简述计算机硬件系统的功能构成
4901061《计算机组成原理》(周建敏)414-9答案
第1章计算机系统概论1．简答题（1）计算机硬件包括哪些基本功能部件？为什么要有这些部件？答：计算机的最基本的功能部件是运算器、存储器、控制器、输入单元和输出单元。
计算机的基本功能就是存储和处理外部世界的信息并在需要的时候向外界提供这些信息。
为了完成这些基本功能，要求计算机能够自动地输入信息、输出信息、存储信息以及处理信息。
计算机的基本部件就是根据这些要求设置的，分别用一个部件完成上述个功能，完后用一个控制器实现上述功能的自动化。
（2）简述现代计算机常用的三级存储体系。
答：CPU能按存储单元地址直接访问主存（内存）；增加高速缓存（Cache）的目的是为了提高速度，解决CPU与主存之间速度不匹配的矛盾；增加辅存（外存）的目的是弥补主存容量的不足。
（3）运算器中有哪些寄存器？答：运算器中有存放操作数和运算结果的寄存器，包括移位寄存器和若干通用寄存器。
（4）计算机软件有哪些类型？答：计算机软件一般可分为系统软件和应用软件两类。
系统软件是整个计算机系统的一部分，为用户操作计算机以及应用软件的运行提供一个方便的界面。
主要的系统软件有两类，一类是操作系统软件，负责计算机系统的运行控制；另一类是对程序设计语音进行处理的软件，包括编译程序解释程序、汇编程序等。
应用软件是完成用户所需功能的软件，专门为解决某文字处理软件、游戏软件等都属于应用软件。
（5）为什么说计算机的硬件和软件在功能上是等价的？答：因为计算机系统绝大部分硬件的功能可以用软件实现，软件的功能也可以用硬件来实现。
例如，浮点运算功能，早期的计算机中没有浮点运算部件，在这些计管机中实现浮点数据的运算是靠软件进行，现在计算机中都采用了硬件浮点运算部件。
可见计算机功能的这两种实现在逻辑上是等效的，其区别在于速度、成本、可靠性、存储容量、变更周期等因素。
2．改错题（1）现在的数字计算机系统的硬件都是由超大规模集成电路以及机电一体的外围设备构成的。
（2）运算器可以对数据进行算术运算和逻辑运算。
2024计算机硬件系统的构成部件ppt课件
计算机硬件系统的构成部件ppt课件contents •计算机硬件系统概述•中央处理器（CPU）•存储设备•输入输出设备•主板、总线及扩展槽•电源、散热及机箱•计算机硬件系统组装与调试•计算机硬件系统维护与升级目录01计算机硬件系统概述硬件系统定义与功能定义功能第一代计算机第二代计算机第三代计算机第四代计算机硬件系统发展历程硬件系统分类及组成部分分类主机组成部分外部设备组成部分02中央处理器（CPU）它与内部存储器和输入/输出设备合称为电子计算机三大核心部件。
CPU的主要功能是进行运算和逻辑运算，控制计算机的其他部件协同工作。
CPU是计算机的核心部件，负责解释和执行指令，处理数据。
CPU基本概念及作用时钟频率越高，CPU 的运算速度就越快。
但需要注意的是，时钟频率并不是唯一的性能指标。
时钟频率核心数量缓存容量选购建议多核心CPU 可以同时执行多个任务，提高整体性能。
但也需要考虑软件的优化程度。
缓存容量越大，CPU 处理数据的速度就越快。
但缓存容量并不是越大越好，需要根据实际需求选择。
在选购CPU 时，需要综合考虑自己的使用需求、预算以及所配主板的兼容性等因素。
CPU 性能指标与选购建议IntelAMD 其他品牌型号介绍01020304常见CPU品牌及型号介绍03存储设备随机存储器（RAM）01只读存储器（ROM）02高速缓冲存储器（Cache）03硬盘存储器（HDD）容量大、价格低、读写速度较慢，适合长期存储大量数据。
固态硬盘（SSD）读写速度快、抗震性好、价格较高，适合作为系统盘或需要高速读写的应用。
移动存储设备如U盘、移动硬盘等，便携性好，适合在不同设备间传输数据。
存储设备性能指标及选购建议01020304存储容量读写速度接口类型可靠性04输入输出设备用于输入文本、数字、符号等信息。
用于控制光标移动、点击、拖拽等操作。
将纸质文档转化为数字信号，便于计算机处理。
通过触摸操作实现人机交互，直观易用。
