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计算机硬件结构

专业（班级）：———姓名：————学号：————成绩：————

1．下列说法正确的是（）。

A．计算机的体积越大，其功能就越强 B.CPU的主频越高，其运算速度就越快

C.两个显示器屏幕大小相同，则它们的分辨率相同

D. 点阵打印机的针数越多，则能打印的汉字字体越多2．在当前微机中访问速度最快的存储器是（）。

A．硬盘B．软盘C．RAM D．光盘

3．微型计算机系统包括（）。

A．主机和外设B．硬件系统和软件系统C．主机和各种应用程序D．运算器、控制器和存储器

4．在微机中，系统设置或配置信息存储在（）中，它记录了系统的一些重要信息，如软驱、硬盘的设置以及系统日期和时间等，电脑每次启动时都要先读取里面的信息。

A．RAM B．Cache C．CMOS D．ROM

5．衡量计算机硬件系统的主要性能指标中不包括（）。

A．字长B．主存容量C．主频D．重量

6．在第一台计算机ENIAC的研制过程中，美籍数学家冯·诺依曼（NonNeumann）提出了通用计算机方案——EDV AC （埃德瓦克）方案，体现了“存储程序和程序控制”思想的基本含义。在该方案中，冯·诺依曼提出的三个重要设计思路中不包括（）。

A．计算机由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备

B．采用二进制形式表示计算机的指令和数据

C．将若干地理位置不同且具有独立功能的计算设备，用通信线路和设备互相连接起来

D．将程序和数据存放在存储器中，并让计算机自动地执行程序

7．计算机硬件系统的核心部件是（）。

A．外存储器B．CPU C．内存储器D．I/O设备

8．在微机系统中，启动和自检的程序存放在（）。

A．RAM和硬盘中B．ROM中C．硬盘中D．寄存器中

9．采用闪存（Flash Memory）介质的优盘基于（）。

A．USB接口B．IDE接口C．SCSI接口D．PS/2接口

10．内嵌在CPU中的高速缓冲存储器（cache ）是为了解决（）之间速度不匹配问题。

A．内存与、外存储器B．CPU与外存储器C．CPU与内存储器D．主机与外设

11下列叙述中，错误的是（）

A．计算机是一种能快速、高效、自动完成信息处理的电子设备

B．世界上第一台电子计算机（ENIAC）于1946年在美国宾夕法尼亚大学研制成功

C．计算机计算精度高，存储容量大，可以准确存储任意实数

D．运算速度是指计算机每秒能执行多少条基本指令，常用单位是MIPS（每秒执行百万条指令）12．微型计算机系统采用总线结构连接CPU、存储器和外部设备，总线通常由（）三部分组成

A．数据总线、地址总线、控制总线 B.输入总线、输出总线、控制总线

C.外部总线、内部总线、中枢总线

D.通讯总线、接收总线、发送总线

13．CPU（）作为最小可执行单位

A．程序B．指令C．语句D．地址

14．遭遇突然掉电时，（）能保障计算机系统继续工作一段时间，以使用户能够紧急存盘，避免数据丢失。

A．UPS B．CCD C．USB D．LCD

15．下列叙述中，错误的是（）

A．计算机系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本组部分成。

B．字节是计算机存储数据的最小单位，即以字节为单位解释信息。（位bit）

C．计算机软件由程序、数据及有关的文档组成。

D．运算速度是指计算机每秒能执行多少条基本指令，常用单位是MIPS。

16．高速缓冲存储器（Cache）和主存一般是一种（）存储器。

A．随机B．只读C．链接D．顺序

17．指令由（）执行。

A．输入/输出设备B．存储器C．CPU中的控制器D．运算器

18．软盘加上写保护后，（）数据。

A．既能读，又能写B．能读，但不能写C．能写，但不能读D．不能读，也不能写

19.下列叙述正确的是（）。

A．指令由操作数和操作码两部分组成B．可用“MB”来衡量计算机的数据存取速度

C．计算机的一个字长等于两个字节D．计算机语言是完成某一任务的计算机指令集

20．通常所讲的内存容量一般是指（）的容量。

A．ROM B．RAM C．ROM与RAM之和D．Cache

21．采用“存储程序控制”机制使计算机能够（）。

A．高速运行B．正确运行C．自动运行D．进行逻辑思维

22．（）既能向主机输入数据又能接收主机输出的数据。

A．CD-ROM B．触摸屏C．软盘驱动器D．键盘

17．指令由（C ）执行。

A．输入/输出设备B．存储器C．CPU中的控制器D．运算器

18．软盘加上写保护后，（B ）数据。

A．既能读，又能写B．能读，但不能写C．能写，但不能读D．不能读，也不能写19.下列叙述正确的是（A ）。

B．指令由操作数和操作码两部分组成B．可用“MB”来衡量计算机的数据存取速度C．计算机的一个字长等于两个字节D．计算机语言是完成某一任务的计算机指令集20．通常所讲的内存容量一般是指（B ）的容量。

