background image

Hardware Basics:

Inside the 

Box

2

background image

 2001 Prentice Hall

2.2

Chapter Outline

“There is 
no 
invention 
– only 
discovery.

Thomas J. Watson, 

Sr.

What Computers Do

A Bit About Bits

The Computer’s Core: 
CPU and Memory

background image

  2001 Prentice Hall

2.3

What Computers Do

Receive input

Process 

Information

Produce Output

background image

  2001 Prentice Hall

2.4

What Computer Do

Store 

Information

background image

  2001 Prentice Hall

2.5

Input Devices

• Computers accept 

information from the 

outside world

• The keyboard is the 

most common input 

device

• Pointing devices like 

the mouse also 

receive input

background image

  2001 Prentice Hall

2.6

Output Devices

• Computers produce 

information and send it 

to the outside world.

• A video monitor is a 

common output device.

• Printers also produce 

output.

background image

  2001 Prentice Hall

2.7

Process Information

• The processor, or 

central processing 
unit (CPU), processes 
information and 
performs all the 
necessary arithmetic 
calculations.  

The CPU is like the 
“brain” of the 
computer.

background image

  2001 Prentice Hall

2.8

Store Information

• Memory and storage 

devices are used to 
store information

Primary storage is 
the computer’s 
main memory

Secondary storage 
uses disks or other 
media

background image

Inp

ut

de

vic

es

Ou

tpu

dev

ice

s

Processo

rs

Storag

Hardware

background image

  2001 Prentice Hall

2.10

Information

Information comes in many forms

Words . . . Numbers . . . 
Pictures . . . Sounds

Computers only understand 
information in  digital form

Information must be 
broken into bits

background image

  2001 Prentice Hall

2.11

A Bit About Bits

• A bit (binary digit)

– is the smallest unit of 

information

– can have two values
– can represent numbers, 

codes, or instructions

Think of these values as 
switches:  yes and no, black 
and white, high and low, or 
onand of

Of

On

Even the 

most 
sophisticate
d ocmputer 
is really 
only a large 
well-
organized 
volume of 
bits.”

David Harel

background image

  2001 Prentice Hall

2.12

More about Bits

• Each switch can be used to store a 

tiny amount of information, such as:

– An answer to a yes/no question
– A signal to turn on a light

• Larger chunks of information are 

stored by grouping bits as units

– 8 bits (byte) = 256 diferent 

messages

background image

  2001 Prentice Hall

2.13

Bits as Codes

• ASCII - American 

Standard Code for 
Information 
Interchange 

– most widely used 

code, represents each 
character as a unique 
8-bit code.

background image

  2001 Prentice Hall

2.14

Bits as Instructions

• The computer stores programs as 

collections of bits.

– For instance, 01101010 might instruct 

the computer to add two numbers.

• Other bit instructions might include 

where to find numbers stored in 
memory or where to store them.

background image

  2001 Prentice Hall

2.15

Bits, Bytes, and 

Buzzwords

• Common terms might describe file 

size or memory size:

– Bit: smallest unit of information
– Byte: a grouping of eight bits of 

information

– K: (kilobyte); about 1,000 bytes 

of information - technically 
1024 bytes equals 1K of storage.

background image

  2001 Prentice Hall

2.16

Bits, Bytes, and 

Buzzwords

MB: (megabyte): about 1 million 
bytes of information

GB: (gigabyte): about 1 billion 
bytes of information

TB: (terabyte): about 1 million 
megabytes of information

background image

  2001 Prentice Hall

2.17

The Computer’s Core:

The CPU and Memory

• The transformations 

are performed by the 
CPU - the central 
processing unit
 or 
processor.

• The microprocessor, 

which is a silicon 
chip, is located on 
the motherboard.

background image

  2001 Prentice Hall

2.18

The CPU:

The Real Computer

When purchasing a computer, 

selecting a CPU is very important. 
The two most critical factors are:

Compatibility

Speed

background image

  2001 Prentice Hall

2.19

Compatibility

• Not all software is compatible with any 

given CPU.  Each computer has a unique 
instruction set - a vocabulary of 
instructions the processor can execute
.

• New microprocessors can usually run 

older software, but new software is not 
usually compatible with old 
microprocessors.

background image

  2001 Prentice Hall

2.20

Speed

• The computer’s speed is 

measured by the speed 
of its internal clock - a 
device to synchronize 
the electric pulses.

Speed is measured in units 
called megahertz (mHz).

background image

  2001 Prentice Hall

2.21

Speed

• A computer’s speed cannot be judged 

by megahertz alone.

Speed is also determined by the 
architecture of the processor – how 
individual components of the CPU are put 
together on the chip.

Newer chips can manipulate more bits 

simultaneously than older chips.

Typically a CPU can process between 16 to 64 

bits.

background image

  2001 Prentice Hall

2.22

Speed

Manufacturers have switched from 

CISC

 to 

RISC

 processors so tasks 

can be performed faster.

CISC

 - complex instruction set 

computer

RISC

 - reduced instruction set 

computer

background image

  2001 Prentice Hall

2.23

Speed

Parallel processing

 

places multiple 

processors in a 

computer.

• Most supercomputers 

have multiple 

processors that divide 

jobs into pieces and 

work in parallel on the 

pieces.

background image

  2001 Prentice Hall

2.24

 The Computer’s Memory

RAM

 (random access memory):

– is the most common type of primary 

storage, or computer memory

– is used to store program instructions and 

data temporarily

– unique addresses and can be stored in any 

location

– can quickly retrieve information
– will not remain if power goes of (volatile)

background image

  2001 Prentice Hall

2.25

 The Computer’s Memory

ROM

 (read-only memory):

– information is 

stored permanently 
on a chip.

– contains startup 

instructions and 
other permanent 
data.

background image

 2001 Prentice Hall

2.26

Buses, Ports, and 

Peripherals

• Information travels 

between 
components through 
groups of wires 
called buses.

Buses

 connect to 

storage devices in 
open areas in the 
box called bays.

background image

  2001 Prentice Hall

2.27

Buses, Ports, and 

Peripherals

• Busses also connect 

to slots inside the 

computer as well as

sockets on the 

outside of the 
computer called 

ports

.

background image

  2001 Prentice Hall

2.28

Buses, Ports, and 

Peripherals

• Slots and ports also allow external 

devices called  

peripherals

 to be 

added to the system (keyboard, 
monitor, and mouse).

Without 

peripherals

, the CPU and 

memory are like a brain without a 
body.

background image

Document Outline