一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬件系统是指组成一台计算机的各种物理装置，它们由各种具体的物理器件组成，是计算机进行工作的物质基础。软件系统则是指管理、控制和维护计算机的各种程序、数据以及相关资料的总称，它决定了计算机可以进行的工作。只有将这两者有效的结合起来，才能组成计算机系统。

　　只有硬件而没有软件的计算机通常称为裸机，裸机是无法实现任何信息处理任务的。

　　第二节 微型计算机硬件系统

　　【学习目的与要求】

　　要求掌握冯•诺依曼计算机体系结构的基本思想，熟悉计算机硬件的组成及其工作原理，掌握计算机中的常用术语和主要性能指标。

　　【内容讲解】

　　1946年，著名美籍匈牙利数学家冯•诺依曼(JohnVon Neumann)提出并论证了计算机体系结构的基本思想。目前的电子计算机都在沿用冯•诺依曼思想，概括起来有以下三大要点：

　　1. 在计算机中采用二进制形式表示数据和程序。

　　2. 将程序(包括数据和指令序列)事先存放在存储器中，当计算机工作时，能够自动、高效地从存储器中取出指令并执行指令。

　　3. 计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器(包括内存储器和外存储器)、输入设备和输出设备等五大基本部件组成。

　　上述观点被称为著名的冯•诺依曼思想，其中最重要的可总结为“存储程序”和“程序控制”。冯•诺依曼思想标志着计算机时代的开始，而冯•诺依曼体系结构的计算机则一直延用至今。

　　一、中央处理器(CPU)

　　运算器和控制器构成了中央处理器(CPU)。控制器是整个计算机的指挥中心，它按照主频的节拍发出各种控制信号指挥计算机进行工作。运算器是指在控制器控制下算术运算和逻辑运算的计算机部件运算器是计算机系统的核心部件之一。CPU是计算机的核心部件，它的性能高低直接决定了一个计算机系统的档次。Pentium III和Pentium IV是目前市场上主流CPU的型号。CPU有两个重要的技术指标：字长和主频。关于字长和主频的具体内容，我们在计算机的主要性能指标部分再给大家详细介绍。

　　二、存储器

　　存储器是用来存储程序和数据的记忆装置，用来存储程序和数据，它的基本功能是在控制器的控制下按照指定的地址存入和取出各种信息。存储器中最小的存储单元是字节(简称B)，存储器中所有存储单元的总和称为这个存储器的存储容量。描述存储器容量的单位按从小到大的顺序排列，分别有B、KB、MB、GB、TB。它们之间的换算关系如下：

　　1TB=1024GB=1024×1024MB=1024×1024×1024KB=1024×1024×1024×1024B

　　按照存储器在计算机结构中所处的位置不同，可分为两大类型：内存储器和外存储器。

　　1.内存储器

　　内存储器也称主存储器，简称内存，它直接与CPU交换信息，在计算机系统内部是仅次于CPU的重要器件之一。中央处理器加上内存就是通常所称的计算机主机。内存按其功能，又可分为随机存储器(Random Access Memory，简称RAM)、只读存储器(Read Only Memory，简称ROM)和高速缓冲存储器(Cache)。

　　(1) ROM、RAM和Cache。

　　只读存储器(ROM)存放重要的、固定的并且反复使用的程序和数据。ROM中的内容只能读出、不能写入。ROM依靠电池供电，关闭计算机电源后，其中的信息并不会丢失。

　　随机存储器(RAM)可以随时读出和写入，用来存放计算机工作时所需要的程序和各类数据，RAM依靠计算机电源供电，当切断计算机电源之后，RAM中的信息就完全消失。通常情况下，人们所说的微机内存指的是随机存储器(RAM)，它有较高的读写速度，但存储容量小且价格较贵，不能永久地保存程序和数据。

　　高速缓冲存储器(Cache)是为了解决CPU和RAM之间速度不匹配的矛盾而产生的。

　　(2)存储容量和存取时间。这是内存性能优劣的两个重要指标。一般来说，内存容量越大，则程序运行速度相对就越快。存取时间越短，则性能越好。

　　2.外存储器

　　外存储器又被称为辅助存储器，简称外存，主要用来存储大量的暂不参加运算或处理但需要长期保留的数据和程序，它是内存的后备和补充。常用的外存储器有磁盘存储器、光盘存储器、磁带存储器、移动存储设备与活动硬盘等。

　　(1)磁盘存储器。常见的有软盘存储器和硬盘存储器。软盘存储器简称软盘，目前常用的软盘是3.5英寸软盘，容量1.44MB。软盘容量较小，读写速度也比较慢。硬盘存储器简称硬盘，通常固定在主机箱中，存储容量较大，目前微机上的硬盘容量一般在几十GB，而且读写速度较快。

　　(2)光盘存储器。光盘存储器简称光盘，是一种大容量的辅助存储器。它具有体积小、容量大、可靠性高、保存时间长、价格低和便于携带等特点，是现在使用很多的一种存储设备。普通用户使用的光盘大多是只读式光盘(CD-ROM)，容量一般在几百MB。要使用CD-ROM，微机上必须配备CD-ROM驱动器，简称光驱。其读取速度比软盘快，比硬盘慢。

　　(3)磁带存储器。磁带存储容量大、卸载方便，经常用来作为海量数据的存储和磁盘上数据的后备介质，是计算机用来保存数据文件的大容量存储器，其速度比磁盘慢。

　　(4)移动存储设备与活动硬盘。常见的有U盘、活动硬盘和存储卡。U盘容量通常在几十兆到上百兆，具有先进的写保护装置，并且体积小，即插即用，非常方便。活动硬盘容量高达几十个G，它具有体积小、重量轻、携带方便、抗震性强等优点，比较实用。