计算机的基本组成
计算机的基本组成计算机是一种电子设备，它的功能包括存储、处理和传输信息。
为了更好地理解和使用计算机，我们需要了解它的基本组成。
1、硬件系统计算机的硬件系统是它的物理部分，包括中央处理器（CPU）、存储器（内存和硬盘）、输入/输出设备（键盘、鼠标、显示器、打印机等）和总线（用于连接各个部件）。
中央处理器是计算机的“大脑”，负责执行程序中的指令并处理数据。
存储器分为内存和硬盘。
内存包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
RAM用于存储运行中的程序和数据，ROM用于存储固件和操作系统。
硬盘是用于长期存储数据的外部存储器。
输入/输出设备允许用户与计算机交互。
键盘和鼠标是最常见的输入设备，而显示器和打印机是最常见的输出设备。
总线是用于连接各个部件的通信通道。
2、软件系统计算机的软件系统是它的程序部分，包括系统软件和应用软件。
系统软件包括操作系统、编译器和数据库管理系统等，它们为应用程序提供了一个运行环境。
应用软件是为特定任务设计的程序，例如办公软件、图像处理软件和游戏等。
3、网络系统现代计算机通常通过互联网与其他计算机连接，形成一个网络。
网络系统包括硬件（如路由器和调制解调器）和软件（如浏览器和电子邮件客户端），这些部件可以帮助用户连接到其他计算机并共享资源。
计算机的基本组成包括硬件系统、软件系统和网络系统。
这些组件协同工作，使计算机成为一种强大的信息处理工具，可以满足我们的工作、学习和娱乐需求。
计算机系统的基本组成计算机系统是一种复杂的电子系统，它由多个不同的部分组成，这些部分协同工作，使计算机能够执行各种任务。
以下是计算机系统的基本组成：1、硬件系统硬件系统是计算机系统的物理组成部分，包括中央处理器（CPU），内存，硬盘，显卡，声卡，网卡，电源，主板，显示器，键盘，鼠标等。
这些硬件组件通过各种接口和线路连接在一起，形成一个完整的计算机系统。
中央处理器（CPU）是计算机系统的核心，它负责执行程序中的指令，处理数据和执行计算。
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。
《计算机硬件技术基础》题集
《计算机硬件技术基础》题集一、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪一项不是计算机硬件系统的基本组成部分？A. 运算器B. 控制器C. 存储器D. 操作系统2.下列关于CPU的描述中，哪一项是错误的？A. CPU是计算机的核心部件，负责执行程序指令。
B. CPU的性能直接决定了计算机的运行速度。
C. CPU主要由运算器和控制器组成。
D. CPU的位数是指它能够同时处理的二进制数的位数，目前常见的有32位和64位。
3.下列哪种存储器属于外部存储器？A. RAMB. ROMC. 硬盘D. 缓存4.下列哪种接口是目前主流计算机上常用的串行通信接口？A. PS/2B. USBC. VGA5.下列哪一项不是计算机总线的主要类型？A. 数据总线B. 地址总线C. 控制总线D. 电源总线6.下列关于BIOS的描述中，哪一项是正确的？A. BIOS是计算机启动时加载的第一个软件。
B. BIOS存储在计算机的内存中。
C. BIOS的主要功能是进行系统资源管理。
D. BIOS可以通过软件升级。
7.下列哪种类型的显示器是目前市场上主流的显示器？A. CRT显示器B. LCD显示器C. LED显示器D. PDP显示器8.下列关于计算机电源的描述中，哪一项是错误的？A. ATX电源是目前主流的计算机电源标准。
B. 计算机电源的主要功能是将交流电转换为直流电。
C. 电源的功率越大，计算机的性能就越好。
D. 电源的+12V输出主要用于为硬盘和光驱等设备供电。
9.下列哪一项不是衡量硬盘性能的主要指标？B. 转速C. 缓存大小D. 接口类型10.下列关于计算机主板的描述中，哪一项是错误的？A. 主板是计算机各种硬件设备的连接载体。
