計(jì)算機(jī)專業(yè)英語 第3版 課件 u1 Computer Hardware

計(jì)算機(jī)專業(yè)英語（第三版）ComputerHardware

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PhrasesNotes參考譯文NewWordsNewWordsNewWordsNewWordsNewWordsPhrasesPhrasesPhrasesAbbreviationsNotesNotesNotesNotesListeningtoTextA計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)是指可以通過計(jì)算機(jī)編程自動執(zhí)行算術(shù)或邏輯運(yùn)算的機(jī)器。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)能夠遵循被稱為程序的通用操作集。這些程序使計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行極其廣泛的任務(wù)。“完整”的計(jì)算機(jī)包括硬件、操作系統(tǒng)和外圍設(shè)備，它們可以滿足計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所需的“全部”操作。該計(jì)算機(jī)可以被稱為一個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該術(shù)語也可以用于連接在一起的一組計(jì)算機(jī)，特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)集群。計(jì)算機(jī)用作各種工業(yè)和消費(fèi)設(shè)備的控制系統(tǒng)。這包括簡單的專用設(shè)備（如微波爐和遠(yuǎn)程控制）、工業(yè)設(shè)備（如工業(yè)機(jī)器人和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）以及通用設(shè)備（如個人計(jì)算機(jī)）和移動設(shè)備（如智能手機(jī)）。互聯(lián)網(wǎng)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，它連接了數(shù)以億計(jì)的計(jì)算機(jī)及其用戶。傳統(tǒng)上，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)至少包括一個處理元件（通常是中央處理單元）和某種形式的存儲器。處理元件執(zhí)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算，并且排序和控制單元可以響應(yīng)存儲的信息來改變操作的順序。外圍設(shè)備包括輸入設(shè)備（鍵盤、鼠標(biāo)等）、輸出設(shè)備（監(jiān)視器屏幕、打印機(jī)等）以及輸入/輸出設(shè)備。外圍設(shè)備允許從外部源獲得信息，并且使操作結(jié)果得以保存和取回。參考譯文術(shù)語“硬件”涵蓋計(jì)算機(jī)中全部有形物理部件。電路、計(jì)算機(jī)芯片、圖形卡、聲卡、存儲器（RAM）、主板、顯示器、電源、電纜、鍵盤、打印機(jī)和“鼠標(biāo)”輸入設(shè)備都是硬件。通用計(jì)算機(jī)具有四個主要部件：算術(shù)邏輯單元（ALU）、控制單元、存儲器以及輸入和輸出設(shè)備（統(tǒng)稱為I/O）。這些部件通過總線互連，總線通常由電線組成。這些部件中的每一個都是數(shù)千到數(shù)萬億的小電路，可以通過電子開關(guān)關(guān)閉或打開。每個電路表示一位（二進(jìn)制數(shù)字）信息，所以當(dāng)電路接通時它表示“1”，而當(dāng)斷開時它表示“0”。電路布置在邏輯門中，這樣一個或多個電路可以控制一個或多個其他電路的狀態(tài)。1.輸入設(shè)備輸入設(shè)備將未處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)時，數(shù)據(jù)將被處理并發(fā)送到輸出設(shè)備。輸入設(shè)備既可以手動操作，也可以自動操作。處理行為主要由CPU控制。輸入設(shè)備的一些示例是：計(jì)算機(jī)鍵盤、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼視頻、圖形輸入板、圖像掃描儀、麥克風(fēng)、鼠標(biāo)、鍵盤、觸摸屏。參考譯文2.輸出設(shè)備計(jì)算機(jī)提供輸出的設(shè)備稱為輸出設(shè)備。輸出設(shè)備的示例有計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、打印機(jī)、PC揚(yáng)聲器、投影儀、聲卡、視頻卡。3.控制單元控制單元（通常稱為控制系統(tǒng)或中央控制器）管理計(jì)算機(jī)的各種組件；它讀取并解釋（解碼）程序指令，將它們轉(zhuǎn)換為激活計(jì)算機(jī)其他部分的控制信號。高級計(jì)算機(jī)中的控制系統(tǒng)可以改變某些指令的執(zhí)行順序以提高性能。所有CPU共有的關(guān)鍵組件是程序計(jì)數(shù)器，它是一個特殊的存儲單元（寄存器）用于跟蹤存儲器中下一條指令的讀取位置。參考譯文參考譯文控制系統(tǒng)的功能如下。請注意，這是一個簡化的描述，其中一些步驟可以同時執(zhí)行或以不同的順序執(zhí)行，具體取決于CPU的類型：（1）從程序計(jì)數(shù)器指示的單元中讀取下一條指令的代碼。（2）將指令的數(shù)字代碼解碼為其他各系統(tǒng)的一組命令或信號。（3）遞增程序計(jì)數(shù)器的值，使其指向下一條指令。（4）從存儲器中的單元（或者可能來自輸入設(shè)備）讀取指令所需的任何數(shù)據(jù)。該所需數(shù)據(jù)的位置通常存儲在指令代碼中。（5）向ALU或寄存器提供必要的數(shù)據(jù)。（6）如果指令需要ALU或?qū)Ｓ糜布硗瓿桑瑒t指示硬件執(zhí)行所請求的操作。（7）將結(jié)果從ALU寫回存儲器位置、寄存器或輸出設(shè)備。（8）跳回到第一步。4.中央處理器（CPU）控制單元，ALU和寄存器統(tǒng)稱為中央處理器（CPU）。早期的CPU由許多獨(dú)立的組件組成，但自20世紀(jì)70年代中期以來，CPU通常構(gòu)建在稱為微處理器的單個集成電路上。5.算術(shù)邏輯單元（ALU）ALU能夠執(zhí)行兩類操作：算術(shù)和邏輯。特定ALU支持的算術(shù)運(yùn)算集可以限于加法和減法，或者可以包括乘法、除法、三角函數(shù)（例如正弦，余弦等）以及平方根。有些運(yùn)算只能使用整數(shù)，而有些則使用浮點(diǎn)來表示實(shí)數(shù)，盡管精度有限。然而，只要能夠執(zhí)行最簡單操作的計(jì)算機(jī)都可以編程，將更復(fù)雜的操作分解為可以執(zhí)行的簡單步驟。因此，可以對任何計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程以執(zhí)行任何算術(shù)運(yùn)算，但如果ALU不直接支持該操作則需要更多時間。ALU還可以比較數(shù)字并返回布爾值（真或假），這取決于比較結(jié)果是等于、大于或小于。邏輯運(yùn)算涉及布爾邏輯：AND、OR、XOR和NOT。這些對于創(chuàng)建復(fù)雜的條件語句和處理布爾邏輯非常有用。超標(biāo)量計(jì)算機(jī)可能包含多個ALU，允許它們同時處理多個指令。具有SIMD和MIMD功能的圖形處理器和計(jì)算機(jī)通常包含可以對矢量和矩陣執(zhí)行算術(shù)的ALU。參考譯文6.存儲器計(jì)算機(jī)的存儲器可被視為能夠放置或讀取數(shù)字的單元組。每個單元格都有一個編號“地址”，可以存儲一個數(shù)字。存儲在存儲器中的信息實(shí)際上可以代表任何東西。字母、數(shù)字甚至計(jì)算機(jī)指令都可以同樣輕松地放入存儲器中。由于CPU不區(qū)分不同類型的信息，因此軟件負(fù)責(zé)解釋內(nèi)存中信息的意義，這些信息只不過是一系列數(shù)字。在幾乎所有現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中，每個存儲器單元被設(shè)置為以八位組（稱為字節(jié)）存儲二進(jìn)制數(shù)。每個字節(jié)能夠代表256個不同的數(shù)字（28=256）；從0到255或-128到+127。為了存儲更大的數(shù)字，可以使用幾個連續(xù)的字節(jié)（通常是兩個、四個或八個）。當(dāng)需要負(fù)數(shù)時，它們通常以二進(jìn)制補(bǔ)碼表示。只要能表示為數(shù)字，計(jì)算機(jī)就能將任何類型的信息存儲在存儲器中。

