計算機硬件基礎

計算機硬件（Computer hardware）是指計算機系統中由電子，機械和光電元件等組成的各類物理裝置的總稱。這些物理裝置按系統結構的要求構成一個有機總體爲計算機軟件運行提供物質基礎。

• 計算機系統分爲：計算機硬件，操做系統，應用軟件，以下圖

• 計算機硬件的組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備

控制器：計算機的指揮系統。控制器經過地址訪問存儲器，從存儲器中取出指令，經譯碼器分析後，根據指令分析結果產生相應的操做控制信號做用於其餘部件，使得各部件在控制器控制下有條不紊地協調工做。

運算器：實現算術運算和邏輯運算的部件。

存儲器：是計算機用來存放全部數據和程序的記憶部件。它的基本功能是按指定的地址存（寫）入或者取（讀）出信息。 計算機中的存儲器可分紅兩大類：一類是內存儲器，簡稱內存或主存；另外一類是外存儲器（輔助存儲器），簡稱外存或輔存。 存儲器由若干個存儲單元組成，每一個存儲單元都有一個地址，計算機經過地址對存儲單元進行讀寫。一個存儲器所包含的字節數稱爲存儲容量，單位有B、KB、MB、GB、TB等。

輸入設備：是向計算機中輸入信息（程序、數據、聲音、文字、圖形、圖像等）的設備。常見的輸入設備有：鍵盤、鼠標、圖形掃描儀、觸摸屏、條形碼輸入器、光筆等。 外存儲器也是一種輸入設備。

輸出設備：主要有顯示器、打印機和繪圖儀等。外存儲器也看成一種輸出設備。

• 計算機硬件架構

控制器+運算器=CPU，CPU、內存(主存儲器)以及其餘I/O設備都由一條系統總線（bus）鏈接起來並經過總線與其餘設備通訊

• CPU處理器

一般將運算器和控制器合稱爲中央處理器(Central Processing Unit，CPU)。其中運算器用來主要負責程序運算與邏輯判斷，控制器則主要協調各組件和各單元的工做，因此CPU的工做主要在於管理和運算。能夠說計算機的大腦就是CPU，它從內存中取指令->解碼->執行，而後再取指->解碼->執行下一條指令，周而復始，直至整個程序被執行完成。

• 存儲器

計算機以下圖處理方式

內存：與CPU進行溝通的橋樑。計算機中全部程序的運行都是在內存中進行的，所以內存的性能對計算機的影響很是大。內存(Memory)也被稱爲內存儲器，其做用是用於暫時存放CPU中的運算數據，以及與硬盤等外部存儲器交換的數據。只要計算機在運行中，CPU就會把須要運算的數據調到內存中進行運算，當運算完成後CPU再將結果傳送出來，內存的運行也決定了計算機的穩定運行。
外存：爲了擴大存儲容量，在計算機中還配備了存儲容量更大的磁盤存儲器和光盤存儲器，稱爲外存儲器，簡稱外存。此類儲存器通常斷電後仍然能保存數據。