A．ROM B．RAM C．ROM与RAM之和D．Cache 21．采用“存储程序控制”机制使计算机能够（C ）。

A．高速运行B．正确运行C．自动运行D．进行逻辑思维22．（C ）既能向主机输入数据又能接收主机输出的数据。

A．CD-ROM B．触摸屏C．软盘驱动器D．键盘

计算机组成与结构

第1章计算机组成与体系结构根据考试大纲，本章内容要求考生掌握3个知识点。（1）构成计算机的各类部件的功能及其相互关系；（2）各种体系结构的特点与应用（SMP、MPP）；（3）计算机体系结构的发展。 1.1 计算机体系结构的发展冯·诺依曼等人于1946年提出了一个完整的现代计算机雏形，它由运算器、控制器、存储器和输入/输出设备组成。现代的计算机系统结构与冯·诺依曼等人当时提出的计算机系统结构相比，已发生了重大变化，虽然就其结构原理来说，占有主流地位的仍是以存储程序原理为基础的冯·诺依曼型计算机，但是，计算机系统结构有了许多改进，主要包括以下几个方面。（1）计算机系统结构从基于串行算法改变为适应并行算法，从而出现了向量计算机、并行计算机、多处理机等。（2）高级语言与机器语言的语义距离缩小，从而出现了面向高级语言机器和执行高级语言机器。（3）硬件子系统与操作系统和数据库管理系统软件相适应，从而出现了面向对象操作系统机器和数据库计算机等。（4）计算机系统结构从传统的指令驱动型改变为数据驱动型和需求驱动型，从而出现了数据流计算机和归约机。（5）为了适应特定应用环境而出现了各种专用计算机。（6）为了获得高可靠性而研制容错计算机。（7）计算机系统功能分散化、专业化，从而出现了各种功能分布计算机，这类计算机包括外围处理机、通信处理机等。（8）出现了与大规模、超大规模集成电路相适应的计算机系统结构。（9）出现了处理非数值化信息的智能计算机。例如自然语言、声音、图形和图像处理等。 1.2 构成计算机的各类部件的功能及其相互关系计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备组成。

计算机原理与体系结构

[模拟] 计算机原理与体系结构选择题第1题：中断响应时间是指(1) 。 A.从中断处理开始到中断处理结束所用的时间 B.从发出中断请求到中断处理结束后所用的时间 C.从发出中断请求到进入中断处理所用的时间 D.从中断处理结束到再次中断请求的时间参考答案：C 第2题： A.13 B.183 C.193 D.203 参考答案：D 第3题：在单指令流多数据流计算机(SIMD)中，各处理单元必(3) 。 A.以同步方式，在同一时间内执行不同的指令 B.以同步方式，在同一时间内执行同一条指令 C.以异步方式，在同一时间内执行不同的指令 D.以异步方式，在同一时间内执行同一条指令参考答案：B 在计算机中，最适合进行数字加减运算的数字编码是(4) ，最适合表示浮点数阶码的数字编码是(5) 。第4题： A.原码 B.反码 C.补码 D.移码

参考答案：C 第5题： A.原码 B.反码 C.补码 D.移码参考答案：D 操作数所处的位置，可以决定指令的寻址方式。操作数包含在指令中，寻址方式为(6) ；操作数在寄存器中，寻址方式为(7) ；操作数的地址在寄存器中，寻址方式为(8) 。第6题： A.立即寻址 B.直接寻址 C.寄存器寻址 D.寄存器间接寻址参考答案：A 第7题： A.立即寻址 B.相对寻址 C.寄存器寻址 D.寄存器间接寻址参考答案：C 第8题： A.相对寻址 B.直接寻址 C.寄存器寻址 D.寄存器间接寻址

参考答案：D 第9题：两个同符号的数相加或异符号的数相减，所得结果的符号位SF和进位标志CF 进行(9) 运算为1时，表示运算的结果产生溢出。 A.与 B.或 C.与非 D.异或参考答案：D 第10题：若浮点数的阶码用移码表示，尾数用补码表示。两规格化浮点数相乘，最后对结果规格化时，右规的右移位数最多为(10) 位。 A.1 B.2 C.尾数位数 D.尾数位数-1 参考答案：A 第11题： A.10/70△t

硬件结构图

FPGA CPU (NIOSII 处理器) PLL PWM 模块PWM 模块IIC 模块 SDRAM EPCS LCD 显示电源模块电源模块电机驱动 1 电机驱动 2 MPU6050 MPU6050电机1 电机2编码器2 蓝牙模块编码器1 如上图所示整个系统设计以DE0-Nano 平台为中心。FPGA 通过嵌入Nios II 核与外部存储器EPCS 配置芯片、SDRAM 、IIC 模块、PWM 模块、实现了SOPC 系统。Nios II 通过MPU6050读取平衡车的车轮运动加速度和外力引起的角加速度实现对车身倾角的测量；然后根据倾角的大小控制相应的PWM 模块对左右两个电机的控制，最终实现对小车保持平衡、加速运动以及转弯的基本运动的控制。同时通过编码器及时的将电机的状态反馈回来，从而实现精准控制。 SOPC 的硬件配置文件和软件文件都存储在EPCS 芯片中，当FPGA 上电后，硬件逻辑通过EPCS 芯片配置成功后，读取SOPC 的软件文件并转到 FPGA 电源键盘 TFT LCD EPCS SDRAM ADC 控制器 FIFO PLL CPU （NIOS II 处理器）模数转换器ADC 信号调理电路

SDRAM中，软件是的运行在SDRAM中。最后为了方便调试我们增加了LCD显示功能和蓝牙模块，实现对程序状态的显示和数据的传输。独到之处：第一，我们设计的FPGA的教学平台是一个基于移动机器人（两轮平衡车），因此更容易激起学生们的兴趣。但如以后推广之后，就要对成本和功耗都要做严格的考虑，而Cyclone? IV EP4CE22F17C6N FPGA也实现了低功耗、高性能和低成本。 1、降低系统成本所有Cyclone? IV EP4CE22F17C6N FPGA只需要两路电源供电，简化了电源分配网络，降低了电路板成本，减小了电路板面积，缩短了设计时间。而且，利用灵活的收发器时钟体系结构，您可以充分利用收发器所有可用资源，实现多种协议。利用Cyclone? IV EP4CE22F17C6N FPGA的灵活性和高度集成特性，您可以设计体积更小、成本更低的器件，降低系统总成本。 2、降低功耗采用经过优化的60-nm低功耗工艺，Cyclone? IV EP4CE22F17C6N FPGA 拓展了前一代Cyclone III FPGA的低功耗优势。最新一代器件降低了内核电压，与前一代产品相比，总功耗降低了25％。第二，作为教学平台必须有全面的设计资源，而Altera提供全面的Cyclone IV FPGA设计环境，包括： 1、Quartus II 开发软件 2、成熟的IP库 3、Nios II -世界上最通用的嵌入式处理器

