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1.3.1 计算机的基本结构

尽管各种计算机在性能和用途等方面都有所不同，但是其基本结构都遵循冯·诺依曼体系结构，因此人们便将符合这种设计的计算机称为冯·诺依曼计算机。冯·诺依曼体系结构的计算机主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5个部分组成，这5个组成部分的职能和相互关系如图1-6所示。

图1-6　计算机的基本结构

微课1-6

计算机系统的组成

从图1-6可知，计算机工作的核心部分是控制器、运算器和存储器。其中，控制器是计算机的指挥中心，它根据程序执行每一条指令，并向存储器、运算器等输入/输出设备发出控制信号，以达到控制计算机、使其有条不紊地进行工作的目的。运算器在控制器的控制下对存储器提供的数据进行各种算术运算（加、减、乘、除等）、逻辑运算（与、或、非、异或等）和其他处理（存数、取数等）。控制器与运算器构成中央处理器（Central Processing Unit，CPU），CPU被称为“计算机的心脏”。存储器是计算机的记忆装置，它以二进制码的形式存储程序和数据，可以分为内存储器和外存储器。内存储器是影响计算机运行速度的主要因素之一。外存储器主要有光盘、硬盘和U盘等。存储器中能够存放的最大信息数量称为存储容量，常见的存储容量单位有KB、MB、GB和TB等。

输入设备是计算机系统中重要的人机交互设备，用于接收用户输入的命令和程序等信息，它负责将命令转换成计算机能够识别的二进制码，并放入内存储器。常用的输入设备主要包括键盘、鼠标等。输出设备用于将计算机处理的结果以人们可以识别的信息形式输出。常用的输出设备有显示器、打印机等。