探析計算機組成

張青燕

摘要：計算機是日常工作學習必不可少的工具，掌握計算機組成原理的基礎知識可以讓我們的工作學習更得心應手，也是計算機專業人員的必備知識。它的基本要求是學生應該學懂簡單、完備的單臺計算機的基本組成原理，學習計算機設計中的入門性知識，掌握維護、使用計算機的技能。本文就計算機組成原理中主要的內容計算機系統的組成進行探討。

關鍵詞：計算機；組成原理；實際應用

計算機是一門應用廣泛、使用面積廣、技術含量高的一門學科和技術。生活中的方方面面都離不開計算機的應用，無處不在的計算機要求我們必須掌握計算機的相關知識。而當今信息社會，計算機產業蓬勃發展，各類新器件、新概念不斷涌現，這就需要我們與時俱進，不斷去更新學習知識。本文將從計算機系統的組成、計算機系統層次結構、計算機的發展歷史以及實際應用進行探討。

一臺完整的計算機系統應該包括硬件和軟件兩部分。通俗來講，硬件就是看得見摸得著的計算機實體部分，而軟件是看不見摸不著的具有各類特殊功能的程序。

一、硬件系統

硬件系統的組成。

以“程序存儲”概念為基礎的馮.諾伊曼機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備五部分組成。各部件的功能如下：。

1.運算器最少包括3個寄存器來存放不同類別的操作數和1個算術邏輯單元可以完成算術運算和邏輯運算，并將運算的結果暫時存在運算器內。

2.控制器由程序計數器、指令寄存器以及控制單元組成，是用來控制、指揮程序和數據的輸入、運行以及處理運算結果，它是計算機的神經中樞。具體來說，它首先命令存儲器讀出一條指令（取址）。接著會對指令進行分析，指出該指令要完成的操作并指明操作數的地址（分析）。最后完成這種操作（執行）。

3.存儲器是用來存放數據和程序的，包含主存儲器（內存）和輔助存儲器（外存）兩類。內存直接與cpu連接可以直接與cpu交換信息，外存則需要通過內存和cpu交換信息。

4.輸入設備用來輸入原始數據，并將這些我們熟悉的信息形式轉換成機器能識別的信息形式。常見的有鍵盤、鼠標、掃描儀等。

5.輸出設備可將計算機的計算結果轉換成我們熟悉的信息形式。最常用有打印機、顯示器，打印機可以將結果打印在紙上，顯示器將結果顯示在屏幕上。除此之外，為了確保人工輸入的準確性，當我們將信息通過鍵盤輸入時，信息可以在屏幕上顯示出來，方便我們進行信息的校對。

計算機的5大部件會在控制器的指揮下，有條不紊的進行密切的配合工作。運算器和控制器通常合起來成為中央處理器，就是我們通常所說的cpu。輸入設備和輸出設備簡稱為I/O設備。這樣，現代計算機可以認為是由三部分組成：cpu、主存儲器和I/O設備，而cpu和主存儲器合起來可稱為主機，I/O設備又稱為外部設備。

二、軟件系統

軟件是指能在計算機上運行的各種程序，包括各種有關的文檔。總的來說，程序、數據及其相關文檔統稱為軟件。通常將軟件分為系統軟件和應用軟件兩大類。

（一）系統軟件

本身不提供或提供很少的應用層面功能，主要為其他軟件提供服務的軟件。包括：

1.操作系統，它是管理和控制計算機軟、硬件資源，提高計算機的利用率，是計算機與用戶之間的接口，使用戶通過操作系統提供的命令或菜單方便地使用計算機。操作系統具有處理器管理、存儲管理、I/O設備管理、文件管理和用戶接口等功能。常見的操作系統有DOS、Windows95/98/2000、Windows NT；UNIX、NetWare、Linux。

2.語言處理程序，比如將匯編語言翻譯成機器的語言的匯編程序、將高級語言翻譯成機器語言的編譯程序。

3.數據庫管理系統是數據庫系統的核心，是管理數據庫的軟件。數據庫管理系統就是實現把用戶意義下抽象的邏輯數據處理，轉換成為計算機中具體的物理數據處理的軟件。有了數據庫管理系統，用戶就可以在抽象意義下處理數據，而不必顧及這些數據在計算機中的布局和物理位置。

4.標準程序庫，它是有組織的集合。把經常用的計算過程與計算方法編成精度較高、運算速度較快而又盡可能短的典型程序，稱為“標準程序”，將它們存放在磁帶、 磁盤或磁鼓等外存儲器中，即構成“標準程序庫”。建立標準程序庫可使自動制圖中避免重復勞動，提高工效。

5.網絡軟件，是在計算機網絡環境中，用于支持數據通信和各種網絡活動的軟件。連入計算機網絡的系統，通常根據系統本身的特點、能力和服務對象，配置不同的網絡應用系統。其目的是為了本機用戶共享網中其他系統的資源，或是為了把本機系統的功能和資源提供給網中其他用戶使用。

除此之外，還包括服務程序等。

（二）應用軟件

應用軟件指用于各種不同具體應用問題的專門軟件。是針對某個應用領域的具體問題而開發和研制的程序。必須在系統軟件的支持下才能工作，具有很強的實用性和專業性。常用的應用軟件有：

1.文字處理軟件：WPS、Word等。

2.電子表格軟件：Excel、Lotus等。

3.圖形處理軟件：3ds、Max等。

4.課件制作軟件：PowerPoint、Authorware等。

5.多媒體處理軟件：RealPlay、MediaPlayer等。

參考文獻：

[1]徐昆良，《計算機組成原理》課程教學方法探討 [J].中國科技信息，2009，（09）：102—108

[2]袁媛、葉正權，計算機組成原理課程教學改革研究[J].科技信息， 2009，（09）：114—116