计算机系统组成3.1计算机硬件（1）冯·诺依曼原理（VonNeumann）计算机的基本工作原理是存储程序和程序控制。该原理最初是由匈牙利数学家冯·诺依曼于1945年提出来的，故称为冯·诺依曼原理。按照冯·诺依曼原理构造的计算机又称冯·诺依曼计算机，其体系结构称为冯·诺依曼结构。目前计算机已发展到了第四代，基本上仍然遵循着冯·诺依曼原理和结构。但是，为了提高计算机的运行速度，实现高度并行化，当今的计算机系统已对冯·诺依曼结构进行了许多变革，如指令流水线技术。冯·诺依曼计算机的基本特点如下：·采用存储程序方式，程序和数据放在同一个存储器中，两者没有区别，指令同数据一样可以送到运算器进行运算，即由指令组成的程序是可以修改的。·存储器是按地址访问的线性编址的唯一结构，每个单元的位数是固定的。·指令由操作码和地址码组成。·通过执行指令直接发出控制信号控制计算机的操作。·机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送都经过运算器。·数据以二进制表示。（2）计算机的硬件结构计算机硬件通常由五部分组成：输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器。这五部分之间的联结结构如下图，称为冯·诺依曼结构图，其以运算器为中心。·输入设备。如：键盘、鼠标、光笔、扫描仪等。·输出设备。如：屏幕显示器、打印机、绘图仪、音箱等。·存储器。存储器是计算机的记忆装置，为了对存储的信息进行管理，把存储器划分成单元，每个单元的编号称为该单元的地址。存储器内的信息是按地址存取的。向存储器内存入信息也称为“写入”。写入新的内容则覆盖了原来的旧内容。从存储器里取出信息，也称为“读出”。信息读出后并不破坏原来存储的内容，因此信息可以重复取出，多次利用。存储器分两大类：一类和计算机的运算器、控制器直接相连，称为主存储器（内部存储器），简称主存（内存）；另一种存储设备称为辅助存储器（外部存储器），简称辅存（外存）。存储器的有关术语简述如下：位（Bit）：存放一位二进制数即0或1。位是计算机中存储信息的最小单位。字节（Byte）：8个二进制位为一个字节。为了便于衡量存储器的大小，统一以字节（Byte简写为B）为单位。字节是计算机中存储信息的基本单位。表示存储容量的单位一般用字或字节。例如，32KB表示32K字节，128KW表示128K字，其中IK＝1024。地址：整个内存被分成若干个存储单元，每个存储单元一般可存放8位二进制（字节编址）。每个存储单元可以存放数据或程序代码。为了能有效地存取该单元内的内容，每个单元必须有唯一的编号（称为地址）来标识。读操作（Read）：按地址从存储器中取出信息，不破坏原有的内容，称为对存储器进行“读”操作。写操作（Write）：把信息写入存储器，原来的内容被覆盖，称为对存储器进行“写”操作。·运算器。运算器是对信息进行加工处理的部件。它在控制器的控制下与内存交换信息，负责进行各类基本的算术运算和与、或、非、比较、移位等各种逻辑判断和操作。此外，在运算器中还含有能暂时存放数据或结果的寄存器。·控制器。控制器是整个计算机的指挥中心。它负责对指令进行分析、判断，发出控制信号，使计算机的有关设备协调工作，确保系统自动运行。控制器和运算器一起组成了计算机的核心，称为中央处理器，即CPU（CentralProcessingUnit）。通常把控制器、运算器和主存储器一起称为主机，而其余的输入、输出设备和辅助存储器称为外部设备。键盘使用方法1．键盘组成（1）键盘外观（2）键的功能和用法★打字机键盘★功能键★编辑键★数字小键盘★键盘的使用方法●标准指法使用●汉字拼音输入法●汉字五笔字型输入法2．键盘的种类键盘的种类五花八门，主要是看你依据什么进行分类。这里主要讲述按内部构造分类。有机械式键盘、薄膜式键盘，还有无线传输键盘。（3）计算机系统主要技术指标CPU：主频：主频是衡量CPU运行速度的重要指标。它是指系统时钟脉冲发生器输出周期性脉冲的频率。通常以兆赫兹（MHz）为单位。目前的微处理器的主频已高达1.5GHz、2.2GHz以上。字长：字长是CPU可以同时处理的二进制数据位数。如64位微处理器，一次能够处理64位二进制数据。常用的有32位、64位微处理器。一般来说，计算机的字长越长，其性能就越高。运算速度：计算机的运算速度是指计算机每秒钟执行的指令数。单位为每秒百万条指令(简称MIPS)或者每秒百万条浮点指令(简称MFPOPS)。它们都是用基准程序来测试的。影响运算速度的几个主要因素：主频、字长及指令系统的合理性。内存：存取速度。内存储器完成一次读(取)或写(存)操作所需的时间称为存储器的存取时间或者访问时间。而连续两次读(或写)所需间隔的最短时间称为存储周期。对于半导体存