出单流程图,电脑系统出单工作原理

1.计算机工作的原理

计算机工作原理　　计算机的基本原理

计算机的基本原理是存贮程序和程序控制。预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列（称为程序）和原始数据通过输入设备输送到计算机内存贮器中。每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数，进行什么操作，然后送到什么地址去等步骤。

计算机在运行时，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，从存贮器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，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。依此进行下去，直至遇到停止指令。

程序与数据一样存贮，按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的，故称为冯.诺依曼原理。

**计算机的存储程序工作原理和硬件系统

冯·诺依曼结构

计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。美藉匈牙利科学家冯·诺依曼结构（John von Neumann）奠定了现代计算机的基本结构，其特点是：

1）使用单一的处理部件来完成计算、存储以及通信的工作。

2）存储单元是定长的线性组织。

3）存储空间的单元是直接寻址的。

4）使用低级机器语言，指令通过操作码来完成简单的操作。

5）对计算进行集中的顺序控制。

6）计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成并规定了它们的基本功能。

7）彩二进制形式表示数据和指令。

8）在执行程序和处理数据时必须将程序和数据道德从外存储器装入主存储器中，然后才能使计算机在工作时能够自动调整地从存储器中取出指令并加以执行。

这就是存储程序概念的基本原理。

计算机指令

计算机根据人们预定的安排，自动地进行数据的快速计算和加工处理。人们预定的安排是通过一连串指令（操作者的命令）来表达的，这个指令序列就称为程序。一个指令规定计算机执行一个基本操作。一个程序规定计算机完成一个完整的任务。一种计算机所能识别的一组不同指令的集合，管为该种计算机的指令集合或指令系统。在微机的指令系统中，主要使用了单地址和二地址指令。其中，第1个字节是操作码，规定计算机要执行的基本操作，第2个字节是操作数。计算机指令包括以下类型：数据处理指令（加、减、乘、除等）、数据传送指令、程序控制指令、状态管理指令。整个内存被分成若干个存储单元，每个存储单元一般可存放8位二进制数（字节编址）。每个在位单元可以存放数据或程序代码。为了能有效地存取该单元内存储的内容，每个单元都给出了一个唯一的编号来标识，即地址。

计算机的工作原理

按照冯·诺依曼存储程序的原理，计算机在执行程序时须先将要执行的相关程序和数据放入内存储器中，在执行程序时CPU根据当前程序指针寄存器的内容取出指令并执行指令，然后再取出下一条指令并执行，如此循环下去直到程序结束指令时才停止执行。其工作过程就是不断地取指令和执行指令的过程，最后将计算的结果放入指令指定的存储器地址中。计算机工作过程中所要涉及的计算机硬件部件有内存储器、指令寄存器、指令译码器、计算器、控制器、运算器和输入/输出设备等，在以后的内容中将会着重介绍。

（一）计算机硬件系统

硬件通常是指构成计算机的设备实体。一台计算机的硬件系统应由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入和输出设备。这五大部分通过系统总线完成指令所传达的操作，当计算机在接受指令后，由控制器指挥，将数据众输入设备传送到存储器存放，再由控制器将需要参加运算的数据传送到运算器，由运算器进行处理，处理后的结果由输出设备输出。

中央处理器

CPU（central processing unit）意为中央处理单元，又称中央处理器。CPU由控制器、运算器和寄存器组成，通常集中在一块芯片上，是计算机系统的核心设备。计算机以CPU为中心，输入和输出设备与存储器之间的数据传输和处理都通过CPU来控制执行。微型计算机的中央处理器又称为微处理器。

控制器

控制器是对输入的指令进行分析，并统一控制计算机的各个部件完成一定任务的部件。它一般由指令寄存器、状态寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成。计算机的工作方式是执行程序，程序就是为完成某一任务所编制的特定指令序列，各种指令操作按一定的时间关系有序安排，控制器产生各种最基本的不可再分的微操作的命令信号，即微命令，以指挥整个计算机有条不紊地工作。当计算机执行程序时，控制器首先从指令指针寄存器中取得指令的地址，并将下一条指令的地址存入指令寄存器中，然后从存储器中取出指令，由指令译码器对指令进行译码后产生控制信号，用以驱动相应的硬件完成指纹操作。简言之，控制器就是协调指挥计算机各部件工作的元件，它的基本任务就是根据种类指纹的需要综合有关的逻辑条件与时间条件产生相应的微命令。

运算器

运算器又称积极态度逻辑单元ALU（Arithmetic Logic Unit）。运算器的主要任务是执行各种算术运算和逻辑运算。算术运算是指各种数值运算，比如：加、减、乘、除等。逻辑运算是进行逻辑判断的非数值运算，比如：与、或、非、比较、移位等。计算机所完成的全部运算都是在运算器中进行的，根据指令规定的寻址方式，运算器从存储或寄存器中取得操作数，进行计算后，送回到指令所指定的寄存器中。运算器的核心部件是加法器和若干个寄存器，加法器用于运算，寄存器用于存储参加运算的各种数据以及运算后的结果。

（二）存储器

存储器分为内存储器（简称内存或主存）、外存储器（简称外存或辅存）。外存储器一般也可作为输入/输出设备。计算机把要执行的程序和数据存入内存中，内存一般由半导体器构成。半导体存储器可分为三大类：随机存储器、只读存储器、特殊存储器。

