计算机硬件computer hardware

计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种部件和装置。根据计算机系统结构的要求由这些部分和装置构成的有机整体，称为硬件系统。硬件系统是计算机系统快速、可靠、自动工作的物质基础，完成信息变换、存储、传送和处理等作业，是软件具体实现其功能的条件。
组成 硬件系统主要由运算器、主存储器、控制器、输入设备和输出设备等组成（见图）。运算器完成数据的算术运算和逻辑运算。主存储器负责存储二进制信息(包括数据、程序和结果)，并根据需要把二进制信息存进去或取出来。控制器是整个机器的指挥控制中心，它向机器的各部件发出控制信号，使各部件自动地、协调地进行工作，完成用户在程序中规定的任务。输入设备负责将用户的信息（包括数据和程序）变换成计算机能识别和处理的形式，有键盘、光笔、文字阅读机和扫描仪等。输出设备负责将计算机处理的结果变成用户所需要的形式，显示、打印、绘制或存储起来，有显示器、各类打印机、绘图仪、磁带机和磁盘机等；磁带机和磁盘机等又称辅助存储器，用来存储主存储器难以容纳、又为执行程序所需要的信息，它们的存储容量很大，存储成本低，但存储速度较慢。转换设备负责将模拟量变换为相应的数字量，输入计算机，或者将计算机输出的数字量变换为相应的模拟量，输出到控制对象中。转换设备有模/数转换器和数/模转换器。控制器和运算器构成中央处理器，中央处理器和主存储器构成主机（也称处理机），主机以外的部件称为外围设备。

计算机硬件系统的组成

工作过程 计算机的自动工作过程是输入装置接收用户的信息，存入主存储器，控制器从主存储器逐条取出程序中的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程序控制信号。该指令执行后，再从主存储器取出下一条指令执行，如此连续运行，直到程序的全部指令执行完为止。计算机的全部工作是取指令、分析指令和执行指令。
计算机组织 计算机运算器、主存储器、控制器、输入输出装置等主要功能部件的相互连接和相互作用，借以实现机器指令级的各种功能。计算机组织的中心问题是各功能部件的相互连接。早期计算机以中央处理器为中心，由它包揽一切指令操作和输入输出控制任务，这种做法不利于提高中央处理器自身的使用效率，也无法应付数量庞大的外围设备对处理器的需求。代之而起的是以存储器为中心的互连方式，这种方式可使批量的输入输出数据越过中央处理器，直接经过输入输出通道出入于存储器。现代计算机组织普遍采用总线互连方式，所有外围设备都经过统一的总线和标准接口与中央处理器和存储器模块相连，这种方式能较好地满足不同用户对计算机系统通用性的要求，能以简单、经济的技术实现灵活可变的计算机系统配置。
计算机硬件结构的重要发展方向是多机系统、分布式处理和计算机网、计算机智能化和微型化。

计算机硬件jisuanji yingjian

计算机系统中物理设备的总称.它可由电子的、磁性的、机械的、光的元器件等部件构成，这些部件包括控制器、运算器、内存储器、输入设备和输出设备等，这些都是看得见摸得着的东西，称为计算机“硬件”.下图是计算机硬件系统组成框图的示意图.

一个计算机系统，应由计算机硬件和计算机软件两大部分组成。没有配置任何“软件”，只有硬件的计算机，我们称它为“裸机”.使用裸机，只能用机器指令来编制程序，然后输入计算机运行.这样做困难很大，操作也极不方便.因此，只有硬件的计算机，是不能发挥它的作用的.现代的计算机系统，不仅配置门类齐全的硬件设备，还配有非常丰富的系统软件和应用软件，使得计算机的功能很强，使用也非常方便。

计算机硬件Jisuanji yingjian

电子计算机系统由计算机硬件和计算机软件两部分组成， 通常人们把组成电子计算机的一切电器设备，如运算器、存储器、控制器与输入输出设备等物理机构， 统称为计算机硬件， 简称硬件。计算机硬件的基本结构如图：

计算机硬件基本结构

目前计算机的种类很多， 其硬件体系结构也各有不同， 但对目
前大多数计算机来讲，硬件是由控制器、运算器、存储器、输入设备与输出设备五个主要部分组成，它们之间的关系如上图所示，图中的粗线（双线）表示数据传输通道，单线表示控制线。具有这种体系结构的计算机叫做冯·诺依曼计算机。
控制器是计算机的核心， 它控制计算机程序的指令执行次序，协调计算机各部分的工作，至于计算机硬件各组成部分的功能将在下面分别介绍。
对于计算机的使用者而言， 所见到的是计算机整机，使用者只能借助输入输出设备与计算机打交道，即从键盘或外存储器或其他输入设备输入用户程序与数据， 而在输出设备 (通常为显示器、打印机或外存储器)上获得计算机的运行结果，至于计算机的内部结构与工作过程， 对于使用者是不可见的。

