控制器是對輸入的指令進(jìn)行分析，并統一控制計算機的各個(gè)部件完成一定任務(wù)的部件。它一般由指令寄存器、狀態(tài)寄存器、指令譯碼器、時(shí)序電路和控制電路組成。計算機的工作方式是執行程序，程序就是為完成某一任務(wù)所編制的特定指令序列，各種指令操作按一定的時(shí)間關(guān)系有序安排，控制器產(chǎn)生各種最基本的不可再分的微操作的命令信號，即微命令，以指揮整個(gè)計算機有條不紊地工作。當計算機執行程序時(shí)，控制器首先從指令指針寄存器中取得指令的地址，并將下一條指令的地址存入指令寄存器中，然后從存儲器中取出指令，由指令譯碼器對指令進(jìn)行譯碼后產(chǎn)生控制信號，用以驅動(dòng)相應的硬件完成指紋操作。簡(jiǎn)言之，控制器就是協(xié)調指揮計算機各部件工作的元件，它的基本任務(wù)就是根據種類(lèi)指紋的需要綜合有關(guān)的邏輯條件與時(shí)間條件產(chǎn)生相應的微命令。運算器
運算器又稱(chēng)積極態(tài)度邏輯單元ALU（Arithmetic Logic Unit）。運算器的主要任務(wù)是執行各種算術(shù)運算和邏輯運算。算術(shù)運算是指各種數值運算，比如：加、減、乘、除等。邏輯運算是進(jìn)行邏輯判斷的非數值運算，比如：與、或、非、比較、移位等。計算機所完成的全部運算都是在運算器中進(jìn)行的，根據指令規定的尋址方式，運算器從存儲或寄存器中取得操作數，進(jìn)行計算后，送回到指令所指定的寄存器中。運算器的核心部件是加法器和若干個(gè)寄存器，加法器用于運算，寄存器用于存儲參加運算的各種數據以及運算后的結果。存儲器
存儲器分為內存儲器（簡(jiǎn)稱(chēng)內存或主存）、外存儲器（簡(jiǎn)稱(chēng)外存或輔存）。外存儲器一般也可作為輸入/輸出設備。計算機把要執行的程序和數據存入內存中，內存一般由半導體器構成。半導體存儲器可分為三大類(lèi)：隨機存儲器、只讀存儲器、特殊存儲器。 RAM RAM是隨機存取存儲器（Random Access Memory），其特點(diǎn)是可以讀寫(xiě)，存取任一單元所需的時(shí)間相同，通電是存儲器內的內容可以保持，斷電后，存儲的內容立即消失。RAM可分為動(dòng)態(tài)（Dynamic RAM）和靜態(tài)（Static RAM）兩大類(lèi)。所謂動(dòng)態(tài)隨機存儲器DRAM是用MOS電路和電容來(lái)作存儲元件的。由于電容會(huì )放電，所以需要定時(shí)充電以維持存儲內容的正確，例如互隔2ms刷新一次，因此稱(chēng)這為動(dòng)態(tài)存儲器。所謂靜態(tài)隨機存儲器SRAM是用雙極型電路或MOS電路的觸發(fā)器來(lái)作存儲元件的，它沒(méi)有電容放電造成的刷新問(wèn)題。只要有電源正常供電，觸發(fā)器就能穩定地存儲數據。DRAM的特點(diǎn)是集成密度高，主要用于大容量存儲器。SRAM的特點(diǎn)是存取速度快，主要用于調整緩沖存儲器。 ROM ROM是只讀存儲器（Read Only Memory），它只能讀出原有的內容，不能由用戶(hù)再寫(xiě)入新內容。原來(lái)存儲的內容是由廠(chǎng)家一次性寫(xiě)放的，并永久保存下來(lái)。ROM可分為可編程（Programmable）ROM、可擦除可編程（Erasable Programmable）ROM、電擦除可編程（Electrically Erasable Programmable）ROM。如，EPROM存儲的內容可以通過(guò)紫外光照射來(lái)擦除，這使它的內可以反復更改。 特殊固態(tài)存儲器 包括電荷耦合存儲器、磁泡存儲器、電子束存儲器等，它們多用于特殊領(lǐng)域內的信息存儲。 此外，描述內、外存儲容量的常用單位有： ①位/比特（bit）：這是內存中最小的單位，二進(jìn)制數序列中的一個(gè)0或一個(gè)1就是一比比特，在電腦中，一個(gè)比特對應著(zhù)一個(gè)晶體管。 ②字節（B、Byte）：是計算機中最常用、最基本的存在單位。一個(gè)字節等于8個(gè)比特，即1 Byte＝8bit。 ③千字節（KB、Kilo Byte）：電腦的內存容量都很大，一般都是以千字節作單位來(lái)表示。1KB＝1024Byte。 ④兆字節（MB Mega Byte）：90年代流行微機的硬盤(pán)和內存等一般都是以兆字節（MB）為單位。1 MB＝1024KB。 ⑤吉字節（GB、Giga Byte）：目前市場(chǎng)流行的微機的硬盤(pán)已經(jīng)達到430GB、640GB、810GB、1TB等規格。1GB＝1024MB。 ⑥太字節（TB、Tera byte）：1TB＝1024GB。最新有了PB這個(gè)概念，1PB=1024TB。輸入和輸出設備
輸入設備是用來(lái)接受用戶(hù)輸入的原始數據和程序，并將它們變?yōu)橛嬎銠C能識別的二進(jìn)制存入到內存中。常用的輸入設備有鍵盤(pán)、鼠標、掃描儀、光筆等。 輸出設備用于將存入在內存中的由計算機處理的結果轉變?yōu)槿藗兡芙邮艿男问捷敵?。常用的輸出設備有顯示器、打印機、繪圖儀等?？偩€(xiàn)
總線(xiàn)是一組為系統部件之間數據傳送的公用信號線(xiàn)。具有匯集與分配數據信號、選擇發(fā)送信號的部件與接收信號的部件、總線(xiàn)控制權的建立與轉移等功能。典型的微機計算機系統的結構通常多采用單總線(xiàn)結構，一般按信號類(lèi)型將總線(xiàn)分為三組，其中AB（Address Bus）為地址總線(xiàn)；DB(Data Bus)為數據總線(xiàn)；CB（Control Bus）控制總線(xiàn)。
編輯本段微型計算機的主要技術(shù)指標
CPU類(lèi)型
CPU類(lèi)型是指微機系統所采用的CPU芯片型號，它決定了微機系統的檔次。字長(cháng)
字長(cháng)是指CPU一次最多可同時(shí)傳送和處理的二進(jìn)制位數，字長(cháng)直接影響到計算機的功能、用途和應用范圍。如Pentium是64位字長(cháng)的微處理器，即數據位數是64位，而它的尋址位數是32位。時(shí)鐘頻率和機器周期
時(shí)鐘頻率又稱(chēng)主頻，它是指CPU內部晶振的頻率，常用單位為兆（MHz），它反映了CPU的基本工作節拍。一個(gè)機器周期由若干個(gè)時(shí)鐘周期組成，在機器語(yǔ)言中，使用執行一條指令所需要的機器周期數來(lái)說(shuō)明指令執行的速度。一般使用CPU類(lèi)型和時(shí)鐘頻率來(lái)說(shuō)明計算機的檔次。如Pentium III 500等。運算速度
是指計算機每秒能執行的指令數。單位有MIPS（每秒百萬(wàn)條指令）、MFLOPS（秒百萬(wàn)條浮點(diǎn)指令）存取速度
是指存儲器完成一次讀取或寫(xiě)存操作所需的時(shí)間，稱(chēng)為存儲器的存取時(shí)間或訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間。而邊連續兩次或寫(xiě)所需要的最短時(shí)間，稱(chēng)為存儲周期。對于半導體存儲器來(lái)說(shuō)，存取周期大約為幾十到幾百毫秒之間。它的快慢會(huì )影響到計算機的速度。內、外存儲器容量
是指內存存儲容量，即內容儲存器能夠存儲信息的字節數。外儲器是可將程序和數據永久保存的存儲介質(zhì)，可以說(shuō)其容量是無(wú)限的。如硬盤(pán)、軟盤(pán)已是微機系統中不可缺少的外部設備。迄今為止，所有的計算機系統都是基于馮·諾依曼存儲程序的原理。內、外存容量越大，所能運行的軟件功能就越豐富。CPU的高速度和外存儲器的低速度是微機系統工作過(guò)程中的主要瓶頸現象，不過(guò)由于硬盤(pán)的存取速度不斷提高，目前這種現象已有所改善。
編輯本段計算機的演變
早期的計算機
我們先從最早的計算機講起，人們在最初設計計算機時(shí)采用這樣一個(gè)模型：
人們通過(guò)輸入設備把需要處理的信息輸入計算機，計算機通過(guò)中央處理器把信息加工后，再通過(guò)輸出設備把處理后的結果告訴人們。