參考譯文CPU包含一組稱為寄存器的特殊存儲器單元，在此讀取和寫入速度比在主存儲器更快。根據(jù)CPU的類型，通常有兩到一百個寄存器。寄存器用于最常用的數(shù)據(jù)項(xiàng)，以避免每次需要數(shù)據(jù)時都必須訪問主存儲器。隨著數(shù)據(jù)不斷被處理，這減少了對主存儲器的訪問（與ALU和控制單元相比通常很慢），因此大大提高了計(jì)算機(jī)的速度。計(jì)算機(jī)主存有兩種主要類型：?隨機(jī)存取存儲器或RAM?只讀存儲器或ROMCPU可以在任何時候讀取和寫入RAM，但因?yàn)镽OM預(yù)裝了永不改變的數(shù)據(jù)和軟件，所以CPU只能讀取它。ROM通常用于存儲計(jì)算機(jī)的初始啟動指令。一般情況下，當(dāng)關(guān)閉計(jì)算機(jī)電源時，RAM的內(nèi)容會被刪除，但ROM中的數(shù)據(jù)會無限期地保留。在PC中，ROM包含一個稱為BIOS的專用程序，它可以在計(jì)算機(jī)打開或重置時協(xié)調(diào)將計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)從硬盤驅(qū)動器加載到RAM中。在通常沒有磁盤驅(qū)動器的嵌入式計(jì)算機(jī)中，所有需要的軟件都可以存儲在ROM中。存儲在ROM中的軟件通常稱為固件，因?yàn)樗诟拍钌细袷怯布皇擒浖ｉW存模糊了ROM和RAM之間的區(qū)別，因?yàn)樗谟?jì)算機(jī)關(guān)閉時保留其數(shù)據(jù)但也可以重寫。參考譯文7.多處理一些計(jì)算機(jī)被設(shè)計(jì)為具有多處理配置，它能將其工作分布在多個CPU上，這種技術(shù)曾經(jīng)只用于超級計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)和服務(wù)器等功能強(qiáng)大的機(jī)器。多處理器和多核（單個集成電路上的多個CPU）個人和膝上型計(jì)算機(jī)現(xiàn)在廣泛使