1计算机网络体系结构试题

一、计算机网络体系结构（一计算机网络概述） 1．计算机网络的概念、组成和功能 2．计算机网络的分类 3．计算机网络与互联网的发展历史 4．计算机网络的标准化工作及相关组织（二计算机网络体系结构与参考模型） 1．计算机网络分层结构 2．计算机网络协议、接口、服务等概念 3．ISO/OSI 参考模型和TCP/IP 模型 1．电路交换、报文交换和分组交换 2．数据报与虚电路重难点： 1．体系结构的基本概念的理解，包括协议、分层、体系结构、实体、接口和服务等概念。 2．OSI 参考模型和TCP/IP 模型的分层和各层的功能。3．带宽和时延的理解和计算 4．区分电路交换、报文交换和分组交换（数据报与虚电路）各自的优缺点以及使用范围。本章基础要点：计算机网络的概念、组成与功能计算机网络可以定义为：按照网络协议，以共享资源和传递信息为主要目的，将地理上分散且功能独立的计算机通过通信线路互连

起来构成的集合体。简言之，计算机网络就是一些互连的、自治的计算机的集合。从逻辑功能上讲，计算机网络由通信子网和资源子网两部分组成。计算机网络具有一下基本功能： 1. 数据通信：它是计算机网络最基本的功能。包括连接控制、传输控制、差错控制、流量控制、路由选择和多路复用等子功能。 2. 资源共享：包括数据资源、软件资源以及硬件资源的共享 3. 信息综合处理：将分散在各地计算机中的数据资料进行集中处理或分级处理。如自动订票系统、银行金融系统、信息采集与处理系统等。 4. 负载均衡：即将工作任务均衡地分配给计算机网络中的各台计算机。 5. 提高可靠性：指计算机网络中的各台计算机可以通过网络彼此互为替代机。 6. 分布式处理 OSI参考模型：物理层：规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及规程特性。该层为上层协议提供了传输数据的物理介质。数据的单位称为比特（bit ）流。属于物理层的典型规范代表包括：EIA/TIA RS-232 RJ-45 数据链路层：在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层作用包括：物理地址寻址、数据成帧、流量控制、数据检错、重发等。数据的单位称为帧。协议代表：HDLC PPP

计算机的原理

计算机的基本组成及工作原理 1.3.1 计算机系统的组成计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成，这一节将分别介绍计算机硬件系统和软件系统。计算机硬件是构成计算机系统各功能部件的集合。是由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。计算机硬件是看得见、摸得着的，实实在在存在的物理实体。计算机软件是指与计算机系统操作有关的各种程序以及任何与之相关的文档和数据的集合。其中程序是用程序设计语言描述的适合计算机执行的语句指令序列。没有安装任何软件的计算机通常称为“裸机”，裸机是无法工作的。如果计算机硬件脱离了计算机软件，那么它就成为了一台无用的机器。如果计算机软件脱离了计算机的硬件就失去了它运行的物质基础；所以说二者相互依存，缺一不可，共同构成一个完整的计算机系统。计算机系统的基本组成如图1-6 所示。

1.3.2 计算机硬件系统的基本组成及工作原理现代计算机是一个自动化的信息处理装置，它之所以能实现自动化信息处理，是由于采用了“存储程序”工作原理。这一原理是1946年由冯 · 诺依曼和他的同事们在一篇题为《关于电子计算机逻辑设计的初步讨论》的论文中提出并论证的。这一原理确立了现代计算机的基本组成和工作方式。 ⑴ 计算机硬件由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 ⑵ 计算机内部采用二进制来表示程序和数据。 ⑶ 采用“存储程序”的方式，将程序和数据放入同一个存储器中（内存储器），计算机能够自动高速地从存储器中取出指令加以执行。可以说计算机硬件的五大部件中每一个部件都有相对独立的功能，分别完成各自不同的工作。如图1-7所示，五大部件实际上是在控制器的控制下协调统一地工作。首先，把表示计算步骤的程序和计算中需要的原始数据，在控制器输入命令的控制下，通过输入设备送入计算机的存储器存储。其次当计算开始时，在取指令作用下把程序指令逐条送入控制器。控制器对指令进行译码，并根据指令的操作要求向存储器和运算器发出存储、取数命令和运算命令，经过运算器计算并把结果存放在存储器内。在控制器的取数和输出命令作用下，通过输出设备输出计算结果。 1．运算器（ALU ）运算器也称为算术逻辑单元ALU （Arithmetic Logic Unit ）。它的功能是完成算术运算和逻辑运算。算术运算是指加、减、乘、除及它们的复合运算。而逻辑运算是指“与”、“或”、 “非”等逻辑比较和逻辑判断等操作。在计算机中，任何复杂运算都转化为基本的算术与逻辑运算，然后在运算器中完成。 2．控制器（CU ）控制器CU （Controller Unit ）是计算机的指挥系统，控制器一般由指令寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成。它的基本功能是从内存取指令和执行指令。指令是指示计算机如何工作的一步操作，由操作码（操作方法）及操作数（操作对象）两部分组成。控制器通过地址访问存储器、逐条取出选中单元指令，分析指令，并根据指令产生的控制信号作用于其它各部件来完成指令要求的工作。上述工作周而复始，保证了计算机能自动连续地工作。通常将运算器和控制器统称为中央处理器，即CPU （Central Processing Unit ）,它是整个计算机的核心部件，是计算机的“大脑”。它控制了计算机的运算、处理、输入和输出等工作。集成电路技术是制造微型机、小型机、大型机和巨型机的CPU 的基本技术。它的发展使计算机的速度和能力有了极大的改进。在1965年，芯片巨人英特尔公司的创始人戈登 · 摩尔，给出了著名的摩尔定律：芯片上的晶体管数量每隔18~24个月就会翻一番。让所有人感到惊奇的是，这个定律非常精确的预测了芯片的30年发展。1958年第一代集成电路仅仅包含两个晶体管，而1997年，奔腾II 处理器则包含了750万个晶体管，2000年的程序数据控制流数据流图 1-7 计算机基本硬件组成及简单工作原理