其實(shí)這個(gè)模型很簡(jiǎn)單，舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，你要處理的信息是1+1，你把這個(gè)信息輸入到計算機中后，計算機的內部進(jìn)行處理，再把處理后的結果告訴你。
早期計算機的輸入設備十分落后，根本沒(méi)有現在的鍵盤(pán)和鼠標，那時(shí)候計算機還是一個(gè)大家伙，最早的計算機有兩層樓那么高。人們只能通過(guò)扳動(dòng)計算機龐大的面板上無(wú)數的開(kāi)頭來(lái)向計算機輸入信息，而計算機把這些信息處理之后，輸出設備也相當簡(jiǎn)陋，就是計算機面板上無(wú)數的信號燈。所以那時(shí)的計算機根本無(wú)法處理像現在這樣各種各樣的信息，它實(shí)際上只能進(jìn)行數字運算。
當時(shí)人們使用計算機也真是夠累的。但在當時(shí)，就算是這種計算機也是極為先進(jìn)的了，因為它把人們從繁重的手工計算中解脫出來(lái)，而且極大地提高了計算速度。具有內部存儲器的計算機
隨著(zhù)人們對計算機的使用，人們發(fā)現上述模型的計算機能力有限，在處理大量數據時(shí)就越發(fā)顯得力不從心。為些人們對計算機模型進(jìn)行了改進(jìn)，提出了這種模型：
就是在中央處理器旁邊加了一個(gè)內部存儲器。這個(gè)模型的好處在于。先打個(gè)比方說(shuō)，如果老師讓你心算一道簡(jiǎn)單題，你肯定毫不費勁就算出來(lái)了，可是如果老師讓你算20個(gè)三位數相乘，你心算起來(lái)肯定很費力，但如果給你一張草稿紙的話(huà)，你也能很快算出來(lái)。
可能你會(huì )問(wèn)這和計算機有什么關(guān)系？其實(shí)計算機也是一樣，一個(gè)沒(méi)有內部存儲器的計算機如果讓它進(jìn)行一個(gè)很復雜的計算，它可能根本就沒(méi)有辦法算出來(lái)，因為它的存儲能力有限，無(wú)法記住很多的中間的結果，但如果給它一些內部存儲器當“草稿紙”的話(huà)，計算機就可以把一些中間結果臨時(shí)存儲到內部存儲器上，然后在需要的時(shí)候再把它取出來(lái)，進(jìn)行下一步的運算，如此往復，計算機就可以完成很多很復雜的計算。紙帶機
隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展，人們越來(lái)越感到計算機輸入和輸出方式的落后，改進(jìn)這兩方面勢在必行。在輸入方面，為了不再每次扳動(dòng)成百上千的開(kāi)頭，人們發(fā)明了紙帶機。紙帶機的工作原理是這樣的，紙帶的每一行都標明了26個(gè)字母、10個(gè)數字和一些運算符號，如果這行的字母A上面打了一個(gè)孔，說(shuō)明這里要輸入的是字母A，同理，下面的行由此類(lèi)推。這樣一個(gè)長(cháng)長(cháng)的紙帶就可以代表很多的信息，人們把這個(gè)紙帶放入紙帶機，紙帶機還要把紙帶上的信息翻譯給計算機，因為計算機是看不懂這個(gè)紙帶的。
這樣雖然比較麻煩，但這個(gè)進(jìn)步確實(shí)在很大程度上促進(jìn)了計算機的發(fā)展。在發(fā)明紙帶的同時(shí)，人們也對輸出系統進(jìn)行了改進(jìn)，用打印機代替了計算機面板上無(wú)數的信號燈。打印機的作用正好和紙帶機相反，它負責把計算機輸出的信息翻譯成人能看懂的語(yǔ)言，打印在紙上，這樣人們就能很方便地看到輸出的信息，再也不用看那成百上千的信號燈了。具有鍵盤(pán)和顯示器的計算機
不過(guò)人們沒(méi)有滿(mǎn)足，他們繼續對輸入和輸出系統進(jìn)行改進(jìn)。后來(lái)人們發(fā)明了鍵盤(pán)和顯示器。這兩項發(fā)明使得當時(shí)的計算機和我們現在使用的計算機有些類(lèi)似了，而且在些之前經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的改進(jìn)，計算機的體積也大大地縮小了。鍵盤(pán)和顯示器的好處在于人們可以直接向計算機輸入信息，而計算機也可以及時(shí)把處理結果顯示在屏幕上。具有外部存儲器的計算機