计算机硬件

信息技术的基础设备是计算机，信息业之所以有今天这样大发展的局面在很大程度上是与计算机的飞速发展密切相关的。
1991年，全世界投入使用的计算机数量约为1亿台，随着信息技术革命步伐不断加快，若干年内可能会达到10亿台。目前已经开发出的五代计算机系统分别以真空管、晶体管、硅片，超大规模集成电路和并行处理为基础。每次信息技术革命都使计算能力每5—7年增长约10倍，从而使过去30年间积累起来的计算能力比信息技术革命以前增长了近1万倍，而这种指数化的增长现在还看不到尽头。在今后一二十年内，计算能力很可能再一次翻上多番。美国苹果计算机公司董事长斯库利展望未来时就说过： “过去的所有努力使我们站到了起跑线上，而真正引人注目的变化却始于20世纪90年代。”
计算机的功能从根本上讲取决于它的信息存储与处理能力。目前的芯片容量每片含有几百万个元件，而几年之内该容量就可望达10亿个，电路板薄到只有几个原子的厚度。难怪有人认为： “芯片容量是驱动计算机工业发展的动力。” 现在许多旨在提高处理速度、增加存储容量的新技术正处在开发阶段。砷化镓芯片不久将进入商业化阶段，它能使速度比硅片提高5—6倍； 芯片上数以10亿计的元件将在真空中运行，使电子流处于无阻力的状态； 甚至在了解如何在有机物原子之间的化学键上存储信息即脱氯核糖核酸(DNA) 的拥有数据存储功能的 “生物芯片” 方面，也可望获得进展。这些功能更强的芯片正被用于并行处理结构中。
并行处理是信息技术领域最为重要的成就之一，它开辟了计算机使用的全新领域。1988年，日本电气公司宣布它将开发一种能通过阅读的声音识别输入信息，利用专家系统解决问题并能基于试验进行学习的4台微处理机并行系统； 在于研究进行之际，惠普公司将推出它的有4台处理器的计算机，不久还将推出16台处理器并行样机。利用上4台处理器的并行系统也处在研究开发之中，可以肯定十几年内并行处理将得到广泛应用。目前我们所用的光盘大约能存储1000兆比特的信息，就足以存下数百卷大百科全书的内容。现在约有13000个 “数字成像” 系统用在光盘上存储这类文件。如果目前的这种发展势头持续下去的话，那么在今后的十几年内用几张普通加密光盘就可以包容一个小型图书馆了。在我们眼前还有一个崭新的世界，在那里无穷无尽信息通过蜂巢技术很快就能使人们不受电话插转之累，实现随时随地与使话人联系。光缆将给通信频道负荷太重的蜂巢电话提供另一种选择。
光通信系统正处于开发阶段，预计几年后将进入市场。美国电话电报公司贝尔实验室副主任约翰·梅奥认为： “正如微电子学在过去十多年间推动着电信业的发展一样，光子学将激发90年代的电信革命。” 这些形式各异的信息技术系统正在与某些全球系统相统一。像综合业务数字网络 (ISDN) 这类开放系统标准很快就使任一种硬件和软件结合，并能与把数据、声音、影像、文本和其他所有形式的信息组合成完美整体的多媒体应用手段相衔接。据此，利用信息技术将不再是一个人在桌前忙来忙去，而它将进人我们的日常生活，帮助我们处理各种日常事务。考虑到上述种种技术的发展。一些研究人员认为信息技术的终点是光计算机——以光速运行而且有史无前例计算功能的计算机——就不足为奇了。过去十多年来，人们已开始从事光子形态和光计算机基本元件的研究开发，将来它终将成为 “下一代的计算机技术”。