常规计算机硬件体系结构

第二章常规计算机硬件体系结构早期的包处理系统是建立在常规计算机系统之上的，这也是最廉价的包处理系统。我们定义一个常规的计算机系统由四个基本部件组成：一个CPU，一个内存，一个或多个I/O设备，一条总线。总线连接另外的三个基本部件，并允许它们相互通信。PC机是一个常规计算机系统，因为它包括了以上所有四个部件。为了将一台常规的计算机转换成一个可以处理数据包的网络系统，必须在计算机上增加一些硬件和软件。增加的硬件用来发送和接收数据包，增加的软件用来处理数据包。 2.1 早期的NIC 将一个计算机系统连接到一个网络的硬件设备称为网络接口卡（Network Interface Card，NIC）。对于计算机来说，NIC和其它I/O设备一样连接到计算机的总线并由CPU控制，CPU 控制NIC的方法与控制其它I/O设备的方法也相同。对于网络来说，NIC表现得像一台主机，即NIC可以发送和接收数据包。主机和包分析器只连接到一个网络上，这样的系统只需要一块NIC。复杂一些的系统，像网桥、路由器等，要求多个网络连接。当系统需要多个网络连接时，有两种可能的实现方法。一种方法是将多块网卡插入到总线扩展槽中，每块网卡连接一个网络；另一种方法是在一块电路板上提供多个独立的网络接口，电路板插入扩展槽中，每个网络接口连接一个网络，目前已经出现了这种商用的NIC硬件。从计算机的角度来看，这两种方法没有什么区别。但是由于总线扩展槽的数量是有限的，因此后一种方法更好，可以节省扩展槽。网络接口由CPU操作，这意味着CPU控制着所有数据包的发送和接收。为发送一个数据包，CPU首先在内存中组装好数据包，然后将包传递给NIC，NIC再将数据包发送到网络上。在系统接收一个数据包前，CPU必须先允许NIC，指明数据包存放的位置。NIC等待从网络上到来的数据包，将其存放到指定的位置，然后通知CPU。NIC中通常包含实现物理层协议标准的物理接口芯片组，它们保证每个输出的帧具有正确的格式并且产生出符合物理层协议标准的信号波形；类似地，它们检查每个到来的帧以保证每个帧是有效的。数据总线上一次可以传输的数据量由数据总线的宽度（即数据线的数目）决定。一般来说，数据总线的宽度不足以一次传输一个完整的帧，因此一个帧必须分成许多较小的片段（如32比特）分多次传递给NIC。由于NIC是由CPU操作的，这意味着CPU必须参与到这种传输过程中。事实上，早期的NIC硬件依赖于计算机系统的CPU完成帧的收发。在帧的接收过程中，CPU反复地访问NIC取得下一个片段的数据，然后存放到内存中。在帧的发送过程中，CPU反复地将帧的片段发送给NIC。使用CPU传输数据包的主要优点是代价低，因为NIC硬件不需要做很多事，因此可以做得很简单。主要的缺点是开销大和可扩展性差，使用CPU处理输入输出意味着它不能做别的事；更重要的是，一个CPU无法适应高速网络，特别是当系统有多个网络接口时。 2.2 现代的NIC 为了支持多个网络接口和适应高速网络，必须将输入/输出和包处理分离开来，并尽可能避免使用CPU，因此现代的NIC都包含独立于CPU操作的复杂硬件。以下四种技术用来优化数据传输和减少开销：（1）卡上地址识别和过滤；（2）卡上包缓存；（3）直接内存访问DMA；（4）操作链。（1）卡上地址识别和过滤以太网使用共享媒体进行传输，每个节点实际上可以收到所有的帧，只是丢弃哪些不是

计算机硬件基本结构树状图

计算机硬件基本结构计算机的5个基本组成部分：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。算术逻辑部件P46 、P73 1.运算器寄存器P46 、P72 随机存取存储器RAM P74 内存储器（又称为只读存储器ROM P75 主存储器或内存或互补金属氧化物半导体CMOS P76 主存） 1.44MB31/2英寸软盘P94 软盘Zip盘P94 大容量软盘超级盘P94 2.存储器HiFD盘P94 内置硬盘P95 盒式硬盘P95 外存储器硬盘硬盘组P95 （又称为辅USB移动硬盘P95 助存储器光盘-只读存储器CD-ROM 或外存或光盘CD 写一次，读多次光盘CD-R（又称为WORM）辅存）P97可写光盘CD-RW 光盘-只读存储器DVD-ROM 数字化视频光盘DVD-R P97DVD-RAM和DVD-RW 磁盘P98 程序计数器PC P47 指令寄存器IR P47 3.控制器指令译码器ID P47 时序控制电路P47 微操作控制电路P47

传统设计键盘P80 键盘轮廓设计键盘P80 键盘输入无处理能力终端P81 智能型终端P81 终端网络终端P81 Internet终端P81 鼠标P82 游戏杆P82 触摸屏P82 定点输入设备光笔P82 数字转换器P83 4.输入设备数码相机P83 平台式扫描仪P83 图像扫描仪手持式扫描仪P83 扫描输入设备传真机P84 条形码阅读器P85 磁墨水字符识别MICR P85 字符和标记识别设备光学字符识别OCR P85 光学标记识别OMR P85 语音输入设备P86 数字笔记本P88 其他输入设备视觉系统P88 标准P89 显示器阴极射线管P89 平面显示器P89 高清晰度电视机P90 喷墨打印机P91 非接触式打印机激光打印机P91 热学打印机P91 打印机点针打印机P31 接触式打印机菊花轮打印机P31 5.输出设备行式打印机P31 笔式绘图仪P92 喷墨绘图仪P92 绘图仪静电绘图仪P92 直接成像绘图仪P92 缩微输出设备P93 其他输出设备语音输出设备P93

