干个寄存器部件组成。

①运算逻辑部件。可以执行定点或浮点的算术运算操作、移位操作以及逻辑操作，也可执行地址的运算和转换。其核心是加法器。

②寄存器部件。用于暂时放运算结果、从内存读入读出的数据及运算过程中的各种状态信息。

5. 在微机中控制器的主要功能是什么，由哪几部分组成？

答：见教材。

6. 主板上BIOS芯片的作用是什么？

答：主板上的BIOS芯片是一块特殊的ROM芯片，其中保存的最重要程序之一是基本输入/输出程序，通常称为BIOS程序，另外还有CMOS参数设置程序、POST(加电自检程序)等。BIOS在开机之后最先执行，它首先检测系统硬件有无故障，给出最低级的引导程序，然后调用操作系统。

7. 内部存储器和外部存储器在微机系统中有何作用？

答：内存储器用于存放那些立即要被CPU所使用的程序和数据，外存储器用于存放暂时不用和永久保存的程序和数据。在用户想执行保存在外存储器上某个程序时，它需要先被调入到内存储器中才能被CPU执行，内存储器和外存储器之间常常频繁地交换大量数据。

8. 简述内存的工作原理及只读存储器ROM与随机存储器RAM区别。

答：首先从外存将指定的文件（指令程序和数据）装入内存，然后CPU非常频繁地直接与内存打交道，执行指令程序，进行对数据操作，并将运行的最终结果存入外存。

只读存储器存储的信息只能读出，不能随机改写或存入，断电后信息不会丢失，可靠性高。

随机存储器是可读、可写的存储器，通电过程中存储器内的内容可以保持，断电后，存储的内容立即消失。

9. 简述主板上高速缓存的工作原理。

答：预先在外部Cache中存一份主内存的“内容拷贝”。CPU在对一条指令或一个操作数寻址时，即当CPU 读取主存储器时，Cache控制器要截取CPU送出的地址，判别这个地址对应的数据是否在Cache中。若在，就立即送给CPU，否则，就要作一次常规的存储器访问，同时将所取的指令和数据开始的一个块复制到高速缓存中。

10. 存储器的层次体系结构是什么样的？有何意义？

答：见教材。

11. 什么是总线，总线按所传输信号不同可分为哪几种，各自的特点。

答：总线是一类信号线的集合，就物理特性而言就是一些并行的印刷电路导线，是模块间传输信息的公共通道，通过它，计算机各部件间可进行各种数据和命令的传送。

总线按所传输信号不同，分为地址总线、数据总线和控制总线。

①地址总线传输的是地址信号，一般是单向传输。

②数据总线上传输的数据，一般是双向传输。

③控制总线是对外设进行控制和状态检测的信号，对每条控制线而言信号是单向传送，但作为整体是双向的。

12. 总线按处于计算机硬件系统中的位置，可分为哪几种，各自的特点。

答：①片内总线(又称内部总线)。是指CPU芯片内部的总线。用于运算器、寄存器和控制器之间的信息传输，并通过CPU引脚与外部相连。

②片间总线(又称局部总线)。是主板上各外围芯片与CPU之间的总线，用于芯片一级互连。如CPU与内存、芯片组、系统缓存之间的互连的前端总线、存储器总线等。

③系统总线(又称输入/输出总线)。是微机中各插件板与系统主板之间的总线，用于插件板一级的互连。通常，系统总线的外总接口都做成多个插槽的形式，用于连接网卡、声卡等插件板。

④外部总线(又称通信总线)。是微机和外部中低速外部设备之间或外设与主机连接的总线。如USB总线、串行总线、并行总线等等。

13. 在计算机系统中，什么是接口？它由哪几部分组成？

答：主机与外设之间建立的数据转换和缓冲的界面，就是各种规格的输入输出接口，简称I/O 接口。I/O接口是连接主机和外部设备之间的逻辑部件，由I/O接口电路、连接电缆、设备驱动程序组成。

