知识体系都是由浅入深进行学习的，在基本了解了计算机的运行原理之后，就需要来深入的了解计算机最重要的三大硬件组成部分，中央处理器，存储器，外部设备。接下来的三个章节就是依次介绍这三大硬件设备。

 

中央处理器是计算机系统的大脑，它负责控制整个计算机系统的运转。它由控制部件和数据通路两个大的部分组成。控制部件主要产生控制信号，来对存储器中的数据进行控制安排。数据通路主要负责将控制信号发出的指令在处理器内部进行安排执行。从整体来看，处理器就是把存储器的数据拿到自己手上，经过内部一系列处理，输出结果放回存储器，最终呈现给用户。比如你输入1，处理器将得到的信息1拿进自己的内部进行运算对比，最终找到1是对应的黄色，就把黄色控制输出呈现给用户。

中央处理器主要组成部件是程序计数器（PC）、指令寄存器、指令译码器、启停控制逻辑、时序信号产生部件、操作控制信号形成部件、总线控制逻辑、中断机构。编辑好的程序首先存储在存储器里，将程序里面的第一条指令先从存储器里取出放在程序计数器里，PC的功能就是不断把程序里面的下一条指令取出再送往CPU里面的指令寄存器，然后再送到指令译码器里对指令进行翻译，翻译的意思是什么呢？就是把0和1组成的指令参照一定的指令系统规则变换成电子脉冲，姑且把电子脉冲比喻成红绿灯吧，译码器将指令翻译成对应的控制信号，是红灯就对系统发出暂停的信号，是绿灯就发出通行的信号，这样就把每一条指令转化成的控制信号。由操作控制信号形成部件对翻译出来的信号进行产生，由时序信号产生部件对生成的信号按照一定的频率根据线路中的电流输送到系统内的各个部件上，各个部件再根据接收到的信号形成相对应的操作以达到对整个系统的控制。

CPU的好坏为什么是决定电脑性能的主要指标呢？当我们打大型游戏的时候之所以出现卡顿，就电脑本身的原因来说就是因为我们在打游戏的过程中会传输非常多的信息和控制信号由CPU处理，当CPU处理信息的速度不够快的时候，就会出现卡顿，所以信息处理速度是衡量CPU以及电脑非常重要的一个指标。

 

CPU负责处理信息，存储器则负责储存信息供CPU使用，通常所说的电脑内存是直接和CPU连接并且直接给CPU提供信息的存储器。因为CPU处理信息的速度非常快，所以要求内存给它提供相应信息的速度也要非常快，这就对内存的材料要求就比较高了，好的材料才可以满足这种条件，所以价格就比较贵，一般我们电脑的内存只有8G或者4G是因为这样整体电脑价格能便宜，同时基本能满足CPU对信息供应量的要求。但是目前的应用软件和个人数据这么多，8G或者4G根本不够越来越多的软件和用户对数据储存量的要求，所以电脑里面增加了一块存储数据的位置给硬盘。硬盘不直接提供数据给CPU进行处理，硬盘里的数据是先被CPU以部分数据打包的形式先调用到内存里面，然后CPU再直接和内存交换数据。相当于硬盘是内存的后援补充，内存在前线。这样的好处在于硬盘不直接和CPU进行数据交换，有内存作为缓冲，所以对数据交换的速度要求就没有那么高，材料相对可以灵活选择，所以可以用便宜一点的材料把硬盘的存储量做大一些，我们电脑里面的C盘，D盘，E盘，F盘都是硬盘的存储量进行划分出来的用于显示给用户的可以存储信息的地方。

存储器主要可以由两种材料组成，一种是半导体，一种是磁体。半导体这种材料有两面性，一面导电，一面不导电，可以对应数据里面的0和1两种状态，所以可以规定半导体的一面表示为0，一面表示为1，这样对信息进行存储。磁体分为N极和S极，也可以对应代表0和1两种状态来进行数据存储。半导体材料的价格贵，但是数据传输速度快，一般我们用到的内存，移动硬盘，U盘都是半导体材料做的。磁体价格便宜，但是数据传输速度相对不高，移动磁盘等是属于磁体材料。

计算机里面除了CPU和内存还有线路以外的所有设备都叫做外部设备，外部设备包括鼠标，键盘，显示器，打印机，外部存储器。这些设备和电脑内部进行连接的接口叫I/O接口，I/O接口负责协调和安排外部设备和CPU内存进行连线对接，比如它要识别现在连接进来的是鼠标还是键盘，或者负责把打印机里面的数据和CPU处理的数据进行协调交换等等。不同的接口会有不同的对应程序来处理与该接口连接的设备，如果有的外部设备是计算机接口里面内置的程序处理不了的，就要安装该外部设备对应的驱动程序好让接口能够适应该外部设备以便连接处理。外部设备连接上CPU内存后，每当外部设备进行操作发出信号后，CPU通过内存里面预先存储的对应程序来按步骤进行操作处理，最终呈现结果。

 

学到这里基本就能对整个计算机的工作及组成原理做到心中大概有数了（细节部分不去深入总结），高效学习，整体学习，部分研究。第一本书到此结束。