计算机体系结构复习

名词解释填空选择简答计算 1. 计算机系统的多级层次结构： 2. 系统结构的概念：计算机系统结构指的是计算机系统的软、硬件的界面，即机器语言程序员或编译程序设计者所能看到的传统机器级所具有的属性。 3. 在计算机技术中，对本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好象不存在的概念称为透明性。 4. 对于通用寄存器型机器，这些属性主要是指：（选择题） 1) 指令系统（包括机器指令的操作类型和格式、指令间的排序和控制机构等） 2) 数据表示（硬件能直接辩认和处理的数据类型） 3) 寻址规则（包括最小寻址单元、寻址方式及其表示） 4) 寄存器定义（包括各种寄存器的定义、数量和使用方式） 5) 中断系统（中断的类型和中断响应硬件的功能等） 6) 机器工作状态的定义和切换（如管态和目态等） 7) 存储系统（主存容量、程序员可用的最大存储容量等） 8) 信息保护（包括信息保护方式和硬件对信息保护的支持） 9) I/O 结构（包括I/O 连接方式、处理机/存储器与I/O 设备间数据传送的方式和格式以及I/O 操作的状态等） 5. 计算机组成指的是计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计。 6. 计算机实现指的是计算机组成的物理实现。 7. 数据表示是指计算机硬件能够直接识别、指令集可以直接调用的数据类型。 8. 数据类型、数据结构、数据表示之间的关系第6级第5级第4级第3级第2级第1级

9.系列机指由同一厂商生产的具有相同体系结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型号的机器。 10.常见的计算机系统结构分类法有两种：Flynn分类法和冯氏分类法。冯氏分类法是用系统的最大并行度对计算机进行分类；Flynn分类法是指按照指令流和数据流的多倍性进行分类。 11.定量分析技术（简答题）： 1)以经常性事件为重点：在计算机系统设计中，经常需要在多种不同的方法之间进行折中，这时应按照对经常发生的情况采用优化方法的原则进行选择。 2)Amdahl定律：加速某部件执行速度所能获得的系统性能加速比，受限于该部件的执行时间占系统中总执行时间的百分比。 3)CPU性能公式：执行一个程序所需的CPU时间=执行程序所需的时钟周期数*时钟周期时间 4)程序的局部性原理：指程序执行时所访问的存储器地址分布不是随机的，而是相对簇聚的。分为时间局部性和空间局部性。 12.冯诺依曼结构的特点：以运算器为中心；在存储器中，指令和数据同等对待；存储器是按地址访问、按顺序线性编址的一维结构，每个存储单元的位数是固定的；指令是按顺序执行的；指令由操作码和地址码组成；指令和数据均以二进制编码表示，采用二进制运算。 13.实现可移植性的常用方法有三种：采用系列机、模拟与仿真、统一高级语言。 14.系列机在兼容方面，向后兼容一定要保证，尽量保证向上兼容 15.模拟是指用软件的方法在一台现有的计算机上实现另一台计算机的指令集。（软件方法） 16.仿真是指用一台现有计算机上的微程序去解释实现另一台计算机的指令集。（硬件方法） 17.并行性包括同时性和并发性。 18.从执行程序的角度来看，并行性等级从低到高可分为：（简答） 1)指令内部并行：单条指令中各微操作之间的并行 2)指令级并行：并行执行两条或两条以上的指令 3)线程级并行：并行执行两个或两个以上的线程，通常是以一个进程内派生的多个线程为调度单位。 4)任务级或过程级并行：并行执行两个或两个以上的过程或任务，以子程序或进程为调度单位。 5)作业或程序级并行：并行执行两个或两个以上的作业或程序。 19.提高并行性的技术路径（12字）：时间重叠、资源重复、资源共享 20.能够对紧密耦合系统和松散耦合系统进行区分：紧密耦合系统共享主存，松散耦合系统共享外设

计算机硬件的基本组成部分

计算机硬件的基本组成部分基本由什么组成呢?看了下面的内容相信会对您有所收获。更多内容请关注 1. 中央处理器中央处理器称为CPU(Central Processing Unit) ，它的主要技术指标之一是主频，主频表示CPU的内部工作频率。主频越高，表明CPU的运算速度越快，当然性能也越好。在微型计算机(简称微机或个人计算机)中，CPU又称为微处理器，其典型代表是 In tel公司的Pen tium 系列产品。例如，Pen tium II的主频在233?450MHz之间，而 Pentium III的主频可达800MHz。通常，人们所说的微机速度是指CPU的主频。它主要由控制器和运算器组成，是计算机的核心部件。 (1) 运算器运算器(Arithmetical Unit) 的主要功能是完成对数据的算术运算、逻辑运算和逻辑判断等操作。在控制器控制下，运算器对取自存储器或其内部寄存器的数据按指令码的规定进行相应的运算，并将结果暂存在内部寄存器或送到存储器中。 (2) 控制器控制器(Co ntrol Un it)是计算机中指令的解释和执行结构，其主要功能是控制运算器、存储器、输入输出设备等部件协调动作。控制器工作时，从存储器取出一条指令，并指出下一条指令所在的存放地址，然后对所取指令进行分析，同时产生相应的控制信号，并由控制信号启动有关部件，使这些部件完成指令所规定的操作。这样逐一执行一系列指令组成的程序，就能使计算机按照程序的要求，自动完成预定的任务。 2. 存储器存储器(Memory)是用来存储程序和数据的部件，是计算机的重要组成部分。在实际应用中，用户先通过输入设备将程序和数据放在存储器中，运行程序时，由控制器从存储器中逐一取出指令并加以分析，发出控制命令以完成指令的操作。在计算机中，存储器容量以字节(Byte,简写为B)为基本单位，一个字节由8个二进制位(bit)组成。存储容量的表示单位除了字节以外，还有KB、MB、GB、TB(可分别简称为K、M、G、T,例如，128MB可简称为128M)。其中： 1KB=1024B 1MB=1024KB