14. 硬盘低级格式化、分区、高级格式化的主要作用是什么。

答：见教材。

15. 光盘按其存储方式可分为哪几种？各自特点。

答：光盘按其存储方式可分为只读、一次写入和可擦式(Erasable)等几种。只读式光盘是用得最广泛的一种，其容量一般为650MB。

①只读型光盘。只读型光盘是厂商以高成本制作出母盘后大批重复压制出来的光盘。这种模压式记录使光盘发生永久性物理变化，记录的信息只能读出，不能被修改。

②一次写入型光盘。用户可以在这种光盘上写入信息，写后可以直接读出。写入信息会使介质的物理特性发生永久性变化，因此只能写一次。写后的信息不能再改变。

③可擦写型光盘。用户可对这类光盘进行随机写入、擦除或重写信息。

16. LCD与CRT显示器相比，其优点表现在哪几方面？

答：见教材。

17. 简述针式打印机、喷墨打印机和激光打印机的优缺点。

答：见教材。

18. 什么叫计算机指令和指令系统？指令的基本构成？

答：指令是指定计算机执行特定操作的命令。CPU就是根据指令来指挥和控制微型机各部分协调地动作，以完成规定的操作。一条指令是由操作码和操作数两部分组成。

计算机全部指令的集合叫做计算机指令系统。指令系统准确定义了计算机的处理能力。不同型号的计算机有不同的指令系统。

19. 简述指令的执行过程。

答：见教材。

20. 简述计算机的主要技术指标。答：见教材。

计算机组成与结构

第1章计算机组成与体系结构 根据考试大纲，本章内容要求考生掌握3个知识点。 （1）构成计算机的各类部件的功能及其相互关系； （2）各种体系结构的特点与应用（SMP、MPP）； （3）计算机体系结构的发展。 1.1 计算机体系结构的发展 冯·诺依曼等人于1946年提出了一个完整的现代计算机雏形，它由运算器、控制器、存储器和输入/输出设备组成。现代的计算机系统结构与冯·诺依曼等人当时提出的计算机系统结构相比，已发生了重大变化，虽然就其结构原理来说，占有主流地位的仍是以存储程序原理为基础的冯·诺依曼型计算机，但是，计算机系统结构有了许多改进，主要包括以下几个方面。 （1）计算机系统结构从基于串行算法改变为适应并行算法，从而出现了向量计算机、并行计算机、多处理机等。 （2）高级语言与机器语言的语义距离缩小，从而出现了面向高级语言机器和执行高级语言机器。 （3）硬件子系统与操作系统和数据库管理系统软件相适应，从而出现了面向对象操作系统机器和数据库计算机等。 （4）计算机系统结构从传统的指令驱动型改变为数据驱动型和需求驱动型，从而出现了数据流计算机和归约机。 （5）为了适应特定应用环境而出现了各种专用计算机。 （6）为了获得高可靠性而研制容错计算机。 （7）计算机系统功能分散化、专业化，从而出现了各种功能分布计算机，这类计算机包括外围处理机、通信处理机等。 （8）出现了与大规模、超大规模集成电路相适应的计算机系统结构。 （9）出现了处理非数值化信息的智能计算机。例如自然语言、声音、图形和图像处理等。 1.2 构成计算机的各类部件的功能及其相互关系 计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备组成。

计算机硬件组成及各部分的功能

计算机硬件组成及各部分的功能 一、计算机硬件五大功能部分 1.运算器运算器又称算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit 简称ALU）。它是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、非、异或、比较等）。 2.控制器控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，负责向其它各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。 硬件系统的核心是中央处理器（Central Processing Unit，简称 CPU）。它主要由控制器、运算器等组成，并采用大规模集成电路工艺制成的芯片，又称微处理器芯片。 3.存储器 存储器是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息，包括原始的输入数据。经过初步加工的中间数据以及最

后处理完成的有用信息都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行的各种程序，即规定对输入数据如何进行加工处理的一系列指令也都存放在存储器中。存储器分为内存储器（内存）和外存储器（外存）两种。 4.输入设备 输入设备是给计算机输入信息的设备。它是重要的人机接口，负责将输入的信息（包括数据和指令）转换成计算机能识别的二进制代码，送入存储器保存。 5.输出设备 输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多数情况下，它将这些结果转换成便于人们识别的形式。 二、电脑主机包含的硬件及其功能 计算机硬件是指有形的物理设备，它是计算机系统中实际物理装置的总称。 中央处理器、主存储器、辅助存储器、输入输出设备、总线等五个部分。 中央处理器：用来对数据进行各算术运算和逻辑运算，是计算机的执行单元。

计算机原理与体系结构

[模拟] 计算机原理与体系结构 选择题 第1题： 中断响应时间是指(1) 。 A.从中断处理开始到中断处理结束所用的时间 B.从发出中断请求到中断处理结束后所用的时间 C.从发出中断请求到进入中断处理所用的时间 D.从中断处理结束到再次中断请求的时间 参考答案：C 第2题： A.13 B.183 C.193 D.203 参考答案：D 第3题： 在单指令流多数据流计算机(SIMD)中，各处理单元必(3) 。 A.以同步方式，在同一时间内执行不同的指令 B.以同步方式，在同一时间内执行同一条指令 C.以异步方式，在同一时间内执行不同的指令 D.以异步方式，在同一时间内执行同一条指令 参考答案：B 在计算机中，最适合进行数字加减运算的数字编码是(4) ，最适合表示浮点数阶码的数字编码是(5) 。 第4题： A.原码 B.反码 C.补码 D.移码

参考答案：C 第5题： A.原码 B.反码 C.补码 D.移码 参考答案：D 操作数所处的位置，可以决定指令的寻址方式。操作数包含在指令中，寻址方式为(6) ；操作数在寄存器中，寻址方式为(7) ；操作数的地址在寄存器中，寻址方式为(8) 。 第6题： A.立即寻址 B.直接寻址 C.寄存器寻址 D.寄存器间接寻址 参考答案：A 第7题： A.立即寻址 B.相对寻址 C.寄存器寻址 D.寄存器间接寻址 参考答案：C 第8题： A.相对寻址 B.直接寻址 C.寄存器寻址 D.寄存器间接寻址

参考答案：D 第9题： 两个同符号的数相加或异符号的数相减，所得结果的符号位SF和进位标志CF 进行(9) 运算为1时，表示运算的结果产生溢出。 A.与 B.或 C.与非 D.异或 参考答案：D 第10题： 若浮点数的阶码用移码表示，尾数用补码表示。两规格化浮点数相乘，最后对结果规格化时，右规的右移位数最多为(10) 位。 A.1 B.2 C.尾数位数 D.尾数位数-1 参考答案：A 第11题： A.10/70△t

硬件结构图

FPGA CPU (NIOSII 处理器) PLL PWM 模块PWM 模块IIC 模块 SDRAM EPCS LCD 显示 电源模块 电源模块电机驱动 1 电机驱动 2 MPU6050 MPU6050电机1 电机2编码器2 蓝牙模块 编码器1 如上图所示整个系统设计以DE0-Nano 平台为中心。FPGA 通过嵌入Nios II 核与 外部存储器EPCS 配置芯片、SDRAM 、IIC 模块、PWM 模块、实现了SOPC 系 统。Nios II 通过MPU6050读取平衡车的车轮运动加速度和外力引起的角加速度实现对车身倾角的测量；然后根据倾角的大小控制相应的PWM 模块对左右两个电机的控制，最终实现对小车保持平衡、加速运动以及转弯的基本运动的控制。同时通过编码器及时的将电机的状态反馈回来，从而实现精准控制。 SOPC 的硬件配置文件和软件文件都存储在EPCS 芯片中，当FPGA 上电后，硬件逻辑通过EPCS 芯片配置成功后，读取SOPC 的软件文件并转到 FPGA 电源 键盘 TFT LCD EPCS SDRAM ADC 控制 器 FIFO PLL CPU （NIOS II 处理器） 模数转换器ADC 信号调理电路