B. 主板上的芯片组决定了主板的主要性能。
C. 主板上的BIOS芯片用于存储计算机的基本输入输出程序。
D. 主板上的CMOS芯片用于存储计算机的系统时间、日期等信息，断电后信息会丢失。
二、填空题（每题2分，共20分）1.计算机硬件系统主要由______、、、输入设备和输出设备五大部分组成。
计算机硬件系统组成及工作原理
计算机硬件系统组成及工作原理一、计算机硬件系统组成任何一台计算机，都是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大功能部件组成，其结构框图如网1—1所示。
1．运算器运算器是对数据进行运算的部件，它能够快速地对数据进行加、减、乘、除等基本算术运算及“与”、“或”、“非“等逻辑运算。
在运算过程中，运算器不断得到由存储器提供的数据，运算后把结果(包括中问结果)送回存储器保存起来。
整个运算过程是在控制器统一指挥下，按程序中绢诽的操作次序进行的。
运算器主要由算术逻辑单元(A小hme小L08ic Un入简称Aeu)、寄存器以及一些控制数据传送的电路组成。
算术逻辑单元是运算器中实现算术和逻辑运算的电路；寄存器是运算器中的数据暂存器，在运算器中往往设置多个寄存器，每个寄存器能够保存一个数据。
寄存器可以直接为算术逻辑单元提供参加运算的数据，运算的中间结果也可以保存在寄存器中。
这样，一个简单的运算过程就可以在运算器内部完成，避免了频繁地与存储器打交道的工作，从而提高了运算速度。
Atmel代理运算器中还设有标志寄存器，它用来存放运算结果的特征．如进位标志(c)、零标志(Z)、符号标志(s)等。
在不同的机器中，标志寄存器的标志位有不同的规定。
2．控制器控制器是计算机的控制中心，计算机的工作就是在控制器的控制下有条不亲地协调工作。
控制器通过地址访问内存储器，逐条取出选中单元的指令，分析指令，并根据指令码产生相应的控制信号作用于其他各个部件，控制这些部件完成指令要求的操作。
上述过程周而复始，保证了计算机能自动、连续地工作。
控制器主要由指令计数器(又称程序计数器)、指令寄存器、指令译码器、时序电路及操作控制器等电路组成。
当计算机执行程序时，指令计数器中保存的是耍执行的下一条指令的地址，控制器根据这个地址，从内存中取出指令并送人指令寄存器。
指令译码器对指令寄存器中的指令代码进行分析后，发出各种相应的操作命令，指挥计算机的有关部件进行工作，比如一次内存读／写操作，一个算术／逻辑运算操作，或一个输入／输出操作等。
计算机硬件组成
输出设备
Output System
I/O设备
主机
控制器 运算器 存储器
输入设备
Input System
中央处理单元CPU
运算器
控制器
对二进制编码进行算 术（加减乘除）和逻 辑（与或非）运算
读取指令、翻译指令 代码并向计算机各部 分发出控制信号，以 便执行指令
存储器
主存 （内存）
辅存 （外存）
计算机组成原理
计算机硬件组成
（一）计算机硬件的概念
• 计算机系统是由计算机硬件和计算机 软件组成的。
• 计算机硬件是指构成计算机的所有实 体部件的集合，通常这些部件由电路 （电子元件）、机械元件等物理部件 组成。它们都是看得见摸得着的物体。
计算机系统
硬件系统 软件系统
冯·诺依曼原理的基本思想
• 计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备 五大基本部件组成
直接和运算器、控制器交换信息， 它的存取时间短但容量不够大； 由于主存储器通常与运算器、控 制器形成一体组成主机，所以也 称为内存储器
不直接和运算器储器常以外设的形式独 立于主机存在，所以也称 为外存储器，比如U盘，硬
盘等
运算器 控制器
存储器
输入设备 输出设备
CPU
内存
外存
I/O设备
主机
外部设备
系统硬件
运算
控制
存储器
输入设备 输出设备
CPU
内存
外存
I/O设备
主机
外部设备
系统硬件
作业：
• 1、回顾计算机的硬件是由哪些部件组成的？它 们各有哪些功能？
• 2、上网收集不同型号计算机硬件组成图片和视 频加深理解
