计算机系统组成|计算机的基本组成

计算机系统组成(计算机的基本组成)
计算机的发展历史严格来讲计算机从诞生到现在经历了很多阶段,已经发展成为一种自动地、高速地、精确地进行信息处理的电子设备,也是20世纪的重大发明之一 。
计算机系统组成|计算机的基本组成


计算机的发展包括了硬件和软件的发展,硬件的发展为计算机提供了更快的处理速度,而软件的发展为用户提供了更好的体验 。两者相辅相成,密不可分 。
第一阶段: 60年代中期以前,是计算机系统发展的早期时代 。在这个时期通用硬件已经相当普遍,软件却是为每个具体应用而专门编写的,大多数人认为软件开发是无需预先计划的事情 。这时的软件实际上就是规模较小的程序,程序的编写者和使用者往往是同一个(或同一组)人;
第二阶段:从60年代中期到70年代中期,是计算机系统发展的第二代 。在这10年中计算机技术有了很大进步 。多道程序、多用户系统引入了人机交互的新概念,开创了计算机应用的新境界,使硬件和软件的配合上了一个新的层次;
第三阶段:计算机系统发展的第三代从20世纪70年代百思特网中期开始,并且跨越了整整10年 。在这10年中计算机技术又有了很大进步 。分布式系统极大地增加亍计算机系统的复杂性,局域网、广域网、宽带数字通信以及对“即时”数据访问需求的增加,都对软件开发者提出了更高的要求;
第四阶段:在计算机系统发展的第四代已经不再看重单台计算机和程序,人们感受到的是硬件和软件的综合效果 。由复杂操作系统控制的强大的桌面机及局域网和广域网,与先进的应用软件相配合,已经成为当前的主流 。计算机体系结构已迅速地从集中的主机环境转变成分布的客户机/服务器 。


冯诺依曼计算机模型虽然计算机的发展迅速,但整体设计上还是符合冯诺依曼的组织结构,那么什么是冯诺依曼计算机模型 。
根据冯诺依曼体系结构构成的计算机,必须具有如下功能,先从内存中取出第一条指令,通过控制器的译码,按指令的要求,从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作,然后再按地址把结果送到内存中去 。接下来再取出第二条指令,在控制器的指挥下完成规定操作 。我们来一张图更直观的解释:
计算机系统组成|计算机的基本组成


从图中可以看出冯诺依曼体系结构计算机由五大部分组成:

    控制器:
是整个计算机的中枢神经,其功能是对程序规定的控制信息进行解释,根据其要求进行控制,调度程序、数据、地址、协调计算机各部分工作及内存与外设的访问等 。
    运算器:
运算器是计算机中对信息进行加工、运算的部件,它的速度决定了计算机的运算速度 。运算器的功能是对二进制编百思特网码进行算术运算(加、减、乘、除)和逻辑运算(与、或、非、比较、移位) 。通常情况下是把运算器和控制器合在一起,做在一块半导体集成电路中,称为中央处理器,简称CPU 。
    存储器:
其功能是存储程序、数据和各种信号、命令等信息,并在需要时提供这些信息 。
    输入设备:
输入设备和输出设备统称为外部设备,简称外设 。输入设备的作用是将程序、原始数据、文字、字符、控制命令或现场采集的数据等信息输入到计算机 。常见的输入设备有键盘、鼠标、触摸屏等 。
    输出设备:
输出设备与输入设备同样是计算机的重要组成部分,它把计算机的中间结果或最后结果、机内的各种数据符号及文字或各种控制信号等信息输出出来 。微机常用的输出设备有显示终端LCD、音响等 。

【计算机系统组成|计算机的基本组成】



哈佛计算机模型哈佛结构就是将程序的逻辑代码和变量分开存放的一种结构,而他们存放的位置可以是形同的也可以是不同的,总是只要是分成两个部分单独访问的结构都可以叫哈佛结构 。(例如:51的程序的逻辑代码段放在ROM中,而变量部分则放在ROM中;而ARM的逻辑代码和变量都是存放在RAM(内存)中的,但是,它在内存中划分了两部分的空间,其中一部分放逻辑代码,另一部分方变量 。之间不会相互干扰)哈佛结构的优点就是逻辑代码和变量单独存放,使之不会相互干扰,进而当程序出BUG的时候,最多只会修改变量的值,而不会修改程序的执行顺序(逻辑关系) 。因此,这种结构大量应用在嵌入式编程当中 。