SDRAM中，软件是的运行在SDRAM中。 最后为了方便调试我们增加了LCD显示功能和蓝牙模块，实现对程序状态的显示和数据的传输。 独到之处： 第一，我们设计的FPGA的教学平台是一个基于移动机器人（两轮平衡车），因此更容易激起学生们的兴趣。但如以后推广之后，就要对成本和功耗都要做严格的考虑，而Cyclone? IV EP4CE22F17C6N FPGA也实现了低功耗、高性能和低成本。 1、降低系统成本 所有Cyclone? IV EP4CE22F17C6N FPGA只需要两路电源供电，简化了电源分配网络，降低了电路板成本，减小了电路板面积，缩短了设计时间。而且，利用灵活的收发器时钟体系结构，您可以充分利用收发器所有可用资源，实现多种协议。利用Cyclone? IV EP4CE22F17C6N FPGA的灵活性和高度集成特性，您可以设计体积更小、成本更低的器件，降低系统总成本。 2、降低功耗 采用经过优化的60-nm低功耗工艺，Cyclone? IV EP4CE22F17C6N FPGA 拓展了前一代Cyclone III FPGA的低功耗优势。最新一代器件降低了内核电压，与前一代产品相比，总功耗降低了25％。 第二，作为教学平台必须有全面的设计资源，而Altera提供全面的Cyclone IV FPGA设计环境，包括： 1、Quartus II 开发软件 2、成熟的IP库 3、Nios II -世界上最通用的嵌入式处理器

简单介绍计算机硬件系统的组成及各部件功能

1.简单介绍计算机硬件系统的组成及各部件功能. 答:计算机硬件系统由:运算器,控制器.存储器,I/O设备组成。 运算器；完成算数和逻辑运算 控制器：根据指令的要求控制和协调其他各部件工作。 存储器：存储程序和数据 输入设备：将外部信息以一定格式输入到计算机系统。 输出设备：将计算机系统的信息提供给外部设备。 2．简述微程序控制的基本思想。 答：把指令执行的所有控制信号放在一个存储器中，需要时从这个存储器读取。 一条指令的功能通常用许多条微指令实现这个微指令序列称为微程序。 计算机运行时。一条一条读出这些微指令。从而产生各种操作的控制信号。 3．提高存储器速度可采用哪些措施，请说出至少五种措施。 答：1，采用高速器件2，采用cache(高速缓冲存储器)3，采用多提交叉存储器4，采用双端口存储器5，加长存储器的字长 4．请说明指令周期，机器周期，时钟周期之间的关系。 答：指令周期是完成一条指令所需的时间。包括取指令，分析指令和执行指令所需的全部时间。机器周期也称为CPU周期，是指被确定为指令执行过程中的归一化基准时间，通常等于取指时间（或访存时间）。时钟周期是时钟频率的倒数，也可称为节拍脉冲或T周期，是处理操作的基本单位。一个指令周期由若干个机器周期组成，每个机器周期又由若干个时钟周期组成。 5．什么是RISC？RISC指令系统的特点是什么（至少写出4个）？ 答：RISC是精简指令系统计算机。 特点：1）选取使用频率最高的一些简单指令。2）指令长度固定。3）只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行。4）大部分指令在一个机器周期内完成。5）CPU中通用寄存器数最多。6）以硬布线控制为主，不用或少用微指令码控制。7)一般用高级语言编程，特别重视编译优化工作，以减少程序执行时间。8）指令以流水方式执行 6.计算机系统总线大致分为哪几类？ 答：1)一个计算机系统中的总线分为三类：同一部件如CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线，称内部总线。2)同一台计算机系统的各部件，如CPU.内存.通道和各类I/O接口间互相连接的总线，称为系统总线。3）堕胎处理机之间互相连接的总线，称为多机系统总线。 7.说明计数器定是查询工作原理。 答：总线上的任一设备要求使用总线时，通过BR线发出总线请求。总线控制器接到请求信号以后，在BS线为“0”的情况下让计数器开始计数，计数值通过一组地址发向各设备。每个设备接口都有一个设备地址判别电路，当地址线上的计数值与请求总线的设备相一致时，该设备置“1”BS线，获得总线使用权，此时中断计数查询。 8.简要描述设备进行DMA操作的过程及DMA方式的主要优点。 答:1）外设发出DMA请求2）CPU响应请求，DMA控制器从CPU接管线的控制3）由DMA 控制器执行数据传送操作4）向CPU报告DMA操作结束。 主要优点：数据传送速度快 9．简述通道的基本功能？ （1）接受CPU的输入输出操作指令，并按命令控制外围设备。（2）从内存中读取通道程序执行，控制外设各种操作。（3）控制数据在内存和外设间进行传输。（4）读取外设的状态信息（5）想CPU发出中断请求

1计算机网络体系结构试题

一、计算机网络体系结构 （一 计算机网络概述 ） 1．计算机网络的概念、组成和功能 2．计算机网络的分类 3．计算机网络与互联网的发展历史 4．计算机网络的标准化工作及相关组织 （二 计算机网络体系结构与参考模型 ） 1．计算机网络分层结构 2．计算机网络协议、接口、服务等概念 3．ISO/OSI 参考模型和TCP/IP 模型 1．电路交换、报文交换和分组交换 2．数据报与虚电路 重难点： 1．体系结构的基本概念的理解，包括协议、分层、体系结构、实体、接口和服务等概念。 2．OSI 参考模型和TCP/IP 模型的分层和各层的功能。3．带宽和时延的理解和计算 4．区分电路交换、报文交换和分组交换（数据报与虚电路）各自的优缺点以及使用范围。 本章基础要点：计算机网络的概念、组成与功能 计算机网络可以定义为：按照网络协议，以共享资源和传递信息为主要目的，将地理上分散且功能独立的计算机通过通信线路互连