《计算机硬件及工作原理》说课稿初中信息专业技术说课

《计算机硬件及工作原理》说课稿-初中信息技术说课

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《计算机硬件及工作原理》说课稿一、说教材 (1)、教材分析 “计算机硬件及工作原理”是初一《信息技术》课程第二章第三节的内容，是初中信息技术课的重要组成部分。本课承上启下，在学生学习了“计算机系统的基本组成”的基础上，进一步学习计算机硬件及工作原理，为今后系统学习信息技术知识打下良好基础。根据学生的实际情况，本节内容分为三个课时来讲授：第一课时：计算机的工作原理、计算机的核心部件CPU ；第二课时：计算机主机的构成（主机板及板上插接的配件）；第三课时：计算机的常用输入、输出设备及存储设备。我今天说课的内容是第一课时。 (2)、学生情况分析本节课面向初中一年级的学生。这些学生从小学三、四年级就已经开设了信息技术课，有一定的电脑操作能力，所以喜欢操作课，不喜欢理论课。同时，我校地处城乡接合部，学生的学习积极性、主动性不高，自主学习能力不强，智能发展不平衡。 (3)、课业类型本课知识点多，学生需要理解记忆的内容多，传统的教学通常定为理论课。但是，按照新课标的要求，我大胆创新，把这节课设计成为以教师为主导的、学生为主体的自主探索课。 (4)、根据教学大纲的要求和学生的实际情况，拟定教学目标、重点、难点如下：知识目标： 1、熟识计算机的五大功能部件； 2、了解计算机基本工作原理； 3、认识计算机的核心部件CPU 。能力目标：

1、培养学生的观察分析能力和逻辑思维能力； 2、提高学生自主学习的能力。情感目标： 1、培养学生之间的协作关系，增强他们的协作精神； 2、进行爱国主义教育，激发学生的爱国热情。教学重点： 1、熟识计算机的五大功能部件； 2、认识计算机的核心部件CPU 。教学难点：学生对计算机的工作原理的了解。（理论抽象，较难理解）二、说教法（1）、实物展示法百闻不如一见！实物展示是一种最简单实用的方法。其优点是直观明了，可以帮助学生更正确、更深刻、更牢固地掌握计算机硬件知识；帮助学生撩开罩在计算机上的神秘面纱。（2）、游戏教学法 “游戏是少年儿童的天性”。运用趣味性与娱乐性强的游戏可以激发学生的学习兴趣，增强学生学习动机，调动学生的积极性及主动性；帮助学生掌握教材，克服学习上的某些困难。课堂上，游戏不再是他们的主导活动，而是为教育、教学工作服务。（3）、采用计算机辅助教学法利用计算机辅助教学，可以将抽象的计算机工作原理用flash动画演示，化抽象为直观，富于动感，画面可重复显示，能提高学生的学习兴趣，促使他们积极主动地参与教学活动，课堂效果大大提高。既减轻学生的学习负担，又较好地完成学习任务，是实施素质教育的有效方法之一。三、说学法（1）、小组合作、自主探索

计算机硬件的组成

计算机硬件的组成计算机硬件（Computer hardware）是指计算机系统中由电子，机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件运行提供物质基础。简言之，计算机硬件的功能是输入并存储程序和数据，以及执行程序把数据加工成可以利用的形式。从外观上来看，微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内主要包括CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等；外部设备包括鼠标、键盘等。计算机主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五个逻辑部件组成。运算器运算器由算术逻辑单元（ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元（ALU）的基本功能为加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、求补等操作。计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器；处理后的结果数据通常送回存储器，或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。控制器控制器（Control Unit），是整个计算机系统的控制中心，它指挥计算机各部分协调地工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。控制器从存储器中逐条取出指令，分析每条指令规定的是什么操作以及所需数据的存放位置等，然后根据分析的结果向计算机其它部件发出控制信号，统一指挥整个计算机完成指令所规定的操作。计算机自动工作的过程，实际上是自动执行程序的过程，而程序中的每条指令都是由控制器来分析执行的，它是计算机实现“程序控制”的主要设备。通常把控制器与运算器合称为中央处理器（Central Processing Unit，CPU）。工业生产中总是采用最先进的超大规模集成电路技术来制造中央处理器，即CPU 芯片。它是计算机的核心设备。它的性能，主要是工作速度和计算精度，对机器的整体性能有全面的影响。硬件系统的核心是中央处理器（Central Processing Unit，简称 CPU）。它主要由控制器、运算器等组成，并采用大规模集成电路工艺制成的芯片，又称微处理器芯片。存储器存储器（Memory）是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。计算机中全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器，计算机才有记忆功能，才能保证正常工作。按用途存储器可分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存）,也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。外存通常

计算机的硬件组成

计算机的组成内部设备光驱光驱，电脑用来读写光碟内容的机器，是台式机里比较常见的一个配件。随着多媒体的应用越来越广泛，使得光驱在台式机诸多配件中的已经成标准配置。目前，光驱可分为CD-ROM 驱动器、DVD光驱(DVD-ROM)、康宝(COMBO)和刻录机等。软驱软盘驱动器就是我们平常所说的软驱，英文名称叫做“Floppy Disk Driver”，它是读取3.5英寸或5.25英寸软盘的设备。现今还能看到的是3.5英寸的软驱，可以读写1.44MB的3.5英寸软盘[/url]，5.25英寸的软盘早已经淘汰，一般不会见到。软驱分内置和外置两种。内置软驱使用专用的FDD接口(这是内置软驱接口，是传统的软驱接口，直接与电脑主板上的软驱接口相连，价格低廉)，而外置软驱一般用于笔记本电脑，使用USB[/url]接口(这是外置软驱接口，通过电脑的USB接口与主机相连，可移动，但价格较高，多用于笔记本电脑。USB接口又可分为USB1.1和USB2.0两种)。软驱有很多缺点，随着计算机的发展，这些缺点逐渐明显：容量太小，读写速度慢，软盘的寿命和可靠性差等，数据易丢失等，因此目前软驱基本上已经被其他设备取代。但是由于软驱是计算机的标准设备，在各种操作系统下无需额外安装驱动程序就可以使用，因此在很多情况软驱有其独到的便利之处（比如多块硬盘组RAID），因此目前仍有外置软驱在部分计算机上使用。主板主板主板，又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母板(motherboard)；它安装在机