RAM

RAM是随机存取存储器（Random Access Memory），其特点是可以读写，存取任一单元所需的时间相同，通电是存储器内的内容可以保持，断电后，存储的内容立即消失。RAM可分为动态（Dynamic RAM）和静态（Static RAM）两大类。所谓动态随机存储器DRAM是用MOS电路和电容来作存储元件的。由于电容会放电，所以需要定时充电以维持存储内容的正确，例如互隔2ms刷新一次，因此称这为动态存储器。所谓静态随机存储器SRAM是用双极型电路或MOS电路的触发器来作存储元件的，它没有电容放电造成的刷新问题。只要有电源正常供电，触发器就能稳定地存储数据。DRAM的特点是集成密度高，主要用于大容量存储器。SRAM的特点是存取速度快，主要用于调整缓冲存储器。

ROM

ROM是只读存储器（Read Only Memory），它只能读出原有的内容，不能由用户再写入新内容。原来存储的内容是由厂家一次性写放的，并永久保存下来。ROM可分为可编程（Programmable）ROM、可擦除可编程（Erasable Programmable）ROM、电擦除可编程（Electrically Erasable Programmable）ROM。如，EPROM存储的内容可以通过紫外光照射来擦除，这使它的内可以反复更改。

特殊固态存储器

包括电荷耦合存储器、磁泡存储器、电子束存储器等，它们多用于特殊领域内的信息存储。

此外，描述内、外存储容量的常用单位有：

①位/比特（bit）：这是内存中最小的单位，二进制数序列中的一个0或一个1就是一比比特，在电脑中，一个比特对应着一个晶体管。

②字节（B、Byte）：是计算机中最常用、最基本的存在单位。一个字节等于8个比特，即1 Byte＝8bit。

③千字节（KB、Kilo Byte）：电脑的内存容量都很大，一般都是以千字节作单位来表示。1KB＝1024Byte。

④兆字节（MB　Mega Byte）：90年代流行微机的硬盘和内存等一般都是以兆字节（MB）为单位。1 MB＝1024KB。

⑤吉字节（GB、Giga Byte）：目前市场流行的微机的硬盘已经达到4.3GB、6.4GB、8.1GB、12G、13GB等规格。1GB＝1024MB。

⑥太字节（TB、Tera byte）：1TB＝1024GB。

（三）输入/输出设备

输入设备是用来接受用户输入的原始数据和程序，并将它们变为计算机能识别的二进制存入到内存中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔等。

输出设备用于将存入在内存中的由计算机处理的结果转变为人们能接受的形式输出。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。

（四）总线

总线是一组为系统部件之间数据传送的公用信号线。具有汇集与分配数据信号、选择发送信号的部件与接收信号的部件、总线控制权的建立与转移等功能。典型的微机计算机系统的结构如图2-3所示，通常多采用单总线结构，一般按信号类型将总线分为三组，其中AB（Address Bus）为地址总线；DB(Data Bus)为数据总线；CB（Control Bus）控制总线。

（五）微型计算机主要技术指标

①CPU类型：是指微机系统所采用的CPU芯片型号，它决定了微机系统的档次。

②字长：是指CPU一次最多可同时传送和处理的二进制位数，安长直接影响到计算机的功能、用途和应用范围。如Pentium是64位字长的微处理器，即数据位数是64位，而它的寻址位数是32位。

③时钟频率和机器周期：时钟频率又称主频，它是指CPU内部晶振的频率，常用单位为兆（MHz），它反映了CPU的基本工作节拍。一个机器周期由若干个时钟周期组成，在机器语言中，使用执行一条指令所需要的机器周期数来说明指令执行的速度。一般使用CPU类型和时钟频率来说明计算机的档次。如Pentium III 500等。

④运算速度：是指计算机每秒能执行的指令数。单位有MIPS（每秒百万条指令）、MFLOPS（秒百万条浮点指令）

⑤存取速度：是指存储器完成一次读取或写存操作所需的时间，称为存储器的存取时间或访问时间。而边连续两次或写所需要的最短时间，称为存储周期。对于半导体存储器来说，存取周期大约为几十到几百毫秒之间。它的快慢会影响到计算机的速度。

⑥内、外存储器容量：是指内存存储容量，即内容储存器能够存储信息的字节数。外储器是可将程序和数据永久保存的存储介质，可以说其容量是无限的。如硬盘、软盘已是微机系统中不可缺少的外部设备。迄今为止，所有的计算机系统都是基于冯·诺依曼存储程序的原理。内、外存容量越大，所能运行的软件功能就越丰富。CPU的高速度和外存储器的低速度是微机系统工作过程中的主要瓶颈现象，不过由于硬盘的存取速度不断提高，目前这种现象已有所改善。

我们先从最早的计算机讲起，人们在最初设计计算机时采用这样一个模型：

人们通过输入设备把需要处理的信息输入计算机，计算机通过中央处理器把信息加工后，再通过输出设备把处理后的结果告诉人们。

其实这个模型很简单，举个简单的例子，你要处理的信息是1+1，你把这个信息输入到计算机中后，计算机的内部进行处理，再把处理后的结果告诉你。

早期计算机的输入设备十分落后，根本没有现在的键盘和鼠标，那时候计算机还是一个大家伙，最早的计算机有两层楼那么高。人们只能通过扳动计算机庞大的面板上无数的开头来向计算机输入信息，而计算机把这些信息处理之后，输出设备也相当简陋，就是计算机面板上无数的信号灯。所以那时的计算机根本无法处理像现在这样各种各样的信息，它实际上只能进行数字运算。

当时人们使用计算机也真是够累的。但在当时，就算是这种计算机也是极为先进的了，因为它把人们从繁重的手工计算中解脱出来，而且极大地提高了计算速度。

随着人们对计算机的使用，人们发现上述模型的计算机能力有限，在处理大量数据时就越发显得力不从心。为些人们对计算机模型进行了改进，提出了这种模型：

就是在中央处理器旁边加了一个内部存储器。这个模型的好处在于。先打个比方说，如果老师让你心算一道简单题，你肯定毫不费劲就算出来了，可是如果老师让你算20个三位数相乘，你心算起来肯定很费力，但如果给你一张草稿纸的话，你也能很快算出来。