起来构成的集合体。简言之，计算机网络就是一些互连的、自治的计算机的集合。 从逻辑功能上讲，计算机网络由通信子网和资源子网两部分组成。 计算机网络具有一下基本功能： 1. 数据通信：它是计算机网络最基本的功能。包括连接控制、传输 控制、差错控制、流量控制、路由选择和多路复用等子功能。 2. 资源共享：包括数据资源、软件资源以及硬件资源的共享 3. 信息综合处理：将分散在各地计算机中的数据资料进行集中处理或分级处理。如自动订票系统、银行金融系统、信息采集与处理系统等。 4. 负载均衡：即将工作任务均衡地分配给计算机网络中的各台计算机。 5. 提高可靠性：指计算机网络中的各台计算机可以通过网络彼此互为替代机。 6. 分布式处理 OSI参考模型： 物理层：规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及规程特性。该层为上层协议提供了传输数据的物理介质。数据的单位称为比特（bit ）流。 属于物理层的典型规范代表包括：EIA/TIA RS-232 RJ-45 数据链路层：在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层作用包括：物理地址寻址、数据成帧、流量控制、数据检错、重发等。数据的单位称为帧。 协议代表：HDLC PPP

计算机硬件组成

计算机硬件（Computer hardware）是指计算机系统中由电子，机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件运行提供物质基础。简言之，计算机硬件的功能是输入并存储程序和数据，以及执行程序把数据加工成可以利用的形式。在用户需要的情况下，以用户要求的方式进行数据的输出。 从外观上来看，微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内主要包括CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等；外部设备包括鼠标、键盘等。 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五个逻辑部件组成 运算器 运算器由算术逻辑单元（ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元（ALU）的基本功能为加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、求补等操作。计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器；处理后的结果数据通常送回存储器，或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。[1] 控制器

控制器（Control Unit），是整个计算机系统的控制中心，它指挥计算机各部分协调地工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。控制器从存储器中逐条取出指令，分析每条指令规定的是什么操作以及所需数据的存放位置等，然后根据分析的结果向计算机其它部件发出控制信号，统一指挥整个计算机完成指令所规定的操作。计算机自动工作的过程，实际上是自动执行程序的过程，而程序中的每条指令都是由控制器来分析执行的，它是计算机实现“程序控制”的主要设备。 通常把控制器与运算器合称为中央处理器 （Central Processing Unit，CPU）。工业生产中总是采用最先进的超大规模集成电路技术来制造中央处理器，即CPU芯片。它是计算机的核心设备。它的性能，主要是工作速度和计算精度，对机器的整体性能有全面的影响。[2] 硬件系统的核心是中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）。它主要由控制器、运算器等组成，并采用大规模集成电路工艺制成的芯片，又称微处理器芯片。 存储器 存储器（Memory）是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。计算机中全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的

常规计算机硬件体系结构

第二章常规计算机硬件体系结构 早期的包处理系统是建立在常规计算机系统之上的，这也是最廉价的包处理系统。我们定义一个常规的计算机系统由四个基本部件组成：一个CPU，一个内存，一个或多个I/O设备，一条总线。总线连接另外的三个基本部件，并允许它们相互通信。PC机是一个常规计算机系统，因为它包括了以上所有四个部件。 为了将一台常规的计算机转换成一个可以处理数据包的网络系统，必须在计算机上增加一些硬件和软件。增加的硬件用来发送和接收数据包，增加的软件用来处理数据包。 2.1 早期的NIC 将一个计算机系统连接到一个网络的硬件设备称为网络接口卡（Network Interface Card，NIC）。对于计算机来说，NIC和其它I/O设备一样连接到计算机的总线并由CPU控制，CPU 控制NIC的方法与控制其它I/O设备的方法也相同。对于网络来说，NIC表现得像一台主机，即NIC可以发送和接收数据包。 主机和包分析器只连接到一个网络上，这样的系统只需要一块NIC。复杂一些的系统，像网桥、路由器等，要求多个网络连接。当系统需要多个网络连接时，有两种可能的实现方法。一种方法是将多块网卡插入到总线扩展槽中，每块网卡连接一个网络；另一种方法是在一块电路板上提供多个独立的网络接口，电路板插入扩展槽中，每个网络接口连接一个网络，目前已经出现了这种商用的NIC硬件。从计算机的角度来看，这两种方法没有什么区别。但是由于总线扩展槽的数量是有限的，因此后一种方法更好，可以节省扩展槽。 网络接口由CPU操作，这意味着CPU控制着所有数据包的发送和接收。为发送一个数据包，CPU首先在内存中组装好数据包，然后将包传递给NIC，NIC再将数据包发送到网络上。在系统接收一个数据包前，CPU必须先允许NIC，指明数据包存放的位置。NIC等待从网络上到来的数据包，将其存放到指定的位置，然后通知CPU。NIC中通常包含实现物理层协议标准的物理接口芯片组，它们保证每个输出的帧具有正确的格式并且产生出符合物理层协议标准的信号波形；类似地，它们检查每个到来的帧以保证每个帧是有效的。 数据总线上一次可以传输的数据量由数据总线的宽度（即数据线的数目）决定。一般来说，数据总线的宽度不足以一次传输一个完整的帧，因此一个帧必须分成许多较小的片段（如32比特）分多次传递给NIC。由于NIC是由CPU操作的，这意味着CPU必须参与到这种传输过程中。事实上，早期的NIC硬件依赖于计算机系统的CPU完成帧的收发。在帧的接收过程中，CPU反复地访问NIC取得下一个片段的数据，然后存放到内存中。在帧的发送过程中，CPU反复地将帧的片段发送给NIC。使用CPU传输数据包的主要优点是代价低，因为NIC硬件不需要做很多事，因此可以做得很简单。主要的缺点是开销大和可扩展性差，使用CPU处理输入输出意味着它不能做别的事；更重要的是，一个CPU无法适应高速网络，特别是当系统有多个网络接口时。 2.2 现代的NIC 为了支持多个网络接口和适应高速网络，必须将输入/输出和包处理分离开来，并尽可能避免使用CPU，因此现代的NIC都包含独立于CPU操作的复杂硬件。以下四种技术用来优化数据传输和减少开销：（1）卡上地址识别和过滤；（2）卡上包缓存；（3）直接内存访问DMA；（4）操作链。 （1）卡上地址识别和过滤 以太网使用共享媒体进行传输，每个节点实际上可以收到所有的帧，只是丢弃哪些不是

计算机硬件组成及功能.