可是隨著(zhù)人們的使用，逐漸又發(fā)現了不如意之處。因為人們要向計算機輸入的信息越來(lái)越多，往往要輸入很長(cháng)時(shí)間后，才讓計算機開(kāi)始處理，而在輸入過(guò)程中，如果停電，那前面輸入的內容就白費了，等來(lái)電后，還要全部重新輸入。就算不停電，如果人們上次輸入了一部分信息，計算機處理理了，也輸出了結果；人們下一次再需要計算機處理這部分信息的時(shí)候，還要重新輸入。對這種重復勞動(dòng)的厭倦導致了計算機新的模型的產(chǎn)生。
這回的模型是這樣的：
這回增加了一個(gè)外部存儲器。外部存儲器的“外部”是相對于內部存儲器來(lái)說(shuō)的，在中央處理器處理信息時(shí)，它并不直接和外部存儲器打交道，處理過(guò)程中的信息都臨時(shí)存放在內部存儲器中，在信息處理結束后，處理的結果也存放在內部存儲器中?？墒侨绻@時(shí)突然停電，那些結果還會(huì )丟失的。內部存儲器（或簡(jiǎn)稱(chēng)內存）中的信息是靠電力來(lái)維持的，一旦電力消失，內存中的數據就會(huì )全部消失。也正因為如此，人們才在計算機模型中加入了外部存儲器，把內存中的處理結果再存儲到外部存儲器中，這樣停電后數據也不會(huì )丟失了。
外部存儲器與內存的區別在于：它們的存儲機制是不一樣的，外部存儲器是把數據存儲到磁性介質(zhì)上，所以不依賴(lài)于是否有電。這個(gè)磁性介質(zhì)就好比家里的歌曲磁帶，磁帶上的歌曲不管有沒(méi)有電都是存在的。當時(shí)人們也是考慮到了磁帶這種好處，所以在計算機的外部存儲器中也采用了類(lèi)似磁帶的裝置，比較常用的一種叫磁盤(pán)。
磁盤(pán)本來(lái)是圓的，不過(guò)裝在一個(gè)方的盒子里，這樣做的目的是為了防止磁盤(pán)表面劃傷，導致數據丟失。
有了磁盤(pán)之后，人們使用計算機就方便多了，不但可以把數據處理結果存放在磁盤(pán)中，還可以把很多輸入到計算機中的數據存儲到磁盤(pán)中，這樣這些數據可以反復使用，避免了重復勞動(dòng)。具有文件系統的計算機
可是不久之后，人們又發(fā)現了另一個(gè)問(wèn)題，人們要存儲到磁盤(pán)上的內容越來(lái)越多，眾多的信息存儲在一起，很不方便。這樣就導致了文件的產(chǎn)生。
這和我們日常生活中的文件有些相似。我們日常生活中的文件是由一些相關(guān)信息組成，計算機的文件也是一樣。人們把信息分類(lèi)整理成文件存儲到磁盤(pán)上，這樣，磁盤(pán)上就有了文件1、文件2……。具有操作系統的計算機
可是在使用過(guò)程中，人們又漸漸發(fā)現，由人工來(lái)管理越來(lái)越多的文件是一件很痛苦的事情。為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們就開(kāi)發(fā)了一種軟件叫操作系統。
其實(shí)操作系統就是替我們管理計算機的一種軟件，在操作系統出現之前，只有專(zhuān)業(yè)人士才懂得怎樣使用計算機，而在操作系統出現之后，不管你是否是計算機專(zhuān)業(yè)畢業(yè)，只要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的培訓，你都能很容易地掌握計算機。
有了操作系統之后，我們就不直接和計算機的硬件打交道，不直接對這些硬件發(fā)號施令，我們把要的事情告訴操作系統，操作系統再把要作的事情安排給計算機去作，等計算機做完之后，操作系統再把結果告訴我們，這樣就省事多了。
在操作系統出現之前，人們通過(guò)鍵盤(pán)給計算機下達的命令都是特別專(zhuān)業(yè)的術(shù)語(yǔ)，而有了操作系統之后，人們和計算機之間的對話(huà)就可以使用一些很容易懂的語(yǔ)言，而不用去死記硬背那些專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)了。