可能你会问这和计算机有什么关系？其实计算机也是一样，一个没有内部存储器的计算机如果让它进行一个很复杂的计算，它可能根本就没有办法算出来，因为它的存储能力有限，无法记住很多的中间的结果，但如果给它一些内部存储器当“草稿纸”的话，计算机就可以把一些中间结果临时存储到内部存储器上，然后在需要的时候再把它取出来，进行下一步的运算，如此往复，计算机就可以完成很多很复杂的计算。

随着时代的发展，人们越来越感到计算机输入和输出方式的落后，改进这两方面势在必行。在输入方面，为了不再每次扳动成百上千的开头，人们发明了纸带机。纸带机的工作原理是这样的，纸带的每一行都标明了26个字母、10个数字和一些运算符号，如果这行的字母A上面打了一个孔，说明这里要输入的是字母A，同理，下面的行由此类推。这样一个长长的纸带就可以代表很多的信息，人们把这个纸带放入纸带机，纸带机还要把纸带上的信息翻译给计算机，因为计算机是看不懂这个纸带的。

这样虽然比较麻烦，但这个进步确实在很大程度上促进了计算机的发展。在发明纸带的同时，人们也对输出系统进行了改进，用打印机代替了计算机面板上无数的信号灯。打印机的作用正好和纸带机相反，它负责把计算机输出的信息翻译成人能看懂的语言，打印在纸上，这样人们就能很方便地看到输出的信息，再也不用看那成百上千的信号灯了。

不过人们没有满足，他们继续对输入和输出系统进行改进。后来人们发明了键盘和显示器。这两项发明使得当时的计算机和我们现在使用的计算机有些类似了，而且在些之前经过长时间的改进，计算机的体积也大大地缩小了。键盘和显示器的好处在于人们可以直接向计算机输入信息，而计算机也可以及时把处理结果显示在屏幕上。

可是随着人们的使用，逐渐又发现了不如意之处。因为人们要向计算机输入的信息越来越多，往往要输入很长时间后，才让计算机开始处理，而在输入过程中，如果停电，那前面输入的内容就白费了，等来电后，还要全部重新输入。就算不停电，如果人们上次输入了一部分信息，计算机处理理了，也输出了结果；人们下一次再需要计算机处理这部分信息的时候，还要重新输入。对这种重复劳动的厌倦导致了计算机新的模型的产生。

这回的模型是这样的：

这回增加了一个外部存储器。外部存储器的“外部”是相对于内部存储器来说的，在中央处理器处理信息时，它并不直接和外部存储器打交道，处理过程中的信息都临时存放在内部存储器中，在信息处理结束后，处理的结果也存放在内部存储器中。可是如果这时突然停电，那些结果还会丢失的。内部存储器（或简称内存）中的信息是靠电力来维持的，一旦电力消失，内存中的数据就会全部消失。也正因为如此，人们才在计算机模型中加入了外部存储器，把内存中的处理结果再存储到外部存储器中，这样停电后数据也不会丢失了。

外部存储器与内存的区别在于：它们的存储机制是不一样的，外部存储器是把数据存储到磁性介质上，所以不依赖于是否有电。这个磁性介质就好比家里的歌曲磁带，磁带上的歌曲不管有没有电都是存在的。当时人们也是考虑到了磁带这种好处，所以在计算机的外部存储器中也采用了类似磁带的装置，比较常用的一种叫磁盘。

磁盘本来是圆的，不过装在一个方的盒子里，这样做的目的是为了防止磁盘表面划伤，导致数据丢失。

有了磁盘之后，人们使用计算机就方便多了，不但可以把数据处理结果存放在磁盘中，还可以把很多输入到计算机中的数据存储到磁盘中，这样这些数据可以反复使用，避免了重复劳动。

可是不久之后，人们又发现了另一个问题，人们要存储到磁盘上的内容越来越多，众多的信息存储在一起，很不方便。这样就导致了文件的产生。

这和我们日常生活中的文件有些相似。我们日常生活中的文件是由一些相关信息组成，计算机的文件也是一样。人们把信息分类整理成文件存储到磁盘上，这样，磁盘上就有了文件1、文件2……。

可是在使用过程中，人们又渐渐发现，由人工来管理越来越多的文件是一件很痛苦的事情。为了解决这个问题，人们就开发了一种软件叫操作系统。

其实操作系统就是替我们管理计算机的一种软件，在操作系统出现之前，只有专业人士才懂得怎样使用计算机，而在操作系统出现之后，不管你是否是计算机专业毕业，只要经过简单的培训，你都能很容易地掌握计算机。

有了操作系统之后，我们就不直接和计算机的硬件打交道，不直接对这些硬件发号施令，我们把要的事情告诉操作系统，操作系统再把要作的事情安排给计算机去作，等计算机做完之后，操作系统再把结果告诉我们，这样就省事多了。

在操作系统出现之前，人们通过键盘给计算机下达的命令都是特别专业的术语，而有了操作系统之后，人们和计算机之间的对话就可以使用一些很容易懂的语言，而不用去死记硬背那些专业术语了。

操作系统不但能在计算机和人之间传递信息，而且字还负责管理计算机的内部设备和外部设备。它替人们管理日益增多的文件，使人们能很方便地找到和使用这些文件；它替人们管理磁盘，随时报告磁盘的使用情况；它替计算机管理内存，使计算机能更高效而安全地工作；它还负责管理各种外部设备，如打印机等，有了它的管理，这些外设就能有效地为用户服务了。

也正因为操作系统这么重要，所以人们也在不断地改进它，使它的使用更加方面，功能更加强大。对于咱们现在使用的微机来说，操作系统主要经历了DOS、Windows 3.X、Windows95和Windows98这几个发展阶段。

