第二节 计算机硬件

计算机的硬件系统是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分有机连接而成，如图2-1所示。

图2-1 计算机硬件系统组成示意图

一、输入设备

输入设备（input unit）用于计算机中各种信息的输入，是计算机信息的入口。让计算机执行指定的任务就必须向计算机提供相应的数据和信息，不同的输入设备将有不同的信息表现形式（如数字、字符、图形、图像、声音），并将它们转换成计算机能识别的形式（如电信号、二进制编码）存放在内存中。

计算机的输入设备种类很多，如键盘、鼠标、扫描仪、光笔、触摸屏、数码相机、摄像机、语音录入装置等。

二、输出设备

输出设备（output unit）是将计算机中的数据信息向外部传送的设备，是计算机信息的出口。输出设备是将计算机中的二进制编码信息转换成为人们需要的信息形式（如字符、曲线、图像、表格和声音）表现出来，使人们得以利用。

计算机的输出设备种类很多，如显示器、打印机、绘图仪、音响装置等。

三、运算器

运算器（arithmetical unit）在控制器控制下，完成加减乘除、逻辑判断等运算。在运算过程中，运算器不断从存储器中获取数据，并把所求得的结果送回到存储器。运算器的技术性能高低直接影响着计算机的运算速度和整机性能。

四、控制器

控制器（control unit）是计算机的指挥控制部件，也是计算机的神经中枢和指挥控制中心。其主要功能是通过向计算机的各个部分发出控制信号，使整个机器自动、协调地进行工作。执行程序时，控制器先从内存中按顺序逐条取出指令，并对指令进行分析，然后根据指令向各个部件发出控制信号。

运算器和控制器统称为中央处理器，即CPU（central processing unit），它是计算机硬件的核心。

五、存储器

存储器（memory）是用来存放程序和数据的记忆装置，是计算机各种信息存放和交流的中心。计算机中的全部信息，包括输入的原始信息、初步加工的中间信息、最后处理的结果信息以及如何输入信息进行加工处理的指令程序都记忆在存储器中。

存储器分为两大类：内存储器（简称内存）和外存储器（简称外存）。内存包含在计算机主机中，容量小、速度快，可直接与CPU和输入/输出设备交换信息，一般只存放急需处理的数据或正在运行的程序。外存包含在外设中，容量大、速度慢，不能直接与CPU交换信息，只能和内存交换数据，用来存放运行时暂时不用的程序和数据，一旦要用时才调入内存，用完后再放回外存。常用的外存有硬盘、光盘和U盘等。