计算机诞生和发展

发布时间 2023-11-27 16:00:03作者: 陆留生信奥艺术

CPU

CPU被称为电脑的大脑,由运算器、控制器和一些寄存器组成。其中,运算器进行各种算术运算和逻辑运算;控制器是计算机的指挥系统;寄存器是用来存放数据小型存储区域,用来暂时运算数据和结果。

CPU的主要性能指标:时钟主频、字长、高速缓存容量、指令合集和动态处理技术。

主频:CPU的时钟频率。主频越高,一个时钟周期内完成的指令越多,速度越快。

字长:CPU能同时处理的二进制位数,字长越长,性能越强。目前主流字长是32位和64位。

高速缓存(Cache):CPU内速度极快的特殊存储器,用于解决CPU速率和主存访问速率差距过大的问题。

CPU的发展历史与英特尔(Intel)公司深度绑定:英特尔于1971年推出世界上第一款微处理器,字长4位;1978年推出16位微处理器,1985年推出32位处理器。后来统治业界的奔腾、赛扬、酷睿也都是英特尔的产品。

存储器

计算机的存储器可分为内存和外存,要注意硬盘属于外存储器。

内存又称主存,和CPU一起构成了计算机的主机部分,它存储的信息可以被CPU直接访问。内存以字节为单位,每个字节有一个固定的编号,称为地址。

内存储器包含RAM和ROM,以及衔接CPU的高速缓存。

RAM又称随机存储器,其内容可以随时进行读写,断电时数据全部丢失。

ROM只能被读出而不能写入,存储的信息在制造时已经被写入,断电后不会丢失。

高速缓存(Cache)属于CPU,是它与内存之间进行衔接的高速小容量存储器。

计算机工作时,系统先将外存数据读入RAM中,再由RAM读入Cache中,然后CPU直接从Cache中读取数据进行操作。

外存储器一般容量较大,大部分可以移动。包括硬盘、软盘、闪存(U盘)、光盘等。通过互联网连接的云盘也可以被视为外存储器。

输入和输出设备

输入设备可以将外界信息传递给计算机,常见的有键盘、鼠标、麦克风、摄像头、扫描仪、触控板等。

输出设备可以将计算机内的数据信息传送到外界,常见的有显示屏、打印机、音响、投影仪、绘图仪等。

总线结构

总线是计算机内传递信息的公用通道,主机的各个部件通过总线相连接,外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接,从而形成了计算机硬件系统。

按照传输信息的不同,总线可以分为数据总线(传输数据)、地址总线(传输地址)和控制总线(传送控制信号)三种。