在DOS阶段，人们和计算机打交道，还是主要靠输入命令，“你输入什么命令，计算机就做什么，如果你不输入，计算机就什么也不做”。在这一阶段，人们还是需要记住很多命令和它们的用法，如果忘记了或不知道，那就没有办法了。所以说，这时的计算机还是大太好用，操作系统也处于发展的初级阶段。Windows的出现在很大程度上弥补了这个不足，人们在使用Windows时，不必记住什么命令，只需要用鼠标指指点点就能完成很多工作。而当操作系统发展到Windows95之后，使用计算机就变得更加简单。

现在我们来简单总结一下上面我们讲的一些内容。经过人们几十年的努力，计算机的组成结构已经基本定型，现在我们日常使用的微机在硬件方面可以用下图表示：这里CPU就是我们以前谈到的中央处理器的英文缩写，它和其它辅助电路构成了计算机的核心。我们通过键盘和其它输入设备输入的信息经过它的处理之后显示在显示器上。在信息处理过程中，CPU要和内存频繁地交换信息，在工作结束之后，还要把内存中的数据保存在磁盘上。

上面说的是硬件的工作原理，那么在软件上，我们又是如何使用计算机的呢？

在前面我们讲过，我们可以通过操作系统给计算机布置工作，操作系统也可以把计算机的工作结果告诉我们。可是操作系统的功能也不是无限的，实际上计算机的很多功能是靠多种应用软件来实现的。操作系统一般只负责管理好计算机，使它能正常工作。而众多的应用软件才充分发挥了计算机的作用。但这些应用软件都是建立在操作系统上的，一般情况下，某一种软件都是为特定的操作系统而设计的，因为这些软件不能直接和计算机交换信息，需要通过操作系统来传递信息。

这就是所谓的“硬”、“软”结合。硬件就是我们能看见的这些东西：主机、显示器、键盘、鼠标等，而软件是我们看不见的，存在于计算机内部的。打个比方，硬件就好比人类躯体，而软件就好比人类的思想，没有躯体，思想是无法存在的，但没有思想的躯体也只是一个植物人。一个正常人要完成一项工作，都是躯体在思想的支配下完成的。电脑和这相类似，没有主机等硬件，软件是无法存在的；而一个没有软件的计算机也只是一堆废铁。

还有一个重要的概念没有讲，就是操作系统是如何管理文件的呢？其实也很简单，文件都有自己的名字，叫文件名，用来区分不同的文件的。计算机中的文件有很多，成千上万，光用名字来区分也不利于查找，所以计算机中又有了文件夹的概念，把不同类型的文件存储在不同的文件夹中，查找起来就快多了，也不会太乱。文件多了，可以分别存储在不同的文件夹中，而当文件夹多了之后，再把一些相关的文件夹存储在更在的文件夹中，这样管理文件是比较科学的。

计算机工作的原理

计算机的工作原理：

计算机在运行时，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等加工，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。依此进行下去。直至遇到停止指令。

程序与数据一样存贮，按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。

扩展资料：

计算机的特点

1、运算速度快：计算机内部电路组成，可以高速准确地完成各种算术运算。当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次，微机也可达每秒亿次以上，使大量复杂的科学计算问题得以解决。

2、计算精确度高：科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展，需要高度精确的计算。计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标，是与计算机的精确计算分不开的。

3、逻辑运算能力强：计算机不仅能进行精确计算，还具有逻辑运算功能，能对信息进行比较和判断。计算机能把参加运算的数据、程序以及中间结果和最后结果保存起来，并能根据判断的结果自动执行下一条指令以供用户随时调用。

4、存储容量大：计算机内部的存储器具有记忆特性，可以存储大量的信息，这些信息，不仅包括各类数据信息，还包括加工这些数据的程序。

5、自动化程度高：由于计算机具有存储记忆能力和逻辑判断能力，所以人们可以将预先编好的程序组纳入计算机内存，在程序控制下，计算机可以连续、自动地工作，不需要人的干预。

6、性价比高：几乎每家每户都会有电脑，越来越普遍化、大众化，21世纪电脑必将成为每家每户不可缺少的电器之一。

百度百科-计算机原理

微机基本工作原理

1、计算机系统的组成

微型计算机由硬件系统和软件系统组成。

硬件系统：指构成计算机的电子线路、电子元器件和机械装置等物理设备，它包括计算机的主机及外部设备。

软件系统：指程序及有关程序的技术文档资料。包括计算机本身运行所需要的系统软件、各种应用程序和用户文件等。软件是用来指挥计算机具体工作的程序和数据，是整个计算机的灵魂。

计算机硬件系统主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五部分组成。

2、计算机的工作原理

（1）冯?诺依曼原理

“存储程序控制”原理是1946年由美籍匈牙利数学家冯?诺依曼提出的，所以又称为“冯?诺依曼原理”。该原理确立了现代计算机的基本组成的工作方式，直到现在，计算机的设计与制造依然沿着“冯?诺依曼”体系结构。

