计算机硬件知识点讲解

计算机硬件知识点讲解

前言

很多同学在学习《计算机硬件基础》时，很多知识点掌握很模糊，容易遗忘，也没有形成一种自己的体系结构，这导至很多同学在学习硬件基础这门课时感觉很难，也很枯燥，为此，我在这里写下本讲解。在本着通俗易懂、由浅入深的原则下，带领同学们一步一步的来揭开硬件神秘的面纱。

计算机硬件知识点讲解

第一讲

重点：计算机发展史，冯.诺依曼结构、计算机硬件结构体系

难点：计算机数据特点

一、 计算机发展史

第1代（1946-1958）电子管计算机

体积庞大，使用电子管（真空管）作为电子开关。

第2代（1958-1964）晶体管计算机

体积稍有缩小，使用晶体管代替真空管。

第3代（1964-1972）集成电路计算机

进一步缩小计算机体积，使用集成电路。

第4代（1972-至今）大规模集成电路计算机

1972年以后的计算机习惯上被称为第四代计算机。基于大规模集成电路，及后来的超大规模集成电路，芯片。计算机功能更强，体积更小。

第5代（发展趋势）

更先进的电子元件，超大规模集成电路,人工智能、软件工程、新型计算机体系结构等综合的产物。

二、 冯.诺依曼结构：

冯·诺依曼结构又称作普林斯顿体系结构（Princetionarchitecture）。 1945年，冯·诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理，后来，人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯.诺曼型结构”计算机。冯.诺曼结构的处理器使用同一个存储器，经由同一个总线传输。 冯.诺曼结构处理器具有以下几个特点：

必须有一个存储器；

必须有一个控制器；

必须有一个运算器，用于完成算术运算和逻辑运算；

必须有输入和输出设备，用于进行人机通信。

另外，程序和数据统一存储并在程序控制下自动工作

冯·诺依曼的主要贡献就是提出并实现了“存储程序”的概念。由于指令和数据都是二进制码，指令和操作数的地址又密切相关，因此，当初

选择这种结构是自然的。但是，这种指令和数据共享同一总线的结构，

计算机硬件知识点讲解

使得信息流的传输成为限制计算机性能的瓶颈，影响了数据处理速度的提高。在典型情况下，完成一条指令需要3个步骤，即：取指令、指令译码和执行指令。

三、 计算机硬件结构体系

四、 计算机数据特点——二进制

什么是进制：

又叫进位计数制，它是指“数的制式”，是人们利用符号来计数的一种科 学方法，它是指由低位向高位进位计数的方法。 无论使用哪种进位计数制， 都包含两个基本要素：基数与位权。

基数： 一种进位计数制允许选用基本数字符号的个数称为基数。

如：十进制的基数为10（0～9共10个符号）；二进制的基数为2（只有0 和1两个符号）。

位权：在一个数中，每个数字符号所表示的数值等于该数值符号值乘以与该 数字符号所在位有关的常数，此常数就是“位权”，又简称“权”。它是计数制 每一位所固有的值。注意，对任何一种进制数，整数部分最低位位置的序号 是0，位置每高一位，序号加1，而小数部分位置序号为负值，位置每低一 位，序号减1

如：在二进制数据0100中，1在这个数据中从右向左数的第3位，而我们的 位权序号是从0开始的，所以1在这个数据中的位权为2。（3－1＝2）

什么是二进制：

二进制是逢2进位的进位制。0、1是基本算符。现代的电子计算机技术 全部采用的是二进制，因为它只使用0、1两个数字符号，非常简单方便， 易于用电子方式实现。

计算机硬件知识点讲解

计算机使用二进制的原因：

一方面十进制得保存参加运算的数十分困难，因为很难同时找到具有10种不同稳定状态的机械器件或电子元件；

另一方面十进制的复杂运算使得运算电路复杂，既需要有加法器也需要有乘法器和除法器，计算速度也较慢；这些复杂的设计使得故障率高，维护量极大；

二进制优点：物理上容易实现，运算简单，可靠性、通用性强

十进制数转换成二进制数

十进制整数转换成二进制整数的方法有很多，最常用的是“除2取余法”，即除2取余，后余先排。

例: 将十进制数129转换成二进制数。

解：把129连续除以2，直到商数为0，余数小于2，其过程如下：

把所得余数按箭头方向从高到低排列起来便可得到：

129＝l0000001B

二进制数和十进制数间的转换

只要把要转换的数按权展开后相加即可。

例如：二进制数据11010转换为十进制为：

ll0l0B＝l×2^4十l×2^3十l×2^1＝26D

即11010＝26

计算机硬件知识点讲解

第二讲

重点： CPU、主板主要参数及意义

难点： CPU工作原理

一、 CPU

1. CPU的作用：CPU又叫中央处理器（Central Processing Unit），它主要负责

处理、运算计算机内部的所有数据。

2. CPU工作原理：CPU的工作原理就象一个工厂对产品的加工过程：进入工

厂的原料，（这就相当与我们计算机中的数据），经过物资分配部门的调度分配，被送往生产线，（ …… 此处隐藏：12462字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……