从1946年数字电子计算机问世到现在短短五十年时间里,电子计算机已从单一型巨型机发展到今天的多机型系列,具有不同的功能和用途。若按规模分类,目前一般把计算机划分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机五大类。我们常见的是微型机,它具有体积小、重量轻、耗电少、价格便宜、操作简便等优点,微型机几乎已经应用到社会、经济、生活等一切领域。
计算机系统是依靠硬件和软件相互协调工作来完成任务的。计算机的基本系统均由硬件系统和软件系统两大部分组成,二者相辅相成。微型计算机系统的组成也同样由这两部分组成,硬件是软件的物质基础,在硬件高度发展的基础上,软件才能有充分的生存空间和活动场所,大容量的内存和外存,使大型软件最大限度地发挥了效益。然而,硬件没有软件的环境支持,也是不行的。硬件和软件处于计算机系统的不同层次。
1、硬件系统
所谓计算机硬件,是指组成计算机的那些看得见摸得着的部分——电子线路、元器件和各种设备等物理实体。
我们从计算机处理信息的过程中了解到,微型机的硬件一般由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备等部分组成,其中由运算器和控制器组成的中央处理器(简称CPU)是系统的核心。
(1)运算器是实现算术运算或逻辑运算的装置,对数据进行传送和加工。
(2)控制器是计算机的控制中心,它能分析从存储器取出的信息,然后据此向计算机的各个部分发出各种控制信号,指挥与协调整台机器自动而有序地工作。它是计算机的“神经中枢”。
(3)存储器的功能是存储信息(程序和数据),供解题和数据处理时取用,这是计算机的“记忆”部件。存储器分为内存储器和外存器。
内存储器用来存放常用的或当前用的信息,它由成千上万个存储单元组成,每个存储单元可存放一定位数的二进制信息,并有一个编号,这些编号称为“地址”。内存储器按读写方式的不同分为两种,一种叫随机存储器(简称RAM), RAM中的内容能随时写入或读出,它是易失性存储器,断电后信息会全部丢失。另一种叫只读存储器(简称ROM),用于存放系统软件程序,它是非易失性存储器,断电后信息不会丢失,但用户只能对它进行读操作,不能进行写操作,也就是说它是“只读不写”的存储器。
外存储器是不与运算器直接联系的后备存储器,常用的有磁盘、磁带、光盘等,用以扩充内存的容量,用来存放不常用或暂时不用的信息。
磁盘有软盘和硬盘。软盘分360KB、1.2MB、1.44MB。硬盘有10MB-
1000MB。或更大。
存储器的容量以K为单位(1K=1024),如果一台计算机容量为640K,就意味着存储器有655360个存储地址。
(4)从计算机外部获取信息的设备称为输入设备。计算机要按人的要求进行工作,就必须能够接受人的命令,将完成各种工作所需要的原始数据送入计算机内。承担这些任务的就是计算机的输入设备。计算机的输入设备的功能是输入程序、数据、指令及各种字符等信息。操作者通过输入设备可以对计算机发出指令,与计算机“对话”。常用的输入设备有键盘、鼠标器、扫描仪等。输入设备是人与计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。
(5)输出设备是计算机向用户传送计算、处理信息结果的部件。输出设备的功能是输出处理结果,把计算机对信息进行加工、处理的结果显示或打印出来。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。
综上所述,计算机硬件系统的组成如图1所示。
2、软件系统
要使计算机充分发挥其效能,除了要有好的硬件系统外,还要有适合应用的软件。硬件好比是计算机系统的躯体,软件则是计算机系统的灵魂。
硬件建立了计算机应用的物质基础,软件则充分利用这些基础,发挥计算机的功能和扩大应用范围,开发系统资源。硬件和软件构成一个完整的计算机系统。
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