計算機硬件系統 計算機硬件系統實際是由各種物理部件組成的，直觀上看，計算機硬件系統就是一大堆 物理設備，是看得見、摸得着的那些東西，硬件系統是計算機的物質基礎。我們将組成計算 機系統的所有電子和機械裝置稱為硬件。計算機的硬件系統包括計算機的全部硬設備和功能 部件。如輸入/輸出部件，信息的存儲部件，工作控制部件及加工數據的運算部件等。一台 計算機從硬件系統看主要由四大部分組成：存儲器、中央處理器、輸入設備和輸出設備，

存儲器是計算機的記憶裝置。它的功能是存放信息(數據和程序)。其中，将信息存入存 儲器稱為“寫”存儲器，從存儲器中取出信息稱為“讀”存儲器。存儲器通常是按地址來進 行存取數據和程序的，它由許多存儲單元組成，為了區分不同的存儲單元，把存儲單元按一 定的順序編号，這個編号稱為地址。要進行數據的讀寫操作，應先指出存儲單元的地址，然 後由存儲器按指定的地址“選擇”相應的存儲單元，才能進行數據的讀寫。這種情形和人們 在大樓裡找人，要按照他的住址(房間号)尋找他的過程類似。 通常，對存儲器的要求是存儲容量大、存取速度快、可靠性高。目前，半導體(大規模 集成電路)存儲器與其他存儲器相比，具有速度快、體積小、功耗低、可靠性高等優點，但 價格較高。存儲器分為兩級：内存儲器（簡稱内存，又稱主存）和外存儲器（簡稱外存，又 稱輔存）。主存儲器中存放當前要用的數據和程序，而暫時不用的數據和程序以文件的形式 存放在外存儲器中。外存儲器具有容量大、價格低的優點，但速度較慢。

中央處理器簡稱 CPU，CPU 是計算機硬件系統中最重要的部件之一，它的性能高低直 接決定了計算機主要性能的優劣，它是整個計算機的核心，計算機發生的所有動作都是受 CPU 控制的。 CPU 主要包括運算器、控制器和寄存器三個部分。 運算器也稱為算術邏輯部件 ALU，主要是執行算術運算(如加、減、乘、除)、邏輯運算 (如與、或、非運算)以及其它操作(如取數、存數、移位等)的部件，它的任務是對信息進行 加工處理。在運算過程中，運算器不斷從存儲器中獲取數據，并把所求得的結果送回存儲器。 對運算器的基本要求是速度快、運算精度高和工作可靠。 控制器是計算機的指揮控制部件，其作用是使計算機能夠自動地執行程序。它的主要功 能是根據程序中每條指令發出相應的控制和定時信号，控制和協調計算機的各個部件工作， 以完成指令所規定的操作。因此控制器是計算機的指揮控制中心。 CPU 内部的寄存器用來存放運算時所需要的數據。

輸入設備用于計算機的各種信息輸入，是計算機信息的入口。要讓計算機執行指定的任 務，就必須向計算機提供相應的數據和信息，不同的輸入設備将不同的信息表現形式轉換成 計算機中惟一的信息表示形式(二進制編碼)進入計算機。 計算機的輸入設備種類很多，如鍵盤、鼠标、掃描儀、光筆、觸摸屏、數碼相機、攝像 頭、語音錄入裝置等，最常用的輸入設備是鍵盤和鼠标。

輸出設備的功能是把運算處理結果按照人們所要求的形式輸出，它是計算機信息的出口。 輸出設備将計算機中的二進制編碼信息轉換成人們需要的信息形式(如圖形、聲音等)表現出 來，使人們得以利用。 計算機的輸出設備種類也很多，如顯示器、打印機、繪圖儀、音響裝置等，最常用的輸 出設備是顯示器和打印機。 磁盤既是輸入設備，又是輸出設備。輸入/輸出設備，又稱為 I/O 設備。

計算機中的四大組成部件需要通過總線聯結在一起才能構成一個完整的硬件系統，總線 是連接 CPU、存儲器和外部設備的公共信息通道

通常由 3 部分組成：數據總線、地址總 線和控制總線。

總線既可以單向傳送數據，也可以雙向傳送數據，并能在多個設備之間選擇 出惟一的源地址和目的地址。不能把總線隻看作是多股導線，因為它還包括相應的控制和驅 動電路。