（2）“存储程序控制”原理的基本内容

①采用二进制形式表示数据和指令。

②将程序（数据和指令序列）预先存放在主存储器中（程序存储），使计算机在工作时能够自动高速地从存储器中取出指令，并加以执行（程序控制）。

③由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件组成计算机硬件体系结构。

（3）计算机工作过程

第一步：将程序和数据通过输入设备送入存储器。

第二步：启动运行后，计算机从存储器中取出程序指令送到控制器去识别，分析该指令要做什么事。

第三步：控制器根据指令的含义发出相应的命令（如加法、减法），将存储单元中存放的操作数据取出送往运算器进行运算，再把运算结果送回存储器指定的单元中。

第四步：当运算任务完成后，就可以根据指令将结果通过输出设备输出。

二、中央处理器

中央处理器又称CPU（Central Processing Unit），是计算机系统的核心，它由运算器、控制器和寄存器组成。

1、运算器（ALU）

运算器是负责对数据进行算术运算或逻辑运算的部件，由算术逻辑单元（ALU）、累加器、状态寄存器和通用寄存器组等组成。算术逻辑单元用于算术运算、逻辑运算及移位、求补等操作；累加器用于暂存被操作数和运算结果；通用寄存器组是一组寄存器，运算时用于暂存操作数和数据地址；状态寄存器也称标志寄存器，它用于存放算术逻辑单元工作中产生的状态信息。

2、控制器

控制器是计算机指令的执行部件，其工作是取指令、解释指令以及完成指令的执行。控制器由指令指针寄存器（IP）、指令寄存器（IR）、控制逻辑电路和时钟控制电路等到组成。指令指针寄存器用于产生及存放下一条待取指令的地址。指令寄存器用于存放正在执行的指令。

三、存储系统

1、存储器的作用及分类

计算机的存储和程序控制两大特点决定了计算机一定要有存储器，存储器的作用是存储计算机工作中需要的程序和数据。

从不同角度可以对存储器进行不同的分类：

（1）按存储器的工作方式分类有：随机读/写存储器、顺序读/写存储器和只读存储器；

（2）按存储介质的材料分类有：半导体存储器、磁表面存储器、光存储器；

（3）按多层次存储系统的概念，计算机的存储系统由高速缓冲存储器（Cache）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器、磁带存储器、优盘存储器等组成。

2、主存储器

主存储器的作用是在计算机工作中存储正在运行的程序和程序所需要的数据。主存储器一般采用半导体存储器，半导体存储器的参数主要有两个：存储容量和工作频率。与辅助存储器相比，其特点有：容量小、读写速度快、价格高等。主存储器可以由高速缓冲存储器（Cache）、随机读写存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等组成。

（1）随机读写存储器（RAM）

特点：断电后RAM中的内容全部丢失，既可以读又可以写，速度比Cache慢，但比辅存（辅助存储器）快。RAM可分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种。

（2）高速缓冲存储器（Cache）

由于CPU工作的速度比RAM读写速度快，CPU读写RAM时需要花费时间等待RAM进行读写，造成CPU工作速度下降。为了提高CPU读写程序和数据的速度，在RAM和CPU之间增加了高速缓存（Cache）部件。

（3）只读存储器（ROM）

特点：数据不易丢失，即使计算机断电后ROM存储单元的内容依然保存，计算机运行时其内容只能读出不能写入。只读存储器一般存储计算机系统中固定的程序和数据，如引导程序、监控程序等。

ROM分为不可擦写的只读存储器（PROM）和可擦写的只读存储器（EPROM）。不可擦写的只读存储器的内容是生产中写入或生产后一次性写入；可擦写只读存储器的内容可多次改写，按其擦除的方法对只读存储器分为紫外线擦除的只读存储器（EPROM）和用电擦除的只读存储器（EEPROM）。

3、辅助存储器

辅助存储器的作用是存储当前计算机运行中暂不使用的程序和数据。与主存储器相比，它的特点是存储容量大、成本低、存取速度较慢、可以永久地脱机保存信息。

常用的辅助存储器有磁带存储器、软盘存储器、硬盘存储器和光盘存储器。

（1）磁带存储器

磁带存储器的特点是信息按顺序读写、不能随机读写、存储容量大、访问速度慢、成本低。

（2）软盘存储器

软盘存储器由软盘片和软盘驱动器组成。

软盘目前在使用的主要有3.5英寸盘。

软盘的每一面包含许多同心圆，称为磁道。磁道由外到内顺序编号，最外面是0磁道，最里面是末磁道（3.5英寸软盘为第79磁道，5.25英寸软盘为第39磁道）。磁道被从圆心发射出的若干条线分为若干个扇区（扇区编号从1开始，一般为15或18个扇区）。软盘上的信息就是按磁道和扇区存放的，扇区是软盘的基本存储单位，每当磁盘读或写时，不论其中数据多少，总是读写一个完整的扇区。软盘在使用前必须格式化，其作用是划分磁道和扇区，指明扇区的位置、大小，并写入地址标志。写保护用于对盘片中的内容进行保护，5.25英寸软盘用胶纸贴住写保护口不透光时可禁止写入数据，3.5英寸软盘的写保护方式与5.25英寸软盘相反，当运动滑片使写保护口透光时便禁止写入数据，防止由于意外写操作而破坏原存储的信息。簇则是磁盘分配存储空间的基本单位。一个簇由若干个扇区组成，具体则由磁盘容量和存储格式决定。如FAT32中1簇等于8个扇区。一般1个扇区等于512字节。

每张盘片容量=盘片面数╳磁道数╳每道扇区数╳每扇区字节数

（3）硬盘存储器

硬盘是一种可移动磁头、固定盘片的磁盘存储器。

硬盘存储器容量=磁头数╳磁道数╳每道扇区数╳每扇区字节数

对硬盘分配存储空间时通常用柱面（cylinders）做单位。硬盘是由若干片硬盘片组成的盘片组，人们把一个硬盘中所有面的同一条磁道称为一个柱面。硬盘一般被固定在计算机机箱内，目前大量流行的移动硬盘采用USB接口技术，方便携带，容量大（一般在10G到100G之间），深受人们喜爱。