计算机硬件

信息技术的基础设备是计算机，信息业之所以有今天这样大发展的局面在很大程度上是与计算机的飞速发展密切相关的。
1991年，全世界投入使用的计算机数量约为1亿台，随着信息技术革命步伐不断加快，若干年内可能会达到10亿台。目前已经开发出的五代计算机系统分别以真空管、晶体管、硅片、超大规模集成电路和并行处理为基础。每次信息技术革命都使计算能力每5—7年增长约10倍，从而使过去30年间积累起来的计算能力比信息技术革命以前增长了近1万倍，而这种指数化的增长现在还看不到尽头。在今后一二十年内，计算能力很可能再一次翻上多番。美国苹果计算机公司董事长斯库利展望未来时就说过： “过去的所有努力使我们站到了起跑线上，而真正引人注目的变化却始于20世纪90年代。”
计算机的功能从根本上讲取决于它的信息存储与处理能力。目前的芯片容量每片含有几百万个元件，而几年之内该容量就可望达10亿个，电路板薄到只有几个原子的厚度。难怪有人认为： “芯片容量是驱动计算机工业发展的动力。”现在许多旨在提高处理速度、增加存储容量的新技术正处在开发阶段。砷化镓芯片不久将进入商业化阶段，它能使速度比硅片提高5—6倍； 芯片上数以10亿计的元件将在真空中运行，使电子流处于无阻力的状态； 甚至在了解如何在有机物原子之间的化学键上存储信息即脱氧核糖核酸 (DNA) 的拥有数据存储功能的 “生物芯片”方面，也可望获得进展。这些功能更强的芯片正被用于并行处理结构中。
并行处理是信息技术领域最为重要的成就之一，它开辟了计算机使用的全新领域。1988年，日本电气公司宣布它将开发一种能通过阅读的声音识别输入信息，利用专家系统解决问题并能基于试验进行学习的4台微处理机并行系统；在于研究进行之际，惠普公司将推出它的有4台处理器的计算机，不久还将推出16台处理器并行样机。利用上4台处理器的并行系统也处在研究开发之中，可以肯定十几年内并行处理将得到广泛应用。目前我们所用的光盘大约能存储1000兆比特的信息，就足以存下数百卷大百科全书的内容。现在约有13000个 “数字成像”系统用在光盘上存储这类文件。如果目前的这种发展势头持续下去的话，那么在今后的十几年内用几张普通加密光盘就可以包容一个小型图书馆了。在我们眼前还有一个崭新的世界，在那里无穷无尽信息通过蜂巢技术很快就能使人们不受电话插转之累，实现随时随地与使话人联系。光缆将给通信频道负荷太重的蜂巢电话提供另一种选择。
光通信系统正处于开发阶段，预计几年后将进入市场。美国电话电报公司贝尔实验室副主任约翰·梅奥认为： “正如傲电子学在过去十多年间推动着电信业的发展一样，光子学将激发90年代的电信革命。”这些形式各异的信息技术系统正在与某些全球系统相统一。像综合业务数字网络 (ISDN)这类开放系统标准很快就使任一种硬件和软件结合，并能与把数据、声音、影像、文本和其他所有形式的信息组合成完美整体的多媒体应用手段相衔接。据此，利用信息技术将不再是一个人在桌前忙来忙去，而它将进入我们的日常生活，帮助我们处理各种日常事务。考虑到上述种种技术的发展。一些研究人员认为信息技术的终点是光计算机——以光速运行而且有史无前例计算功能的计算机——就不足为奇了。过去十多年来，人们已开始从事光子形态和光计算机基本元件的研究开发，将来它终将成为“下一代的计算机技术”。

计算机硬件Computer Hardware

计算机系统中各种设备的总称。包括主机、外围设备以及通信等有关设备。它可以是机械的、电的、磁的、电子的或光的物理装置。从1946年第一台电子数字计算机ENIAC(Electronic Numberical Intergrator and Computer)诞生以来，计算机硬件所用器件经历了四代的发展。第一代(40—50年代)采用电子管作为主要元件，用绝缘导线互相连接，特点为寿命短、可靠性差、价格十分昂贵。所以，在设计中尽量减少元器件，许多操作都是串行的，运算速度慢。第二代(50—60年代)采用分立的晶体管为主要元件，装在简单的单面或双面印制电路板上。寿命及可靠性较第一代有了改善。为了提高运算速度已大量采用并行运算方式，广泛使用磁蕊存储器做为内存储器。第三代(60—70年代)采用小规模集成电路(SSI)和中规模集成电路(MSI)为主要元器件，装在多层印制的电路板上，开始使用固态存储器代替磁蕊做内存储器，并采用了层次结构存储系统的虚拟存储器。第四代(70—90年代)采用大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)为主要元器件。这期间出现了高密度组装，机器体积大大缩小，运算速度和存储容量大大提高。随着科学技术的发展，计算机硬件有了很大发展，物理元件的更新换代，硬件结构的变化，大大提高了计算机的通用性和灵活性，使计算机能满足不同用户的需要。

计算机硬件

泛指计算机系统中那些看得见、摸得到的电子线路，机械部件等实体。包括计算机主机(运算器、控制器、主存储器)及有关的外部设备(输入设备、输出设备、辅助存储器)，还有如磁盘机、磁带机、打印机、绘图机以及语言图象设备等。复杂的计算机系统可以包含多台计算机和外部设备组成的计算机网络系统。

计算机硬件

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