箱内，是微机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。 CPU（中央处理器） CPU是中央处理单元(Central Processing Unit)的缩写，它可以被简称做微处理器（Microprocessor)，不过经常被人们直接称为处理器(processor)。CPU是计算机的核心，其重要性好比大脑对于人一样，因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据，而主板芯片组则更像是心脏，它控制着数据的交换。CPU的种类决定了操作系统和相应的软件。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成，是PC的核心，再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的PC（个人电脑）。内存内存是计算机中重要的部件之一，它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的，因此内存的性能对计算机的影响非常大。内存（Memory）也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。硬盘

计算机硬件工作原理

计算机硬件工作原理 1.概念： 1)计算机：俗称电脑(Computer),是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备/工具。 2)硬件：(1)外观：由主机、显示器、键盘、鼠标、音箱等组成。 (2)理论：运算器、控件器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。 3)工作：就是干活，操作，执行指令程序。 4)原理：原始理论==基本规律==道理。 2.概览：中央处理器(组成、功能、指令系统等)、存储器(分类、功能、虚拟存储器、高速缓冲存储器等)、总线。 3.意义：对硬件主要部件CPU、存储器、总线等的使用、设计、维护以及软件的使用、维护、开发软件等有作用。 4.导入：提问五大部分组成(刚才已提到)、是谁提出来的。在五大部件中谁是最主要的。 1945.6冯.诺依曼、戈德斯坦、勃克斯等三人提出的，本文件有101页，史称101页报告。同时还提出：程序存储、程序控制。 1946.2.14在美国斯夕法尼亚大学诞生的世界是第一台计算机ENICA(爱尼阿克)就已这个理论基础设计的。第一台计算机的主要信息：时间：1946.2.14 地点：美国斯夕法尼亚大学名称：ENICA(爱尼阿克) 真空管：18800 长度：50英尺宽度：30英尺占地：1500英尺(一间半教室) 特点：吃电，每开一次机整个费城西区的电灯为之黯然失色。 5.内容： 1)CPU的概念：CPU-Central Processing Unit 中央处理单元/器，是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。CPU原材料其实是沙子，然后通过各种技术加工为成品CPU。 2)组成: 基本：运算器、控制器。扩展：运算器、控制器、高速缓冲存储器/寄存器组等。 CPU的简单模型体系：教材P49 2015真题 ALU算术逻辑运算单元 CU控制单元 IR指令寄存器 ID身份号码

常规计算机硬件体系结构

系统只需要一块NIC。复杂一些的系统，像网桥、路由器等，要求多个网络连接。当系统需要多个网络连接时，有两种可能的实现方法。一种方法是将多块网卡插入到总线扩展槽中，每块网卡连接一个网络；另一种方法是在一块电路板上提供多个独立的网络接口，电路板插入扩展槽中，每个网络接口连接一个网络，目前已经出现了这种商用的NIC硬件。从计算机的角度来看，这两种方法没有什么区别。但是由于总线扩展槽的数量是有限的，因此后一种方法更好，可以节省扩展槽。网络接口由CPU操作，这意味着CPU控制着所有数据包的发送和接收。为发送一个数据包，CPU首先在内存中组装好数据包，然后将包传递给NIC，NIC再将数据包发送到网络上。在系统接收一个数据包前，CPU必须先允许NIC，指明数据包存放的位置。NIC等待从网络上到来的数据包，将其存放到指定的位置，然后通知CPU。NIC中通常包含实现物理层协议标准的物理接口芯片组，它们保证每个输出的帧具有正确的格式并且产生出符合物理层协议标准的信号波形；类似地，它们检查每个到来的帧以保证每

个帧是有效的。数据总线上一次可以传输的数据量由数据总线的宽度（即数据线的数目）决定。一般来说，数据总线的宽度不足以一次传输一个完整的帧，因此一个帧必须分成许多较小的片段（如32比特）分多次传递给NIC。由于NIC是由CPU操作的，这意味着CPU必须参与到这种传输过程中。事实上，早期的NIC硬件依赖于计算机系统的CPU完成帧的收发。在帧的接收过程中，CPU反复地访问NIC取得下一个片段的数据，然后存放到内存中。在帧的发送过程中，CPU 反复地将帧的片段发送给NIC。使用CPU传输数据包的主要优点是代价低，因为NIC硬件不需要做很多事，因此可以做得很简单。主要的缺点是开销大和可扩展性差，使用CPU处理输入输出意味着它不能做别的事；更重要的是，一个CPU无法适应高速网络，特别是当系统有多个网络接口时。 2.2 现代的NIC 为了支持多个网络接口和适应高速网络，必须将输入/输出和包处理分离开来，并尽可能避免使用CPU，因此现代的NIC都包含独立于CPU

计算机软硬件工作原理

计算机是怎么工作的前面我们认识的电脑其实只是电脑的硬件部份（英文名叫hardware），完整的电脑系统应该是硬件和软件（英文名叫software）的统一，就象录像机和VCD机，它们本身只是一个塑料和金属片堆积起来的部件，如果没有录像带和VCD碟片，以及设定在机器内的控制程序，录像机和VCD机纯粹就是一堆废塑料和金属片，一点用处都没有。同样，没有运行在硬件基础之上的各种软件，电脑也是一堆废品。因此，在认识了电脑一家人之后，我们花点时间了解一下电脑软件的相关知识，从而概貌性地掌握电脑工作的基本原理。这对于后面操作系统和应用软件的学习，会很有帮助。我们现在就去探究一下：这电脑，到底是如何工作的？一、电脑原理概述前面我们已经提过，电脑的工作原理跟电视、VCD机差不多，您给它发一些指令，它就会按您的意思执行某项功能。不过，您可知道，这些指令并不是直接发给您要控制的硬件，而是先通过前面提过的输入设备，如键盘、鼠标，接收您的指令，然后再由中央处理器（CPU）来处理这些指令，最后才由输出设备输出您要的结果。

