第2章计算机组成原理2.1计算机的组成与分类第1～4代计算机的对比计算机硬件的逻辑结构1计算机硬件的逻辑结构2从逻辑上（功能上）来讲，计算机硬件主要包括中央处理器（CUP）、内存储器、外内存储器、输入设备和输出设备等。它们通过总线互相连接。CPU、内存储器、总线等构成计算机的“主机”，输入/输出设备和外存储器等通常称为计算机“外围设备”，简称“外设”。输入(input)的双重含义：1.把信息送入计算机的过程;2.向计算机输入的内容输入设备(inputdevices)功能：用来向计算机输入信息输入设备有多种，例如:键盘——输入文字、符号和命令鼠标器——输入鼠标器移动的位置信息及按钮命令扫描仪——输入图片麦克风——输入声音输入设备的共性：不论信息的原始形态如何，输入到计算机中的信息都使用二进位来表示（2）中央处理器什么是中央处理器（CPU）？（3）内存储器和外存储器（4）输出设备（5）总线(bus)2.1.3计算机的分类按计算机服务的对象和作用划分：2.1.4微处理器和嵌入式计算机微处理器是各种类型计算机的核心组成部分用于执行系统软件和应用软件的μP称为“CPU”目前几乎所有计算机的CPU使用的都是微处理器除了用作CPU的通用微处理器之外，还有许多专用的微处理器产品：绘图处理器、通信处理器等嵌入式计算机真题讲解2、PC机的标准输入设备是_______，缺少该设备计算机就无法正常工作。（2005年）A.键盘B.鼠标C.扫描仪D.数字化仪3、一个完整的计算机系统应包括______。（2006年）A．主机及外部设备B.机箱、键盘、显示器及打印设备C．硬件系统和软件系统D.中央处理器、储存器及外部设备4、中央处理器是计算机的核心部件，一台计算机最多包含中央处理器。（2007年）A、一个B、两个C、四个D、多个二、多选题1、下列部件中属于计算机外部设备的是_______。（2006年）A．电源B.CPUC.鼠标D.扫描仪三、填空题1、在计算机硬件系统中，提供各部件之间相互交换各种信息的通道是。（2005年）例题讲解2、以下对计算机软件与硬件关系的描述中，不正确的是（）A、计算机系统由硬件与软件组成B、硬件功能无法用软件来实现C、软件是硬件功能的扩充D、硬件是软件的基础3、下列关于计算机硬件组成的描述中，错误的是。A、计算机硬件包括主机与外设B、主机通常指的就是CPUC、外设通常指的外部存储设备和输入/输出设备D、一台计算机中可能有多个处理器，它们都能执行指令和进行算术逻辑运算4、目前，个人计算机使用的电子元器件主要是。A.晶体管B.中小规模集成电路C.大规模或超大规模集成电路D.光电路5、计算机是一种通用的信息处理工具，下面是关于计算机信息处理能力的叙述中正确的是。①它不但能处理数值数据，而且还能处理图像和声音数据②它不仅能对数据进行计算，而且还能进行分析推理③它具有极大的信息存储能力④它能方便而迅速地与其它计算机交换信息A.仅①、②和④B.仅①、③和④C.①、②、③和④D.仅②、③、④6、根据“存储程序控制”的原理，计算机硬件各部件如何动作是由_____决定。A.CPU所执行的指令B.操作系统C.用户D.控制器二、填空题1、一台计算机可以有多个中央处理器，使用多个CPU实现超高速计算机的技术称为“技术”。2、目前，高性能计算机大多采用并行处理技术，即在一台计算机中使用许多个实现超高速运算。3、按照性能、价格和用途，目前计算机分为、大型机、小型机和个人计算机。三、判断题1、中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出设备等通过系统总线互相连接，构成计算机硬件系统。（）2、计算机系统由硬件和软件两部分组成。键盘、鼠标、显示器等都是计算机的硬件。（）2.2CPU的结构与原理2.2.1CPU的结构（1）运算器（执行单元）对数据进行各种算术运算和逻辑运算。（2）控制器取指令，解释指令的含义（指令译码）产生控制其它部件的操作控制信号，记录内部状态。（3）寄存器组由十几个甚至几十个寄存器组成。用于临时存放参加运算的数据和得到的中间结果。“存储程序控制”原理存储器2.2.2指令与指令系统指令在计算机中的执行过程关于指令系统关于奔腾4系列的指令系统关于CPU的兼容性同一公司同一系列的CPU具有向下（前）兼容性：A计算机（使用新型号CPU）的程序不能在B计算机（使用老型号CPU）上运行，B计算机的程序却能在A计算机上运行不同公司的不同CPU产品其指令系统不同，它们互相不兼容：A计算机的程序不能在B计算机上直接运行，B计算机的程序也不能在A计算机上直接运行2.2.3CPU的性能指标影响CPU性能的主要因素主频（CPU时钟频率）