什么是计算机硬件?

什么是计算机硬件?

[拼音]：jisuanji yingjian

[外文]：computer hardware

计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种计算机部件和计算机设备。这些部件和设备依据计算机系统结构的要求构成的有机整体，称为计算机硬件系统。计算机系统由两个部分组成，一部分是硬件系统，一部分是软件系统。硬件系统是计算机系统快速、可靠、自动工作的基础。计算机硬件就其逻辑功能来说，主要是完成信息变换、信息存储、信息传送和信息处理等功能，它为软件提供具体实现的基础。计算机硬件系统主要由运算器、主存储器、控制器、输入输出设备、辅助存储等功能部件组成（图）。

运算器

它的主要功能是对数据进行算术运算和逻辑运算。 *** 作时，运算器从主存储器取得运算数据，经过指令指定的运算处理，所得运算结果或留在运算器内以备下次运算时使用，或者写入主存储器。整个运算过程是在控制器控制下自动进行的。

主存储器

主要功能是存储二进制信息。主存储器与运算器、控制器等快速部件直接交换信息。从主存储器中应能快速读出信息，并送到其他功能部件中去，或将其他功能部件处理过的信息快速写入主存储器。

控制器

控制器的功能主要是按照机器代码程序的要求，控制计算机各功能部件协调一致地动作，即从主存储器取出程序中的指令，并对该指令进行分析和解释，然后向其他功能部件发出执行该指令所需要的各种时序控制信号。然后再从主存储器取出下一条指令执行，如此连续运行下去，直到程序执行完为止。计算机自动工作的过程就是逐条执行程序中指令的过程。控制器与运算器一起构成中央处理器；中央处理器与主存储器一起构成处理机。

输入设备

它的功能主要是将用户信息（数据、程序等）变换为计算机能识别和处理的信息形式。输入设备种类很多，如纸带阅读机、软磁盘机、汉字输入设备、键盘输入设备等。它们的工作特点是将人工编制的程序和原始数据，在某种媒介物上以二进制编码形式来表现，如纸带上穿孔和不穿孔分别表示“1”和“0”；磁表面上磁化方向不同以区别“1”和“0”等。载有信息的媒介物通过相应的输入设备，将信息变换为电信号为计算机接收，并存入存储器。

输出设备

它主要是将计算机中二进制信息变换为用户所需要并能识别的信息形式。输出设备种类很多，如打印机、凿孔输出机、汉字输出设备、绘图仪、显示终端等。它们的工作特点与输入设备正好相反，是将计算机中二进制信息经过相应变换，成为用户需要的信息形式，记录在媒介物上或显示出来供用户使用。输出的信息形式多为十进制数字、字符、图形、表格等。

辅助存储器

它主要是存储主存储器难以容纳、又为程序执行所需要的大量文件信息。它的特点是存储容量很大，存储成本很低，但存取速度较慢。它不能与主存储器交换信息，不能直接与中央处理器交换信息。辅助存储器一般为磁盘机和磁带机等。

转换设备

转换设备的功能主要是在实时控制系统或过程控制系统中，将模拟量变换为相应的数字量，输入到计算机中；或者将计算机中数字量变换为相应的模拟量，输出到测试或控制对象中。

输入-输出控制系统

它主要是控制输入、输出设备的工作过程。具体功能是：向输入、输出设备发送动作命令；控制输入输出数据的传送；检测输入输出设备状态等。输入-输出控制系统包括控制输入-输出 *** 作的通道、输入-输出处理机和输入-输出设备控制器等。

电源和场地设备

作为计算机不可缺少的组成部分，还有计算机电源和计算机通风散热等工作环境保障系统等。此外还有为用户上机作准备工作的一些数据准备设备，如穿复校纸带输入机、键-软磁盘输入机等。

计算机硬件性能正向微型化、智能化方向发展。多机系统、分布式处理和计算机网、计算机智能化等，是计算机硬件结构的重要发展方向。计算机硬件与软件日益紧密结合已成为明显趋势。

参考书目

Thomas C.Bartee，Digital Computer Fundamentals，4thed.，McGraw-Hill，New York，1977.J.P.Hayes，Computer Architecture and Organiza-tion，McGraw-Hill，New York，1978.

参考文章

试述计算机硬件系统各组成部件的主要功能？测控技术

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