第一章 计算机基础知识(多选和简答)及答案
第一章计算机基础知识多项选择题（有两个或两个以上正确答案）1、下列说法中，正确的是________。
A、一个汉字用1个字节表示B、在微机中，使用最普遍的字符编码是ASCII码C、高级语言程序可以编译为目标程序D、ASCII码的最高位用作奇偶校验位2、文件型（外壳型）计算机病毒主要感染扩展名为________。
A、COMB、BA TC、EXED、DOC3、计算机系统是由（）组成A、中央处理器B、硬件系统C、打印机D、软件系统4、下列说法中，正确的是________。
A、一个汉字用1个字节表示B、ASCII码用7位二进制表示128个字符C、汉字国标码的代号为“GB2312--80”D、ASCII码的最高位用作奇偶校验位5、______不是计算机高级语言A、BASICB、MASMC、CD、DOS6、关于几个名词的概念，下列叙述正确的是________。
A、指令通常由操作数和操作码组成B、通常使用“字节”表示计算机存储器的长度C、计算机“字”的长度等于两个字节D、完成某一任务的指令集合称为语言7、下列设备中，_________可作为存储介质。
A、MP3随身听B、数码相机C、优(U)盘D、DVD盘片8、下列叙述中正确的是________。
A、计算机要长期使用，不要长期闲置不用B、为了延长计算机的寿命，应避免频繁开关机C、在计算机附近应避免磁场干扰D、计算机使用几小时后，应关机一会儿再用9、下列能用作存储容量单位的是________。
A、ByteB、MIPSC、KBD、GB10、计算机之所以能够应用于各个领域，主要是因为其具有________较突出的特点A、高速处理能力B、自动运行能力C、超强记忆能力D、计算机精确高和可靠的逻辑判断能力11、冯·诺依曼计算机结构规定计算机的硬件系统由运算器、存储器、_________部分组成。
A、键盘B、显示器C、控制器D、输入／输山设备12、计算机存储容量的基本单位是“字节”，一般用大写字母B表示，常用的单位还有KB，MB和GB，他们之间的换算关系正确的是__________。
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简述计算机硬件系统的功能构成
计算机硬件系统是计算机的基础,决定了计算机系统的性能和功能。
它由多个组件构成,包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备等。
1. 中央处理器(CPU)
CPU是计算机硬件系统的核心,也是计算机中最重要的组件之一。
CPU由多个核心组成,每个核心都可以执行指令和进行算术和逻辑操作。
CPU的主要功能是控制计算机的操作,包括读取和写入数据、执行指令、中断和调度等。
2. 内存
内存是计算机用来存储数据和程序的地方。
内存通常由多个存储单元组成,每个存储单元可以存储一定的数据或程序。
内存的主要功能是存储数据和提供访问数据的能力。
3. 输入输出设备
输入输出设备是计算机用来读取和写入数据的地方。
输入设备包括键盘、鼠标、屏幕等,它们可以让用户输入数据和查看计算机处理的结果。
输出设备包括显示器、打印机、扬声器等,它们可以显示计算机处理的结果和输出数据。
4. 外设
外设是指与计算机硬件系统相连的其他设备,例如鼠标、键盘、硬盘、打印机等。
外设的主要功能是协助计算机完成各种任务。
5. 存储介质
存储介质是计算机用来存储数据和程序的地方,例如硬盘、闪存、固态硬盘等。
存储介质的主要功能是存储数据和提供访问数据的能力。
6. 电源
电源是计算机硬件系统的重要组件,提供电能给各个组件。
电源的主要功能是提供稳定的电能,确保各个组件能够正常工作。
除了以上五个基本组件之外,计算机硬件系统还包括其他一些组件,例如风扇、散热器、电容、电阻等。
这些组件的作用是保证计算机系统的稳定性、可靠性和性能。
计算机硬件系统的构成非常复杂,每个组件都有不同的功能和作用。
了解计算机硬件系统的构成和功能,有助于我们更好地理解计算机系统的工作原理,并选择适合自己的计算机系统。