计算机专业英语 第3版 课件 u1 Computer Hardware

计算机专业英语（第三版）ComputerHardware

Unit

1Contents

NewWords

Abbreviations

PhrasesNotes参考译文NewWordsNewWordsNewWordsNewWordsNewWordsPhrasesPhrasesPhrasesAbbreviationsNotesNotesNotesNotesListeningtoTextA计算机硬件计算机是指可以通过计算机编程自动执行算术或逻辑运算的机器。现代计算机能够遵循被称为程序的通用操作集。这些程序使计算机能够执行极其广泛的任务。“完整”的计算机包括硬件、操作系统和外围设备，它们可以满足计算机系统所需的“全部”操作。该计算机可以被称为一个计算机系统。该术语也可以用于连接在一起的一组计算机，特别是计算机网络或计算机集群。计算机用作各种工业和消费设备的控制系统。这包括简单的专用设备（如微波炉和远程控制）、工业设备（如工业机器人和计算机辅助设计）以及通用设备（如个人计算机）和移动设备（如智能手机）。互联网在计算机上运行，它连接了数以亿计的计算机及其用户。传统上，现代计算机至少包括一个处理元件（通常是中央处理单元）和某种形式的存储器。处理元件执行算术和逻辑运算，并且排序和控制单元可以响应存储的信息来改变操作的顺序。外围设备包括输入设备（键盘、鼠标等）、输出设备（监视器屏幕、打印机等）以及输入/输出设备。外围设备允许从外部源获得信息，并且使操作结果得以保存和取回。参考译文术语“硬件”涵盖计算机中全部有形物理部件。电路、计算机芯片、图形卡、声卡、存储器（RAM）、主板、显示器、电源、电缆、键盘、打印机和“鼠标”输入设备都是硬件。通用计算机具有四个主要部件：算术逻辑单元（ALU）、控制单元、存储器以及输入和输出设备（统称为I/O）。这些部件通过总线互连，总线通常由电线组成。这些部件中的每一个都是数千到数万亿的小电路，可以通过电子开关关闭或打开。每个电路表示一位（二进制数字）信息，所以当电路接通时它表示“1”，而当断开时它表示“0”。电路布置在逻辑门中，这样一个或多个电路可以控制一个或多个其他电路的状态。1.输入设备输入设备将未处理的数据发送到计算机时，数据将被处理并发送到输出设备。输入设备既可以手动操作，也可以自动操作。处理行为主要由CPU控制。输入设备的一些示例是：计算机键盘、数码相机、数码视频、图形输入板、图像扫描仪、麦克风、鼠标、键盘、触摸屏。参考译文2.输出设备计算机提供输出的设备称为输出设备。输出设备的示例有计算机监视器、打印机、PC扬声器、投影仪、声卡、视频卡。3.控制单元控制单元（通常称为控制系统或中央控制器）管理计算机的各种组件；它读取并解释（解码）程序指令，将它们转换为激活计算机其他部分的控制信号。高级计算机中的控制系统可以改变某些指令的执行顺序以提高性能。所有CPU共有的关键组件是程序计数器，它是一个特殊的存储单元（寄存器）用于跟踪存储器中下一条指令的读取位置。参考译文参考译文控制系统的功能如下。请注意，这是一个简化的描述，其中一些步骤可以同时执行或以不同的顺序执行，具体取决于CPU的类型：（1）从程序计数器指示的单元中读取下一条指令的代码。（2）将指令的数字代码解码为其他各系统的一组命令或信号。（3）递增程序计数器的值，使其指向下一条指令。（4）从存储器中的单元（或者可能来自输入设备）读取指令所需的任何数据。该所需数据的位置通常存储在指令代码中。（5）向ALU或寄存器提供必要的数据。（6）如果指令需要ALU或专用硬件来完成，则指示硬件执行所请求的操作。（7）将结果从ALU写回存储器位置、寄存器或输出设备。（8）跳回到第一步。4.中央处理器（CPU）控制单元，ALU和寄存器统称为中央处理器（CPU）。早期的CPU由许多独立的组件组成，但自20世纪70年代中期以来，CPU通常构建在称为微处理器的单个集成电路上。5.算术逻辑单元（ALU）ALU能够执行两类操作：算术和逻辑。特定ALU支持的算术运算集可以限于加法和减法，或者可以包括乘法、除法、三角函数（例如正弦，余弦等）以及平方根。有些运算只能使用整数，而有些则使用浮点来表示实数，尽管精度有限。然而，只要能够执行最简单操作的计算机都可以编程，将更复杂的操作分解为可以执行的简单步骤。因此，可以对任何计算机进行编程以执行任何算术运算，但如果ALU不直接支持该操作则需要更多时间。ALU还可以比较数字并返回布尔值（真或假），这取决于比较结果是等于、大于或小于。逻辑运算涉及布尔逻辑：AND、OR、XOR和NOT。这些对于创建复杂的条件语句和处理布尔逻辑非常有用。超标量计算机可能包含多个ALU，允许它们同时处理多个指令。具有SIMD和MIMD功能的图形处理器和计算机通常包含可以对矢量和矩阵执行算术的ALU。参考译文6.存储器计算机的存储器可被视为能够放置或读取数字的单元组。每个单元格都有一个编号“地址”，可以存储一个数字。存储在存储器中的信息实际上可以代表任何东西。字母、数字甚至计算机指令都可以同样轻松地放入存储器中。由于CPU不区分不同类型的信息，因此软件负责解释内存中信息的意义，这些信息只不过是一系列数字。在几乎所有现代计算机中，每个存储器单元被设置为以八位组（称为字节）存储二进制数。每个字节能够代表256个不同的数字（28=256）；从0到255或-128到+127。为了存储更大的数字，可以使用几个连续的字节（通常是两个、四个或八个）。当需要负数时，它们通常以二进制补码表示。只要能表示为数字，计算机就能将任何类型的信息存储在存储器中。

参考译文CPU包含一组称为寄存器的特殊存储器单元，在此读取和写入速度比在主存储器更快。根据CPU的类型，通常有两到一百个寄存器。寄存器用于最常用的数据项，以避免每次需要数据时都必须访问主存储器。随着数据不断被处理，这减少了对主存储器的访问（与ALU和控制单元相比通常很慢），因此大大提高了计算机的速度。计算机主存有两种主要类型：•随机存取存储器或RAM•只读存储器或ROMCPU可以在任何时候读取和写入RAM，但因为ROM预装了永不改变的数据和软件，所以CPU只能读取它。ROM通常用于存储计算机的初始启动指令。一般情况下，当关闭计算机电源时，RAM的内容会被删除，但ROM中的数据会无限期地保留。在PC中，ROM包含一个称为BIOS的专用程序，它可以在计算机打开或重置时协调将计算机操作系统从硬盘驱动器加载到RAM中。在通常没有磁盘驱动器的嵌入式计算机中，所有需要的软件都可以存储在ROM中。存储在ROM中的软件通常称为固件，因为它在概念上更像是硬件而不是软件。闪存模糊了ROM和RAM之间的区别，因为它在计算机关闭时保留其数据但也可以重写。参考译文7.多处理一些计算机被设计为具有多处理配置，它能将其工作分布在多个CPU上，这种技术曾经只用于超级计算机、大型计算机和服务器等功能强大的机器。多处理器和多核（单个集成电路上的多个CPU）个人和膝上型计算机现在广泛使