计算机的硬件系统

近4年CSP-J初赛考察：

	题号	题型	分值
2020	第1题	单项选择	2分

难易度：简单

CPU

CPU被称为电脑的大脑，由运算器、控制器和一些寄存器组成。其中，运算器进行各种算术运算和逻辑运算；控制器是计算机的指挥系统；寄存器是用来存放数据小型存储区域，用来暂时运算数据和结果。

CPU的主要性能指标：时钟主频、字长、高速缓存容量、指令合集和动态处理技术。

主频：CPU的时钟频率。主频越高，一个时钟周期内完成的指令越多，速度越快。

字长：CPU能同时处理的二进制位数，字长越长，性能越强。目前主流字长是32位和64位。

高速缓存（Cache）：CPU内速度极快的特殊存储器，用于解决CPU速率和主存访问速率差距过大的问题。

CPU的发展历史与英特尔（Intel）公司深度绑定：英特尔于1971年推出世界上第一款微处理器，字长4位；1978年推出16位微处理器，1985年推出32位处理器。后来统治业界的奔腾、赛扬、酷睿也都是英特尔的产品。

存储器

计算机的存储器可分为内存和外存，要注意硬盘属于外存储器。

内存又称主存，和CPU一起构成了计算机的主机部分，它存储的信息可以被CPU直接访问。内存以字节为单位，每个字节有一个固定的编号，称为地址。

内存储器包含RAM和ROM，以及衔接CPU的高速缓存。

RAM又称随机存储器，其内容可以随时进行读写，断电时数据全部丢失。

ROM只能被读出而不能写入，存储的信息在制造时已经被写入，断电后不会丢失。

高速缓存（Cache）属于CPU，是它与内存之间进行衔接的高速小容量存储器。

计算机工作时，系统先将外存数据读入RAM中，再由RAM读入Cache中，然后CPU直接从Cache中读取数据进行操作。

外存储器一般容量较大，大部分可以移动。包括硬盘、软盘、闪存（U盘）、光盘等。通过互联网连接的云盘也可以被视为外存储器。

输入和输出设备

输入设备可以将外界信息传递给计算机，常见的有键盘、鼠标、麦克风、摄像头、扫描仪、触控板等。

输出设备可以将计算机内的数据信息传送到外界，常见的有显示屏、打印机、音响、投影仪、绘图仪等。

总线结构

总线是计算机内传递信息的公用通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。

按照传输信息的不同，总线可以分为数据总线（传输数据）、地址总线（传输地址）和控制总线（传送控制信号）三种。

历年真题

1、主存储器的存取速度比中央处理器（CPU）的工作速度慢得多，从而使得后者的效率受到影响。而根据局部性原理，CPU所访问的存储单元通常都趋于聚集在一个较小的连续区域中。于是，为了提高系统整体的执行效率，在CPU中引入了( ).

A. 寄存器 B. 高速缓存 C. 闪存 D. 外存

2、在 PC 机中，PENTIUM(奔腾)、酷睿、赛扬等是指( ).

A. 生产厂家名称 B. 硬盘的型号 C. CPU 的型号 D. 显示器的型号

3、在内存储器中每个存储单元都被赋予一个唯一的序号，称为( )

A．地址 B．序号 C．下标 D．编号

4、CPU、存储器、I/O设备是通过( )连接起来的.

A. 接口 B. 总线 C. 控制线 D. 系统文件

5、以下哪一种设备属于输出设备：（）

A. 扫描仪 B. 键盘 C. 鼠标 D. 打印机