一、概念
计算机系统由软件系统和硬件系统两大部分构成,其中硬件是计算机的基础,软件是计算机的灵魂。
只有硬件没有软件的计算机称之为“裸机”。
主机=内存+CPU。
外设=输入输出设备+外存。
- 开机顺序:先外设后主机。
- 关机顺讯:先主机后外设。
二、冯诺依曼体系结构
冯诺依曼体系结构基本特征:
- 计算机五大基本组成部分:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备
- 工作核心:程序存储和程序控制(或者叫程序存储控制,程序自动运行)
- 采用二进制表示数据
- 存储空间线性编制
- 程序顺序执行
三、硬件
1.中央处理器(CPU)
中央处理器由运算器和控制器组成,是计算机的核心部件。
控制器(Controller)
控制器是计算机的指挥中枢,用于控制计算机各个部件按照指令的功能要求协同工作,负责全机控制。其基本功能是从内存中取指令、分析指令以及向其他部件发出控制信号。
控制器的主要部件由程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)、指令译码器(ID)、时序产生器、操作控制器。
运算器(ALU)
负责算术运算和逻辑运算
补充
多核处理器:1+1<2(双核处理器的速度小于单核处理器速度的两倍)
2.存储器
2.1 存储器-内存
内存:CPU可以直接访问的存储器
内存分为两大类:ROM RAM
(1)RAM和ROM的区别
①RAM:random access memory 随机存储器,特点:既能读又能写,是程序运行的地方,断电后数据全部丢失,也被称为易失性存储器。
②ROM:read only memory 只读存储器,特点:只能读不能写,存放BIOS的地方,断电后数据不丢失,也被称为非易失性存储器。
(2)RAM:DRAM 和 SRAM
①DRAM:动态随机存储器特点:速度相对慢价格便宜,生活中常用的随机存储器(了解补充:DRAM是生活中常用的内存,有两种标准DDR3和DDR4)
②SRAM:静态随机存储器特点:速度相对快价格较贵,高速缓存cache也是SRAM的一种
③补充一(掌握):cache是速度最快的存储器,其作用是为了解决CPU和内存速度不匹配的问题。
④补充二(了解):我们现在常用的内存一般用的是DRAM,有两种类型DDR3和DDR4(准确的说DDR3是SDRAM的一种,SDRAM是叫做同步动态随机存储器,不过这个也是DRAM的升级版本啦)
⑤补充三(了解):CMOS是计算机主板山的一块可读写的RAM芯片,用于保存当前系统的硬件配置信息和当前用户设定的某些参数(比如时间、日期、硬盘参数、计算机配置信息等),CMOSRAM由主板上的纽扣电池供电,所以即使当系统断电之后信息也不会丢失。进入BIOS可对CMOS进行设置。
(3)ROM:EPROM 和 EEPROM
EPROM :紫外线可擦除可编程只读存储器
EEPROM:电可擦除可编程只读存储器,外存flash memory(闪存)采用的技术是EEPROM的变形。不过EEPROM是以字节为单位进行擦除,速度较慢,而flash memory是以块为单位进行擦除,速度较快。
PS:内存和处理器也合称为主机,除此之外叫做外设。
2.2存储器-外存
外存:CPU不能直接访问的存储器
(1)磁介质
①磁盘(硬盘):
以扇区为单位进行存储数据。每个扇区一般可以存储512B的信息。
磁盘大小的计算公式:
存储容量=盘面数×磁道数×扇区数×扇区容量
硬盘的类型:机械硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD),固态硬盘的性能比机械硬盘要好很多。
硬盘的接口类型:
M.2
SATA3.0数据传输速度为300MBps
SATA4.0数据传输速度为600MBps
②软盘
写保护口打开:只能读不能写
写保护口关闭:既能读又能写
(2)光介质
①CD-ROM:只读光盘,速度是nX倍速就是n*150KB/s
②CD-R:一次性可写光盘,数据写入后不能再刻写
③CD-RW:可重复擦写光盘
④DVD:容量4.7G≈4700MB
(3)半导体介质
U盘:即插即用
3.输入输出设备(I/O设备)
输入设备:鼠标、键盘、A/D转换器、麦克风、手写板、摄像头、扫描仪
输出设备:显示器、打印机、D/A转换器、绘图仪、音响设备
4.常见接口
(1)鼠标键盘
①USB
USB2.0 速度较慢黑色白色居多 5V 500mA 2.5W 480Mbps
USB3.0 速度更快蓝色居多5V 900mA 4.5W 4.8Gbps
②PS/2
绿色:鼠标
紫色:键盘
(2)打印机
USB
LPT1
(3)显示器
①VGA:又叫D-sub,传输模拟信号,只能传输图像信号,不能传输音频信号。
②DVI:传输高清数字信号,也是只能传输图像信号,不能传输音频信号。
③HDMI:传输超清数字信号,可以同时传输图像信号和音频信号
(4)网卡(网络适配器)
5.系统总线
数据总线(DB)
地址总线(AB):n位地址总线寻址能力为2nByte
控制总线(CB)