与软盘可比，其特点是：容量大、速度快。在使用前先进行格式化，在使用过程中要避免振动，以免损坏盘片造成整个硬盘报废。

（4）光盘存储器

光盘存储器是指利用光学方式进行读写信息的存储器。光盘可以分为只读光盘（CD-ROM）、一次写入型光盘（WROM）和可擦写光盘。光盘片的直径一般为5.25英寸，光盘信息记录密度比磁盘高。目前一般用户使用的光盘是CD-ROM，单片存储容量约为650MB；CD-ROM驱动器的速度通常以数据传输速率来衡量。数据传输率以每秒150KB/s为一倍速，则四倍速光盘驱动器的数据传输速率为600KB/s。

（5）优盘存储器

优盘由于其存储容量大（一般为32M，64M，128M），价格低，使用USB（通用串行总线）接口，方便携带、体积小等优点受到人们的喜爱。目前32M优盘不过几十元钱，逐渐成为人们装机必备之物。

四、输入输出系统

1、输入/输出控制方式

CPU控制输入输出设备工作有3种方式：程序查询方式、中断方式、直接存储器访问方式。

（1）程序查询输入/输出方式

程序查询方式在程序控制下与外设之间交换数据。其工作过程是首先应用程序向外设发出进行数据传输的控制信号，然后从外设读取外设状态，检查是否可以进行数据传送，若外设准备就绪，则进行数据传送；否则反复读取并检查外设状态，直到外设准备就绪再进行数据传送。注意：使用程序查询方式，在外设没有准备就绪或外设正在进行其他工作时只能等待，不能进行其他工作。

程序查询方式主要用软件方法来实现，工作效率低。

（2）中断方式

①中断概念

中断是主机在执行程序过程中，遇到突发事件而中断程序的正常执行，转去对突发事件进行处理，待处理完成后返回原程序继续执行。其中突发事件指程序执行中出现的除数为零、外部设备请求、断电等程序执行前不可预知的情况（即中断的条件）。

②中断的类型

中断分为软件中断（简称软中断）和硬件中断（简称硬中断）。硬中断又分为内中断和外中断，外中断可分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断。

③中断过程

指从外设发出中断请求到CPU对该中断请求处理完毕，返回原程序继续执行的过程。

中断过程是：中断请求→中断响应→中断处理→中断返回。

注意：计算机有多个中断源，有可能在同一时刻有多个中断源向CPU发出中断请求。在这种情况下，CPU不可能同时响应多个中断，CPU按中断的优先级顺序进行中断响应。

（3）直接存储器访问（DMA）方式

DMA方式指高速外设（一般指磁盘存储器）与内存之间直接进行数据交换，不通过CPU并且CPU不参加数据交换的控制。DMA方式下高速外设和内存之间进行数据传输需要使用总线。总线的使用权一般情况下由CPU掌握，但在DMA工作期间总线使用权交给DMA控制器使用，数据交换完成后交还给CPU。

2、输入/输出设备

输入设备是外界向计算机传送信息的装置。在计算机系统中，最常用的输入设备是键盘和鼠标，还有如光笔、数字化仪、数码照相机、图像扫描仪等。

输出设备的作用是将计算机中的数据传送到外部媒介，并转化成某种为人们所识别的形式。在微型计算机中，最常用的输出设备有显示器和打印机，还有如绘图仪等。

（1）显示器

计算机的显示系统由显示器、显示卡及相应软件构成。显示器和显示卡构成计算机显示系统的硬件部分。

①分类

按显示的内容可以分为字符显示器、图形显示器和图像显示器。

按显示的颜色分为单色显示器和彩色显示器。

按分辨率分为高分辩率、中分辩率和低分辩率显示器。

按使用的器件分为液晶显示器（LCD）和阴极射线管显示器（CRT）。

②显示器性能指标

分辩率：显示器的分辩率用屏幕上每列的像素数乘以每行的像素数来表示。如：800╳600、1024╳768等。

点间距：指显示器屏幕上像素间的距离。点间距越小，可使分辩率越高，图像越清晰。目前常用的有).28mm和0.26mm等。

灰度级：指像素的亮暗程度。彩色显示器的灰度级指颜色的种类。灰度级越多，图像层次越逼真清晰。

屏幕尺寸：用显示器屏幕对角线长度表示。目前常用的是15英寸、17英寸、21英寸等。

对比度：又称反差，指图像（字符）和背景的浓度差。

帧频：字符（图像）每秒种在屏幕上出现的次数。

行频：是电子扫描束从屏幕左边到右边的扫描速度。

扫描方式：有逐行扫描和隔行扫描两种。采用逐行扫描的图像稳定，使人眼不易疲劳。

（2）打印机

打印机是最常用的输出设备，一般分为针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。

它们所采用的材料分别为色带、墨水和硒鼓。打印机按数据传输方式分为串行打印机和并行打印机。打印机按打印原理分为击打式和非击打式。非击打式打印机有热敏打印机、喷墨打印机、激光打印机等。

①热敏打印机：是利用打印头加热，在纸上形成字符或图形。这种打印机一般用于笔记本计算机。

②激光打印机：是利用激光扫描把打印的字符或图像在硒豉上形成静电潜象，然后转成磁信号，使磁粉吸附在纸上，经定影后输出。激光打印机的特点是：分辩率高，一般是300DPI（每英寸300个点）、600DPI、速度快（以页为单位印刷），噪音小，但价格高。

③喷墨打印机：是在打印头上有喷墨孔，打印时在需要打印的位置从喷墨孔喷出墨汁到纸上，形成字符或图形。这种打印机的特点：分辩率可达240DPI或更高，噪音小。

（3）调制解调器

调制解调器（Modem）既是输入设备又是输出设备。调制就是把数字信号转换成模拟信号。解调就是把模拟信号转换成数字信号。一般个人用户常通过Modem连接Internet，其传输速率的单位b/s，每秒的二进制位数即bps。