一、计算机硬件五大功能部分 1.运算器运算器又称算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit简称ALU。它是计算机对数据进行加工处理的部件,包括算术运算(加、减、乘、除等和逻辑运算(与、或、非、异或、比较等。 2.控制器控制器负责从存储器中取出指令,并对指令进行译码;根据指令的要求,按时间的先后顺序,负责向其它各部件发出控制信号,保证各部件协调一致地工作,一步一步地完成各种操作。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。硬件系统的核心是中央处理器(Central Processing Unit,简称 CPU。它主要由控制器、运算器等组成,并采用大规模集成电路工艺制成的芯片,又称微处理器芯片. 3.存储器 存储器是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息,包括原始的输入数据。经过初步加工的中间数据以及最后处理完成的有用信息都存放在存储器中。而且,指挥计算机运行的各种程序,即规定对输入数据如何进行加工处理的一系列指令也都存放在存储器中。存储器分为内存储器(内存和外存储器(外存两种。 4.输入设备 输入设备是给计算机输入信息的设备。它是重要的人机接口,负责将输入的信息(包括数据和指令转换成计算机能识别的二进制代码,送入存储器保存。 5.输出设备 输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多数情况下,它将这些结果转换成便于人们识别的形式。 二、电脑主机包含的硬件及其功能 计算机硬件是指有形的物理设备,它是计算机系统中实际物理装置的总称。

中央处理器、主存储器、辅助存储器、输入输出设备、总线等五个部分。 中央处理器:用来对数据进行各算术运算和逻辑运算,是计算机的执行单元。主存储器:也称内存,直接与CPU相连,是计算机中的工作存储器,计算机当前正在运行的程序与数据必须存放在主存内。存取速度快,但存储容量小。 辅助存储器:也称外存,存储容量大,几乎存放计算机中所有的信息,在计算机实际执行程序和加式处理数据时,辅助存储器中的信息需要先传送入内存后才能被CPU使用。输入输出设备:简称I/O设备,是计算机与外界联系的桥梁,输入设备是指能向计算机系统输入信息的设备,包括键盘、鼠标、扫描仪等。输出设备是指能从计算机系统国输出信息的设备,包括显示器、打印机、绘图仪等。总线:是连接计算机中CPU、内存、辅存、各种输入输出部件的一组物理信号线及其相关的控制电路,是计算机中用于在各部件间运载信息的公共机构。 主板--------- 又称:系统板、主机板、母板。是各种配件的载体,配件之间由主板实现数据传输。相当于躯干,所有内置配件都在上面 CPU --------负责处理信息(如:文件、声音、图像,指挥整个系统的运作,它决定了整个系统的性能。相当于人的大脑 内存条-------存储CPU要处理的临时信息,直接与CPU相连联系,存取速度快,容量有限,断电后信息丢失。(现在一般为512M,1G,2G等 硬盘---------存储数据和程序(如文件等,断电后信息不丢失,存取速度快,容量大(现在一般用60G,80G,160G,200G,250G。 显卡---------负责将图像显示到显示器上(有些用户不用独立显卡的,比如就用来办公、上网、聊天用的用集成 显卡就够用了,对于玩游戏的用户来说当然是独立显卡的比较好(如 GeForce6600GT,GeForce 7300GT等,显卡类型:ISA卡、PCI卡、AGP卡、PCI-E 卡

计算机硬件组成

计算机硬件组成 首先，先为大家介绍计算机硬件系统的组成。 通过对《大学计算机基础》的学习，我们大概的了解到了计算机硬件系统是由五大部分组成的。它们分别是控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。接下来为大家一一介绍。 一、控制器 控制器简单的来说就像战场的指挥官，通过对各个部件传达过来的信息进行分析，并下达命令指挥各个部件完成一定任务，起到统一指挥、协调其他部件的作用。 二、运算器 运算器的作用就是执行各种算术运算和逻辑运算，对数据进行加工处理，是一个计算机的大脑。就像是战场上的参谋官，或者说是我们学生会、分团委里的秘书处，事实上计算机系统的运行很大一部分都是由它来完成。 PS：由控制器和运算器为主要部件组成的就是我们常说的CPU，CPU 是一块芯片，更是计算机系统的核心设备。

三、存储器 存储器就像是一个仓库一样，同时，这个又要分为内部存储器和外部存储器。 1、内部存储器 在计算机运行时，我们需要一个内存来支撑这个计算机的运行。计算机运行时，就像有几个人在同时工作，那么我们的工作量就会有一定限制，一旦超过这个限制，这几个人忙不过来，计算机就会卡顿或死机之类的事情。 2、外部存储器 这个外部存储器就是用来存储我们的文件的地方了，在我们的计算机上，我们需要一个仓库来储存我们的的东西，就像我们计算机中的C 盘、D盘之类的。

四、输入设备 输入设备就是键盘、鼠标这样的设备，使用这些输入设备我们可以对计算机进行操作，就像一个人做事情需要用左右手来做一样。 五、输出设备 在我们运行计算机时，我们需要使用输出设备来将我们的对计算机的操作转化为人们能接受的形式输出，使我们可以对其进行观察，例如显示器、打印机。