现在，让我们用一道简单的计算题来回想一下人脑的工作方式。题目很简单：8+4÷2=？首先，我们得用笔将这道题记录在纸上，记在大脑中，再经过脑神经元的思考，结合我们以前掌握的知识，决定用四则运算规则和九九乘法口诀来处理，先用脑算出4÷2=2这一中间结果，并记录于纸上，然后再用脑算出8+2=10这一最终结果，并记录于纸上。通过做这一简单运算题，我们发现一规律：首先通过眼、耳等感觉器官将捕捉的信息输送到大脑中并存储起来，然后对这一信息进行加工处理，再由大脑控制人把最终结果，以某种方式表达出来。电脑正是模仿人脑进行工作的（这也是“电脑”名称的来源），其部件如输入设备、存储器、运算器、控制器、输出设备等分别与人脑的各种功能器官对应，以完成信息的输入、处理、输出。下图即为计算机的工作原理图。二、硬件和软件其中，那些构成电脑的看得见摸得着的东西，如元器件、电路板、零部件等物理实体和物理装置，叫做电脑硬件。但是，仅有硬件电脑是不能自行工作的，还必须给它配备“思想”--即指挥它如何工作的软件才能使它成为令我们惊奇的电“脑”。

系统的结构与硬件答案

系统结构与硬件 1.绘图仪属于 A: 输出设备 B: 输入设备和输出设备 C: 输入设备 D: 计算机正常工作时不可缺少的设备 2.计算机的存储系统一般指主存储器和 A: 累加器 B: 寄存器 C: 辅助存储器 D: 鼠标器 3.把硬盘上的数据传送到计算机的内存中去，称为 A: 打印 B: 写盘 C: 输出 D: 读盘 4.CPU 是计算机硬件中的（）部件。 A: 核心 B: 辅助 C: 主存 D: 输入输出 5.CPU 中的运算器的主要功能是 ( )。 A: 负责读取并分析指令 B: 算术运算和逻辑运算 C: 指挥和控制计算机的运行 D: 存放运算结果 6.CPU 中的控制器的功能是( )。 A: 进行逻辑运算 B: 进行算术运算 C: 控制运算的速度 D: 分析指令并发出相应的控制信号 7.以下全是输入设备的是 A: 键盘、扫描仪、打印机 B: 键盘、硬盘、打印机 C: 鼠标、硬盘、音箱 D: 扫描仪、键盘、只读光盘 8.现代计算机系统是以（）为中心的。 A: 中央处理器 B: 内存 C: 运算器 D: 控制器 9.计算机中必要的、使用最广泛的、用于人机交互的输出设备是

A: 打印机 B: 显示器 C: 绘图仪 D: 声卡 10.半导体只读存储器（ROM）与半导体随机存储器（RAM）的主要区别在于A: ROM 可以永久保存信息，RAM 在掉电后信息会消失 B: ROM 掉电后，信息会消失，RAM 不会 C: ROM 是内存储器，RAM 是外存储器 D: RAM 是内存储器，ROM 是外存储器 11.CPU 的中文意思是 A: 中央处理器 B: 主机 C: 控制器 D: 计算机器 12.内存与外存的主要不同在于 A: CPU 可以直接处理内存中的信息，速度快，存储容量大；外存则相反。B: CPU 可以直接处理内存中的信息，速度快，存储容量小；外存则相反。C: CPU 不能直接处理内存中的信息，速度慢，存储容址大，外存则相反。D: CPU 不能直接处理内存中的信息，速度慢，存储容量小，外存则相反13.能够将图片输入到计算机内的装置是 A: 打印机 B: 扫描仪 C: 鼠标 D: 键盘 14.微型机中硬盘工作时，应特别注意避免 A: 光线直射 B: 环境卫生不好 C: 强烈震动 D: 噪声 15.ROM 指的是 A: 只读存储器 B: 硬盘存储器 C: 随机存储器 D: 软盘存储器 16.I/O 设备的含义是 A: 输入输出设备 B: 通信设备 C: 网络设备 D: 控制设备 17.计算机突然停电，则计算机____全部丢失。 A: 硬盘中的数据和程序 B: ROM 中的数据和程序 C: ROM 和RAM 中的数据和程序 D: RAM 中的数据和程序

常规计算机硬件体系结构

商用的NIC硬件。从计算机的角度来看，这两种方法没有什么区别。可是由于总线扩展槽的数量是有限的，因此后一种方法更好，能够节省扩展槽。网络接口由CPU操作，这意味着CPU控制着所有数据包的发送和接收。为发送一个数据包，CPU首先在内存中组装好数据包，然后将包传递给NIC，NIC再将数据包发送到网络上。在系统接收一个数据包前，CPU必须先允许NIC，指明数据包存放的位置。NIC等待从网络上到来的数据包，将其存放到指定的位置，然后通知CPU。NIC中一般包含实现物理层协议标准的物理接口芯片组，它们保证每个输出的帧具有正确的格式而且产生出符合物理层协议标准的信号波形；类似地，它们检查每个到来的帧以保证每个帧是有效的。数据总线上一次能够传输的数据量由数据总线的宽度（即数据线的数目）决定。一般来说，数据总线的宽度不足以一次传输一个完整的帧，因此一个帧必须分成许多较小的片段（如32比特）分多次传递给NIC。由于NIC是由CPU操作的，这意味着CPU必须参与到这种传输过程中。事实上，早期的NIC硬件依赖于计算机系统的CPU完成帧的收发。在帧的接收过程中，CPU重复地访问NIC取得下一个片段的数据，然后存放到内存中。在帧的发送过程中，CPU重复地将帧的片段发送给NIC。使用CPU传输数据包的主要优点是代价低，因为NIC硬件不需要做很多事，因此能够做得很简单。主要的缺点是开销大和可扩展性差，使用CPU处