第二節 微型計算機硬件系統

一個完整的計算機系統由硬件系統和軟件系統兩大部分組成。硬件系統是指組成一臺計算機的各種物理裝置，它們由各種具體的物理器件組成，是計算機進行工作的物質基礎。軟件系統則指管理、控制和維護計算機的各種程序、數據以及相關資料的總稱，它決定了計算機可以進行的工作。

1946年，著名美籍匈牙利數學家馮·諾依曼提出并論證了計算機體系結構的基本思想：

(1)在計算機中，程序和數據采用二進制形式表示。

(2)將程序(包括數據和指令序列)事先存放在存儲器中，當計算機工作時，能夠自動、高效地從存儲器中取出指令并執行指令。

(3)計算機硬件系統由運算器、控制器、存儲器(可分為內存儲器和外存儲器)、輸入設備和輸出設備五大基本部件構成。

這就是著名的馮·諾依曼思想，其中，最重要的內容可總結為“存儲程序”和“程序控制”。

一、輸入設備

輸入設備是指向計算機輸入各種信息(程序、文字、數據、圖像等)的設備。常用的輸入設備有鍵盤、鼠標、掃描儀、條形碼輸入器、光筆、觸摸屏等。

(一)鍵盤

鍵盤是最常用的輸入設備，用戶可以借助它來輸入數據、命令和程序。從本質上講，鍵盤是通過按鍵把機械信號轉換為電信號的機電轉換設備。

鍵盤可分為主鍵盤區、小鍵盤區、功能鍵區、光標編輯鍵區四個部分。

主鍵盤包括字母鍵、數字鍵和各種符號，是鍵盤操作的主要區域，各種字母、數字、符號以及漢字信息都是通過這一區域的操作輸入計算機的，數字及運算符還可以通過小鍵盤輸入。

小鍵盤區位于鍵盤的右下角，主要由數字鍵和光標編輯鍵組成，這一區域的按鍵主要用于輸入數字或在編輯文件時控制光標的移動。

功能鍵是位于主鍵盤區上方的一組按鍵，主要有Esc、F1、F2……Fl2等。這些鍵在各種軟件中分別被定義成特定的功能，如許多軟件將F1定義為幫助鍵，Esc定義為終止(中斷或退出)程序鍵。它們也可以和其他鍵組合起來使用，達到某種控制功能。

光標/編輯鍵區位于主鍵盤和小鍵盤之間，這一區域的鍵主要用于在編輯文件時控制光標移動和進行文字的刪除和插入操作，其功能和小鍵盤區上的光標/編輯鍵完全一樣。

(二)鼠標

鼠標按接口可分為串行接口鼠標、總線接口鼠標和USB接口鼠標三種。鼠標若按其按鍵多少，可分為兩鍵鼠標和三鍵鼠標。從控制原理上分，主要有機械鼠標和光電鼠標兩種，此外，還有滾輪鼠標和軌跡球鼠標。鼠標的主要性能指標是分辨率，即每移動l英寸所能檢測出的點數。鼠標的分辨率一般在200點至400點左右。

二、輸出設備

輸出設備是指用來輸出計算機處理結果的設備，其主要功能是把計算機處理后的結果轉換成人們習慣的信息形式，如字符、圖像、表格、聲音等，或能為其他機器所接受的形式。常用的輸出設備有顯示器、打印機、繪圖儀等。會計報表、會計賬簿等一般可以用打印機按照指定要求打印輸出。

(1)顯示器：用于顯示計算機輸入輸出信息的屏幕設備，又稱監視器或顯示終端。計算機的顯示系統由顯示器和顯示卡兩部分組成。顯示器的效果不僅取決于顯示器的質量，更要看顯示卡的質量。

(2)打印機：是從計算機獲得硬拷貝的輸出設備。會計報表、賬簿等一般可以用打印機按要求打印輸出。打印機的主要性能指標有分辨率、打印速度、噪聲等。按照打印機的打印原理可分為擊打式打印機和非擊打式打印機。擊打式打印機中使用最普遍的是針式打印機，非擊打式打印機比較流行的是激光打印機和噴墨打印機。

(3)繪圖儀：是一種可以輸出圖形的硬拷貝設備。繪圖儀有筆式、噴墨式和發光二極管三大類。目前，使用最廣泛的是筆式繪圖儀。繪圖儀的性能指標主要有繪圖筆數、圖紙尺寸、分辨率、接口形式及繪圖語言等。

三、運算器

運算器又稱算術邏輯單元(Arithmetic　Logic　Unit，簡稱ALu)，是指在控制器的控制下完成加減乘除運算和邏輯判斷的計算機部件。運算器是計算機的核心裝置之一，不斷地從存儲器中獲取數據，經運算后將結果返回存儲器。

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（責任編輯：中原茶仙子）

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