计算机硬件基本结构树状图

计算机硬件基本结构 计算机的5个基本组成部分：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 算术逻辑部件P46 、P73 1.运算器 寄存器P46 、P72 随机存取存储器RAM P74 内存储器 （又称为只读存储器ROM P75 主存储器 或内存或互补金属氧化物半导体CMOS P76 主存） 1.44MB31/2英寸软盘P94 软盘Zip盘P94 大容量软盘超级盘P94 2.存储器HiFD盘P94 内置硬盘P95 盒式硬盘P95 外存储器硬盘硬盘组P95 （又称为辅USB移动硬盘P95 助存储器光盘-只读存储器CD-ROM 或外存或光盘CD 写一次，读多次光盘CD-R（又称为WORM） 辅存）P97可写光盘CD-RW 光盘-只读存储器DVD-ROM 数字化视频光盘DVD-R P97DVD-RAM和DVD-RW 磁盘P98 程序计数器PC P47 指令寄存器IR P47 3.控制器指令译码器ID P47 时序控制电路P47 微操作控制电路P47

传统设计键盘P80 键盘轮廓设计键盘P80 键盘输入无处理能力终端P81 智能型终端P81 终端网络终端P81 Internet终端P81 鼠标P82 游戏杆P82 触摸屏P82 定点输入设备光笔P82 数字转换器P83 4.输入设备数码相机P83 平台式扫描仪P83 图像扫描仪手持式扫描仪P83 扫描输入设备传真机P84 条形码阅读器P85 磁墨水字符识别MICR P85 字符和标记识别设备光学字符识别OCR P85 光学标记识别OMR P85 语音输入设备P86 数字笔记本P88 其他输入设备视觉系统P88 标准P89 显示器阴极射线管P89 平面显示器P89 高清晰度电视机P90 喷墨打印机P91 非接触式打印机激光打印机P91 热学打印机P91 打印机点针打印机P31 接触式打印机菊花轮打印机P31 5.输出设备行式打印机P31 笔式绘图仪P92 喷墨绘图仪P92 绘图仪静电绘图仪P92 直接成像绘图仪P92 缩微输出设备P93 其他输出设备语音输出设备P93

计算机硬件的基本组成部分

计算机硬件的基本组成部分 基本由什么组成呢?看了下面的内容相信会对您有所收获。更多内容请关注 1. 中央处理器 中央处理器称为CPU(Central Processing Unit) ，它的主要技术指标之一是主频，主频表示CPU的内部工作频率。主频越高，表明CPU的运算速度越快，当然性能也越好。 在微型计算机(简称微机或个人计算机)中，CPU又称为微处理器，其典型代表是 In tel公司的Pen tium 系列产品。例如，Pen tium II的主频在233?450MHz之间，而 Pentium III的主频可达800MHz。通常，人们所说的微机速度是指CPU的主频。它主要由控制器和运算器组成，是计算机的核心部件。 (1) 运算器 运算器(Arithmetical Unit) 的主要功能是完成对数据的算术运算、逻辑运算和逻辑判断等操作。在控制器控制下，运算器对取自存储器或其内部寄存器的数据按指令码的规定进行相应的运算，并将结果暂存在内部寄存器或送到存储器中。 (2) 控制器 控制器(Co ntrol Un it)是计算机中指令的解释和执行结构，其主要功能是控制运算器、存储器、输入输出设备等部件协调动作。控制器工作时，从存储器取出一条指令，并指出下一条指令所在的存放地址，然后对所取指令进行分析，同时产生相应的控制信号，并由控制信号启动有关部件，使这些部件完成指令所规定的操作。这样逐一执行一系列指令组成的程序，就能使计算机按照程序的要求，自动完成预定的任务。 2. 存储器 存储器(Memory)是用来存储程序和数据的部件，是计算机的重要组成部分。在实际应用中，用户先通过输入设备将程序和数据放在存储器中，运行程序时，由控制器从存储器中逐一取出指令并加以分析，发出控制命令以完成指令的操作。 在计算机中，存储器容量以字节(Byte,简写为B)为基本单位，一个字节由8个二进制位(bit)组成。存储容量的表示单位除了字节以外，还有KB、MB、GB、TB(可分别简称为K、M、G、T,例如，128MB可简称为128M)。其中： 1KB=1024B 1MB=1024KB

计算机体系结构复习

名词解释 填空 选择 简答 计算 1. 计算机系统的多级层次结构： 2. 系统结构的概念：计算机系统结构指的是计算机系统的软、硬件的界面，即机器语言程 序员或编译程序设计者所能看到的传统机器级所具有的属性。 3. 在计算机技术中，对本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好象不存在的概念称为 透明性。 4. 对于通用寄存器型机器，这些属性主要是指：（选择题） 1) 指令系统（包括机器指令的操作类型和格式、指令间的排序和控制机构等） 2) 数据表示 （硬件能直接辩认和处理的数据类型） 3) 寻址规则 （包括最小寻址单元、寻址方式及其表示） 4) 寄存器定义 （包括各种寄存器的定义、数量和使用方式） 5) 中断系统 （中断的类型和中断响应硬件的功能等） 6) 机器工作状态的定义和切换 （如管态和目态等） 7) 存储系统 （主存容量、程序员可用的最大存储容量等） 8) 信息保护 （包括信息保护方式和硬件对信息保护的支持） 9) I/O 结构（包括I/O 连接方式、处理机/存储器与I/O 设备间数据传送的方式和格式 以及I/O 操作的状态等） 5. 计算机组成指的是计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的 组成以及逻辑设计。 6. 计算机实现指的是计算机组成的物理实现。 7. 数据表示是指计算机硬件能够直接识别、指令集可以直接调用的数据类型。 8. 数据类型、数据结构、数据表示之间的关系 第6级 第5级 第4级 第3级 第2级 第1级