四、系统总线的组成与类型

系统总线是用于连接计算机中各部件（CPU、内存、外设接口等）的一组公共信号线。系统总线由数据总线（DB）、地址总线（AB）和控制总线（CB）等3组信号线组成。数据总线用于传输数据，地址总线用于传输地址，控制总线用于传输控制信号。常用的总线有4种，分别为ISA总线、VESA局部总线、PCI局部总线和MCA总线。

五、计算机接口

接口电路的作用是完成主机和外设之间信息形式的转换和信息传输，包括以下几部分：

1、显示卡（即显示适配器）

显示卡是主机和显示器之间的接口电路，它的作用是把主机要显示的字符、图形、图像经过显示卡电路的转换，用显示器可以接受的方式传送给显示器显示。

目前显示卡的两种显示方式为：字符显示方式和图形显示方式。

显示卡的显示标准主要有MDA（单色字符）、CGA（彩色图形）、EGA（增强图形）、VGA（视频图形阵列）、SVGA（超级视频图形阵列）。

2、硬盘接口

目前随着计算机技术的发展，硬盘正向智能化发展，使得硬盘与主机之间的接口走向标准化。常用的硬盘接口有：IDE接口、EIDE接口、Ultra DMA接口和SCSI接口等。

3、串行接口

串行接口由串行接口电路和串行接口信号线两部分组成。用串行接口进行数据传输时，数据是按二进制位进行传输的。目前计算机常用的串行接口标准是RS-232C。

4、并行接口

用并行接口进行数据传输时若干个二进制位同时传输。常用并行接口为打印机并行接口。

5、USB接口

USB是英文Universal Serial Bus的缩写，中文含义为“通用串行总线”，它是目前广泛应用的新型接口技术。USB使用一个4针插头作为标准插头，通过这个标准插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来，并且不会损失带宽。USB需要主机硬件、操作系统和外设三方面支持才能工作。目前主板一般都采用支持USB功能的控制芯片组，而且安装了USB接口插槽。Windows98及以上版本都支持USB接口。目前已经有数码相机、数字音箱、扫描仪、键盘、鼠标等很多USB外设问世。

典型例题：

1、CPU的主要功能是进行（ ）。

A、算术运算 B、逻辑运算

C、算术逻辑运算 D、算术逻辑运算与全机的控制

答案：D

分析：中央处理器（CPU），它包括运算器和控制器，其中运算器完成各种运算任务（包括算术运算与逻辑运算两大类），控制器根据指令的内容产生指挥其他硬件部件直辖市工作的控制信号。所以正确答案D。

2、CPU能直接访问的存储部件是（ ）。

A、软盘 B、硬盘 C、内存 D、光盘

答案：C

分析：内存与外存有一个重要区别：内存能够被CPU直接访问，而外存的信息只能由CPU通过输入输出操作来存取，不能与CPU直接交换信息。所以，当前CPU正在执行的程序、正在处理的数据都存在内存里，外存上保存的程序、数据只有先调入内存，才能再被CPU访问。换句话说，内存是工作存储器，外存是后备性的存储器，是内存的扩充与备份。内、外存组成这样一种层次结构，在存取速度、容量、价格几方面实现了合理的配合。本题正确答案是C。

3、如果一个存储单元存放一个字节，那么一个64KB的存储单元共有（ ）个存储单元，用十六进制的地址码则编号为0000~（ ）。

A、64000 B、65536 C、10000H D、0FFFFH

答案：依次为B和D

分析：存储器的容量是指它能存放多少个字节的二进制信息，1KB代表1024个字节，64KB就是65536个字节。内存储器是由若个存储单元组成的，每个单元有一个唯一的序号以便识别，这个序号称为地址。通常一个存储单元存放一个字节，那么总共就有65536个存储单元。要有65536个地址，从0号编起，最末一个地址号为65536-1=65535，即十六进制FFFF。所以本题的两个正确答案依次为B和D。注意地址的编号都从0开始，因此最高地址等于总个数减1。

4、计算机中访问速度最快的存储器是（ ）。

A、RAM B、Cache C、光盘 D、硬盘

答案：B

分析：在微机存储器的层次结构里，内存、外存是两大层次，而内存又可分为高速缓冲存储器（Cache）和主存。主存是内存的主体，Cache也用半导体电路构成，访问速度很高，但容量很小，有的甚至就做在CPU芯片内，所以严格地说，Cache只起一个缓冲器的作用，其中保存着最近一段时间内刚刚从内存读来的信息。每当CPU要访问内存时，将先到Cache中查找，如果没有再到主存中去做实际的访问操作。所以，存取速度最高的是Cache，其次是主存（如果没有Cache则最高的就是主存）。所以本题的正确答案是B。

5、通常所说的CPU芯片包括（ ）。

A、控制器、运算器和寄存器组 B、控制器、运算器和内存储器

C、内存储器和运算器 D、控制器和内存储器

答案：A

分析：CPU芯片是微机硬件系统的核心，又称微处理器芯片，其中包括控制器、运算器和寄存器组。注意：CPU不仅包括控制器和运算器，而且包括寄存器组。寄存器组是CPU内部的一些存储单元，例如，存储程序运行状态的状态寄存器，存储正在运行指令的指令寄存器，存储将要执行的下一条指令地址的程序计数器，存储参与运算的数据及运算结果的累加器、寄存器等。所以正确答案是A。