操作系統不但能在計算機和人之間傳遞信息，而且字還負責管理計算機的內部設備和外部設備。它替人們管理日益增多的文件，使人們能很方便地找到和使用這些文件；它替人們管理磁盤(pán)，隨時(shí)報告磁盤(pán)的使用情況；它替計算機管理內存，使計算機能更高效而安全地工作；它還負責管理各種外部設備，如打印機等，有了它的管理，這些外設就能有效地為用戶(hù)服務(wù)了。
也正因為操作系統這么重要，所以人們也在不斷地改進(jìn)它，使它的使用更加方面，功能更加強大。對于咱們現在使用的微機來(lái)說(shuō)，操作系統主要經(jīng)歷了DOS、Windows 3.X、Windows95和Windows98這幾個(gè)發(fā)展階段。
在DOS階段，人們和計算機打交道，還是主要靠輸入命令，“你輸入什么命令，計算機就做什么，如果你不輸入，計算機就什么也不做”。在這一階段，人們還是需要記住很多命令和它們的用法，如果忘記了或不知道，那就沒(méi)有辦法了。所以說(shuō)，這時(shí)的計算機還是不太好用，操作系統也處于發(fā)展的初級階段。Windows的出現在很大程度上彌補了這個(gè)不足，人們在使用Windows時(shí)，不必記住什么命令，只需要用鼠標指指點(diǎn)點(diǎn)就能完成很多工作。而當操作系統發(fā)展到Windows95之后，使用計算機就變得更加簡(jiǎn)單?？偨Y
現在我們來(lái)簡(jiǎn)單總結一下上面我們講的一些內容。經(jīng)過(guò)人們幾十年的努力，計算機的組成結構已經(jīng)基本定型，現在我們日常使用的微機在硬件方面可以用下圖表示：這里CPU就是我們以前談到的中央處理器的英文縮寫(xiě)，它和其它輔助電路構成了計算機的核心。我們通過(guò)鍵盤(pán)和其它輸入設備輸入的信息經(jīng)過(guò)它的處理之后顯示在顯示器上。在信息處理過(guò)程中，CPU要和內存頻繁地交換信息，在工作結束之后，還要把內存中的數據保存在磁盤(pán)上。
編輯本段計算機的軟件系統
計算機應用軟件
上面說(shuō)的是硬件的工作原理，那么在軟件上，我們又是如何使用計算機的呢？
在前面我們講過(guò)，我們可以通過(guò)操作系統給計算機布置工作，操作系統也可以把計算機的工作結果告訴我們?？墒遣僮飨到y的功能也不是無(wú)限的，實(shí)際上計算機的很多功能是靠多種
應用軟件來(lái)實(shí)現的。操作系統一般只負責管理好計算機，使它能正常工作。而眾多的應用軟件才充分發(fā)揮了計算機的作用。但這些應用軟件都是建立在操作系統上的，一般情況下，某一種軟件都是為特定的操作系統而設計的，因為這些軟件不能直接和計算機交換信息，需要通過(guò)操作系統來(lái)傳遞信息。計算機硬件和軟件的結合
這就是所謂的“硬”、“軟”結合。硬件就是我們能看見(jiàn)的這些東西：主機、顯示器、鍵盤(pán)、鼠標等，而軟件是我們看不見(jiàn)的，存在于計算機內部的。打個(gè)比方，硬件就好比人類(lèi)軀體，而軟件就好比人類(lèi)的思想，沒(méi)有軀體，思想是無(wú)法存在的，但沒(méi)有思想的軀體也只是一個(gè)植物人。一個(gè)正常人要完成一項工作，都是軀體在思想的支配下完成的。電腦和這相類(lèi)似，沒(méi)有主機等硬件，軟件是無(wú)法存在的；而一個(gè)沒(méi)有軟件的計算機也只是一堆廢鐵。操作系統對文件的管理
還有一個(gè)重要的概念沒(méi)有講，就是操作系統是如何管理文件的呢？其實(shí)也很簡(jiǎn)單，文件都有自己的名字，叫文件名，用來(lái)區分不同的文件的。計算機中的文件有很多，成千上萬(wàn)，光用名字來(lái)區分也不利于查找，所以計算機中又有了文件夾的概念，把不同類(lèi)型的文件存儲在不同的文件夾中，查找起來(lái)就快多了，也不會(huì )太亂。文件多了，可以分別存儲在不同的文件夾中，而當文件夾多了之后，再把一些相關(guān)的文件夾存儲在更在的文件夾中，這樣管理文件是比較科學(xué)的。