9.系列机指由同一厂商生产的具有相同体系结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型 号的机器。 10.常见的计算机系统结构分类法有两种：Flynn分类法和冯氏分类法。冯氏分类法是用系 统的最大并行度对计算机进行分类；Flynn分类法是指按照指令流和数据流的多倍性进行分类。 11.定量分析技术（简答题）： 1)以经常性事件为重点：在计算机系统设计中，经常需要在多种不同的方法之间进行 折中，这时应按照对经常发生的情况采用优化方法的原则进行选择。 2)Amdahl定律：加速某部件执行速度所能获得的系统性能加速比，受限于该部件的 执行时间占系统中总执行时间的百分比。 3)CPU性能公式：执行一个程序所需的CPU时间=执行程序所需的时钟周期数*时钟 周期时间 4)程序的局部性原理：指程序执行时所访问的存储器地址分布不是随机的，而是相对 簇聚的。分为时间局部性和空间局部性。 12.冯诺依曼结构的特点：以运算器为中心；在存储器中，指令和数据同等对待；存储器是 按地址访问、按顺序线性编址的一维结构，每个存储单元的位数是固定的；指令是按顺序执行的；指令由操作码和地址码组成；指令和数据均以二进制编码表示，采用二进制运算。 13.实现可移植性的常用方法有三种：采用系列机、模拟与仿真、统一高级语言。 14.系列机在兼容方面，向后兼容一定要保证，尽量保证向上兼容 15.模拟是指用软件的方法在一台现有的计算机上实现另一台计算机的指令集。（软件方法） 16.仿真是指用一台现有计算机上的微程序去解释实现另一台计算机的指令集。（硬件方法） 17.并行性包括同时性和并发性。 18.从执行程序的角度来看，并行性等级从低到高可分为：（简答） 1)指令内部并行：单条指令中各微操作之间的并行 2)指令级并行：并行执行两条或两条以上的指令 3)线程级并行：并行执行两个或两个以上的线程，通常是以一个进程内派生的多个线 程为调度单位。 4)任务级或过程级并行：并行执行两个或两个以上的过程或任务，以子程序或进程为 调度单位。 5)作业或程序级并行：并行执行两个或两个以上的作业或程序。 19.提高并行性的技术路径（12字）：时间重叠、资源重复、资源共享 20.能够对紧密耦合系统和松散耦合系统进行区分： 紧密耦合系统共享主存，松散耦合系统共享外设

计算机硬件组成及各部分的功能

计算机硬件组成及各部分的功能 计算机硬件是计算机系统中由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。 一、计算机硬件五大功能部分 1.运算器：运算器又称算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit简称ALU）。它是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、非、异或、比较等）。 2.控制器：控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，负责向其它各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。 硬件系统的核心是中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）。它主要由控制器、运算器等组成，并采用大规模集成电路工艺制成的芯片，又称微处理器芯片。 3.存储器：存储器是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息，包括原始的输入数据。经过初步加工的中间数据以及最后处理完成的有用信息都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行的各种程序，即规定对输入数据如何进行加工处理的一系列指令也都存放在存储器中。存储器分为内存储器（内存）和外存储器（外存）两种。 4.输入设备：输入设备是给计算机输入信息的设备。它是重要的人机接口，负责将输入的信息（包括数据和指令）转换成计算机能识别的

二进制代码，送入存储器保存。 5.输出设备：输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多数情况下，它将这些结果转换成便于人们识别的形式。 二、电脑主机包含的硬件及其功能 计算机硬件是指有形的物理设备，它是计算机系统中实际物理装置的总称。分为中央处理器、主存储器、辅助存储器、输入输出设备、总线等五个部分。 中央处理器：用来对数据进行各算术运算和逻辑运算，是计算机的执行单元。 主存储器：也称内存，直接与CPU相连，是计算机中的工作存储器，计算机当前正在运行的程序与数据必须存放在主存内。存取速度快，但存储容量小。 辅助存储器：也称外存，存储容量大，几乎存放计算机中所有的信息，在计算机实际执行程序和加式处理数据时，辅助存储器中的信息需要先传送入内存后才能被CPU使用。 输入输出设备：简称I/O设备，是计算机与外界联系的桥梁，输入设备是指能向计算机系统输入信息的设备，包括键盘、鼠标、扫描仪等。输出设备是指能从计算机系统国输出信息的设备，包括显示器、打印机、绘图仪等。 总线：是连接计算机中CPU、内存、辅存、各种输入输出部件的一组物理信号线及其相关的控制电路，是计算机中用于在各部件间运载信息的公共机构。

计算机硬件的组成

计算机硬件的组成 计算机硬件（Computer hardware）是指计算机系统中由电子，机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件运行提供物质基础。简言之，计算机硬件的功能是输入并存储程序和数据，以及执行程序把数据加工成可以利用的形式。从外观上来看，微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内主要包括CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等；外部设备包括鼠标、键盘等。计算机主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五个逻辑部件组成。 运算器 运算器由算术逻辑单元（ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元（ALU）的基本功能为加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、求补等操作。计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器；处理后的结果数据通常送回存储器，或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。 控制器 控制器（Control Unit），是整个计算机系统的控制中心，它指挥计算机各部分协调地工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。控制器从存储器中逐条取出指令，分析每条指令规定的是什么操作以及所需数据的存放位置等，然后根据分析的结果向计算机其它部件发出控制信号，统一指挥整个计算机完成指令所规定的操作。计算机自动工作的过程，实际上是自动执行程序的过程，而程序中的每条指令都是由控制器来分析执行的，它是计算机实现“程序控制”的主要设备。 通常把控制器与运算器合称为中央处理器（Central Processing Unit，CPU）。工业生产中总是采用最先进的超大规模集成电路技术来制造中央处理器，即CPU 芯片。它是计算机的核心设备。它的性能，主要是工作速度和计算精度，对机器的整体性能有全面的影响。硬件系统的核心是中央处理器（Central Processing Unit，简称 CPU）。它主要由控制器、运算器等组成，并采用大规模集成电路工艺制成的芯片，又称微处理器芯片。 存储器 存储器（Memory）是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。计算机中全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器，计算机才有记忆功能，才能保证正常工作。按用途存储器可分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存）,也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。外存通常