6、在内存中，每个基本单位都被赋予一个惟一的序号，这个序号称为（ ）。

A、字节 B、编号 C、地址 D、容量

答案：C

分析：在内存中，通常是以字节为基本单位，所赋予的序号称为地址，在读写过程中都必须给出地址，才能进行读写。所以正确答案为C。

7、在微机的性能指标中，用户可用的内存储器容量是指（ ）。

A、ROM的容量 B、RAM的容量

C、ROM和RAM的容量总和 D、CD-ROM的容量

答案：B

分析：ROM是只读存储器的英文简称，它对用户来说是只读而不能写的。只能有计算机生产厂商用特殊方式写入一些重要的软件和数据，如引导程序、监控程序等，断电后，其内容不会丢失。RAM是随机存储器的英文简称，由用户随时对其进行读写操作。CPU需要的数据只能从外存储器调入RAM，CPU根据程序来处理数据，处理完成的结果数据暂时存入RAM中。人们常说的可用的内存容量就是指RAM的容量。断电后，RAM中的数据将丢失。CD-ROM是只读光盘的英文简称。其特点也是一次性写入，写入的数据将永久保存在光盘上。CD-ROM属于外存，不属于内存。

8、5.25英寸软盘片外框上有一个矩形缺口，其作用是（ ）。

A、机械定位 B、“0”磁道定位

C、写保护作用 D、磁道的起点定位

答案：C

分析：5.25英寸软盘片的矩形缺口是写保护口，用于对盘片中的内容写保护，5.25英寸软盘用胶纸贴住此缺口不透光时即禁止写入，防止由于意外写操作而破坏原存储信息。

9、DRAM存储器的中文含义是（ ）。

A、静态随机存储器 B、静态只读存储器

C、动态随机存储器 D、动态只读存储器

答案：C

分析：RAM是随机存储器。随机存储器分为静态随机存储器和动态随机存储器。DRAM为动态随机存储器。半导体动态存储器DRAM的存储容量大，价格比静态存储器便宜。目前市场上多为动态随机存储器DRAM。

10、在不同的计算机中，字节的长度是固定不变的。设计算机的字长是4B，那么意味着（ ）。

A、该机最长可使用4B的字符串

B、该机在CPU中一次可以处理32位

C、CPU可以处理的最大数是24

D、该机以4个字节为1个单位将信息存放在软盘上

答案：B

分析：字节是计算机系统存储信息的基本单位，不同计算机中字节的长度是不变的，都占8位二进制位。字长是CPU一次处理的信息长度，不同计算机系统的字长是不同的。若计算机字长是4个字节，则意味着该机在CPU一次可以处理的信息长度为32位。

11、计算机的I/O设备和主机之间的数据传送可通过（ ）或（ ）实现，其中远距离的数据通信一般通过（ ）来实现。

A、串行接口 B、并行接口 C、双向接口 D、单向接口

答案：串行接口 并行接口 串行接口

分析：I/O设备和主机之间的数据传送可通过并行接口和串行接口实现。其中串行接口由串行接口电路和串行接口信号线两部分组成。目前计算机常用的串行接口是RS-232C接口。用并行接口进行数据传输时若干位二进制位同时传输，这种接口的传输距离比较短，所以一般要进行远距离数据通信，通过串行接口来实现。

12、高性能的多媒体计算机中，多采用（ ）。

A、PCI B、EISA C、ISA D、MCA

答案：A

分析：一般性能的多媒体计算机可以采用ISA总线结构；较高性能的多媒体计算机可采用EISA总线结构，PCI是总线的新技术，可满足许多多媒体应用程序对数据传输速率的要求，PCI为32/64位总线，它的数据传输速率也从132MB/S发展到了2676MB/S，可以满足高清晰度电视信号与实时的三维目标实体化过程的要求。因此，高性能的多媒体计算机中，多采用PCI总线结构。

13、下列叙述正确的是（ ）。

A、指令中操作数规定准备招待的功能

B、断开电源后，DRAM中的内容便会丢失

C、在16位计算机中，一个字节由16位组成

D、软盘驱动器属于主机，软盘属于外设

答案：B

分析：指令由操作码和操作数（或者操作数的地址码）构成，其中操作码规定该条指令将要招待的功能，操作数只是操作的对象。一个字节总是由8个二进制位组成，16位计算机通常指的是其数据总线为16位。软盘驱动器和软盘片都属于I/O设备。主存中的RAM分为动态RAM（DRAM）和静态RAM（SRAM），RAM只要一断电，其内容便会全部丢失，故选B。

14、存储的内容在被读出后并不被破坏，这是（ ）的特性。

A、随机存储器 B、内存 C、磁盘 D、存储器共同

答案：D

分析：目前所使用的存储器一般都具有“非破坏性读出”的存取特性，即读出时并不破坏原来存储的内容，只有在写入新内容时才使原有的内容丢失。理解这个特性可以用录音磁带来做形象的类比：把录音带放入录音机内放送多遍，录音带上的内容依然如旧；只有当录入新内容时，原有的节目才被“洗掉”。对于用半导体电路构成的内存（包括随机存储器和只读存储器）、磁盘、磁带等外存，都有这样的特性。

15、激光打印机属于（ ）。

A、点阵式打印机 B、击打式打印机

C、非击打式打印机 D、热敏式打印机

答案：C

分析：打印机是另一种常用输出设备，从工作原理上可分为两大类：击打式与非击找式。击打式打印机（包括点阵式的、链式的等），通过“机头”向纸上打击而印出字符。其缺点是工作时噪声大，其优点是点阵式的比较便宜。非击打式的印字机（如激光式、喷墨式、热敏式等），工作时没有机件与纸面发生撞击，所以严格地说不应叫“打”印机，而应叫“印字机”。不过，人们习惯上还是称呼“激光打印”、“喷墨打印”等等。激光打印机印刷质量高、速度高、工作时噪声很小，但价格偏高。虽然它在工作时也有一道对纸张加热的工序，但那只是为 了固定印在纸上的墨粉，并不是通过加热才显出字符来，所以不属于“热敏式打印机”。