计算机硬件五大部件

计算机硬件五大功能的协调工作 众所周知, 计算机硬件（Computer hardware）是指计算机系统 中由电子，机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物 理装置按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件运行提供 物质基础。简言之，计算机硬件的功能是输入并存储程序和数据， 以及执行程序把数据加工成可以利用的形式。 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五个 逻辑部件组成。首先简要介绍一下各部分的功能。 1.运算器 运算器由算术逻辑单元（ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄 存器组等组成。算术逻辑运算单元（ALU）的基本功能为加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、求补等操作。计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算 器处理的数据来自存储器；处理后的结果数据通常送回存储器，或 暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。 [1] 2.控制器 控制器（Control Unit），是整个计算机系统的控制中心，它 指挥计算机各部分协调地工作，保证计算机按照预先规定的目标和 步骤有条不紊地进行操作及处理。控制器从存储器中逐条取出指令，分析每条指令规定的是什么操作以及所需数据的存放位置等，然后 根据分析的结果向计算机其它部件发出控制信号，统一指挥整个计 算机完成指令所规定的操作。计算机自动工作的过程，实际上是自 动执行程序的过程，而程序中的每条指令都是由控制器来分析执行的，它是计算机实现“程序控制”的主要设备。 通常把控制器与运算器合称为中央处理器（Central Processing Unit，CPU）。工业生产中总是采用最先进的超大规模 集成电路技术来制造中央处理器，即CPU芯片。它是计算机的核心 设备。它的性能，主要是工作速度和计算精度，对机器的整体性能 有全面的影响。[2] 硬件系统的核心是中央处理器（Central Processing Unit，简 称 CPU）。它主要由控制器、运算器等组成，并采用大规模集成电 路工艺制成的芯片，又称微处理器芯片。

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计算机硬件组成-- 一、教材分析 1．教材地位和作用 这节课是高中信息技术教材第一册基础知识中的一节，在教材中这一节叫“微型计算机系统”。是对整个计算机硬件系统和软件系统的介绍，它是针对高中学生的知识接受能力，对计算机的本质进行介绍，使学生充分了解计算机的组成和简单的工作原理，以便在学习后续知识时对知识的理解更为深刻。本节课是其中的硬件系统这一部分，主要介绍计算机由哪些硬件组成，及其各个部件的功能。 2．教学目标的确立 ●知识与技能： （1）在观察实物及动手实践的基础上使学生对计算机硬件系统有直观的认识，了解计算机的硬件组成，并简单的了解其功能。 （2）培养学生自主学习、自主探索、合作学习、观察、以及总结归纳的能力。 （3）培养学生的动手实践能力，实现概念和实物的对接。 ●过程与方法： 通过课件演示、学生交流、师生交流、人机交流等形式，培养学生利用信息技术和概括表达的能力。 ●情感与价值观： （1）让学生在自主解决问题的过程中培养成就感，为今后学

会自主学习打下良好的基础。 （2）通过小组协作活动，培养学生合作学习的意识、竞争参与意识和研究探索的精神，从而调动学生的积极性，激发学生对计算机硬件的兴趣。 3．教学重点 计算机的硬件系统由几大部分组成，分别包括哪些硬件，基本功能是什么？ 确定依据：根据高中生现有的接受能力以及应考要求，当给出硬件实物或图片时学生能指出名称和它们的基本作用。 4．教学难点 存储设备和运算设备都包括那些硬件以及它们的功能。 确定依据：这两大部件包括的硬件较多，又是计算机的核心部件，但由于这些部件大多集中于主机箱内部，学生平时很难见到学生主机箱内部部件，所以不太容易掌握，故为本节的难点。 二、教学策略分析 1．学生情况分析 本节课授课对象是高一年级学生，在这之前学生已经对计算机了有一定的了解，他们认识鼠标、键盘等硬件设备，还掌握了常用的应用软件操作。但学生对计算机的系统组成、计算机内部结构认识不是很清晰，经过本课学习之后，对学生进一步了解计算机主机的外观及内部组成，及了解存储设备和输入、输出设备有很大帮助。这个年龄段的学生对电脑有着很强的好奇心，并且对学习电脑有很大的兴

计算机的硬件组成

计算机的组成内部设备 光驱 光驱，电脑用来读写光碟内容的机器，是台式机里比较常见的一个配件。随着多媒体的应用越来越广泛，使得光驱在台式机诸多配件中的已经成标准配置。目前，光驱可分为CD-ROM 驱动器、DVD光驱(DVD-ROM)、康宝(COMBO)和刻录机等。 软驱 软盘驱动器就是我们平常所说的软驱，英文名称叫做“Floppy Disk Driver”，它是读取3.5英寸或5.25英寸软盘的设备。现今还能看到的是3.5英寸的软驱，可以读写1.44MB的3.5英寸软盘[/url]，5.25英寸的软盘早已经淘汰，一般不会见到。软驱分内置和外置两种。内置软驱使用专用的FDD接口(这是内置软驱接口，是传统的软驱接口，直接与电脑主板上的软驱接口相连，价格低廉)，而外置软驱一般用于笔记本电脑，使用USB[/url]接口(这是外置软驱接口，通过电脑的USB接口与主机相连，可移动，但价格较高，多用于笔记本电脑。USB接口又可分为USB1.1和USB2.0两种)。 软驱有很多缺点，随着计算机的发展，这些缺点逐渐明显：容量太小，读写速度慢，软盘的寿命和可靠性差等，数据易丢失等，因此目前软驱基本上已经被其他设备取代。但是由于软驱是计算机的标准设备，在各种操作系统下无需额外安装驱动程序就可以使用，因此在很多情况软驱有其独到的便利之处（比如多块硬盘组RAID），因此目前仍有外置软驱在部分计算机上使用。 主板 主板主板，又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母板(motherboard)；它安装在机

箱内，是微机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。 CPU（中央处理器） CPU是中央处理单元(Central Processing Unit)的缩写，它可以被简称做微处理器（Microprocessor)，不过经常被人们直接称为处理器(processor)。CPU是计算机的核心，其重要性好比大脑对于人一样，因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据，而主板芯片组则更像是心脏，它控制着数据的交换。CPU的种类决定了操作系统和相应的软件。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成，是PC的核心，再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的PC（个人电脑）。 内存 内存是计算机中重要的部件之一，它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的，因此内存的性能对计算机的影响非常大。内存（Memory）也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。 硬盘