第2章 计算机系统组成ppt课件.ppt

第2章计算机系统组成 教学目标 教学重点和难点 计算机系统组成 硬件没有配备软件的计算机是无法正常使用的 裸机 计算机系统 软件没有硬件的支持 软件就犹如无水之鱼 无法正常运行 2 1 1计算机硬件组成 1 图2 1台式计算机外观 台式计算机机箱结构 2 1 1计算机硬件组成 2 冯氏计算机拥有输入设备 控制器 运算器 存储器 输出设备五大核心部分 2 1 1计算机硬件组成 3 硬件分为主机和外部设备两部分 2 1 2信息存储原理 存储器 Memory 是计算机系统中的记忆设备 计算机中的全部信息 包括输入的原始数据 计算机程序 中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中 存储器所能容纳的数据总量称为存储容量 存储器中有大量的存储单元 每个存储单元都指定一个编号 根据编号计算机就能快速地存 取指定存储单元中的数据 这个 编号 称为存储单元的 地址 表2 1存储单位换算 2 1 3内存储器 1 只读存储器ROM是指在出厂时就由厂家采用掩膜技术将存储内容一次性写入 并永久保存下来 不会因断电而丢失 计算机在运行时仅能从中读取数据 而无法写入新的数据 2 随机存储器RAM有以下特点 可以读出 也可以写入 断电后存储内容立即消失 2 1 4外存储器 1 硬盘全称为硬盘驱动器 由一个或者重叠的一组铝制或者玻璃制的盘片组成 这些盘片外覆盖有铁磁性材料 硬盘在使用前要先分区 然后对每个分区进行格式化之后才能使用 读写磁头 磁头臂 盘片 主轴 硬盘 硬盘每个盘面都被划分为数目相等的磁道 并从外缘的 0 开始编号 具有相同编号的磁道形成一个圆柱 称之为磁盘的柱面 磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的 每个磁道被等分为若干个弧段 这些弧段便是磁盘的扇区 每个扇区可以存放512个字节的信息 光驱和光盘 光盘是塑料做的存储设备 其轨道是以螺旋纹的方式设计 称为光道 光驱的读取速度以倍速为基准 150KB s 如24速光驱其数据传输率即为3600KB s 通常CD可容纳约650 700MB的数据 DVD能存储约4 7 30GB的数据 可移动存储设备 许多移动存储设备在电脑上都显示为 可移动磁盘 主要通过USB接口传输 包括U盘 闪存卡 移动硬盘和MP3 MP4 MP5等U盘容量主要有1GB 4GB 8GB等 U盘闪存卡移动硬盘MP4 2 1 5CPU 中央处理单元 CPU 是计算机的心脏 包括控制器与运算器两大模块 在CPU指令执行之前 程序指令和数据必须先放进内存中 CPU有两个重要的性能指标是字长和主频 字长是计算机在单位时间内能一次处理的二进制数的位数 一般是16位 32位或64位 主频就是CPU内核工作时的时钟频率 反映了计算机的工作速度 Intel酷睿2四核Q9400 2 1 6主板 主板是安装在机箱内最大的一块集成电路板 2 1 7总线 总线 Bus 是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线 它是由导线组成的硬件线束 划分为数据总线 地址总线和控制总线 总线接口 与主板连接的接口主要ISA EISA VESA PCI AGP PCI E等几种 图2 19PCI EX16显卡 接口 磁盘驱动器接口目前市面上的磁盘驱动器接口有EIDE SCSI和SATA三种USB接口USB 通用串行总线 自1996年推出后 已成功替代串口和并口 并成为当今个人计算机和大量智能设备的必配的接口之一 支持设备的即插即用和热插拔功能 可用于连接如鼠标 键盘 打印机 扫描仪 摄像头 闪存盘 MP3机 手机 数码相机 移动硬盘 外置光软驱 USB网卡 ADSLModem CableModem等几乎所有的外部设备 其他常用接口 2 1 8输入设备 输入设备是将数据和信息输入计算机主机的设备 键盘 鼠标是最主要的输入设备 此外还有扫描仪 数码相机 数码摄像机 麦克风 摄像头等 扫描仪 数码相机 摄像机 摄像头 2 1 9输出设备 耳机 显示器 打印机 绘图仪 音箱 输出设备 显示器 将主机发出的电信号经一系列处理后转换成光信号 并最终将文字 图形显示出来 根据制造材料的不同可分为阴极射线管显示器CRT 液晶显示器LCD 发光二极管显示器LED 等离子显示器PDP等类型 CRT显示器 LCD液晶显示器 打印机 主要分为针式 喷墨和激光三类 针式打印机喷墨打印机激光打印机 2 2计算机软件系统 软件 software 是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合 软件主要分为两种类型 一种是能控制计算机运行的系统软件 例如操作系统 另一种是应用软件 提供计算机用户完成某些工作的软件 例如文字处理 电子表格和多媒体软件等 2 2 1指令和指令系统 指令就是指示计算机执行某种操作的命令 例如加 减 乘 除和逻辑运算等 指令由操作码和操作数地址码两部分构成所有指令的集合就构成了这台计算机的指令系统 不同计算机的指令系统包含的指令种类和数目也不同 2 2 2程序设计 1 程序是指令的有序集合 程序设计语言主要分为机器语言 汇编语言和高级语言三种 使用汇编语言和高级语言编写的程序称为源程序而使用机器语言编写的程序则称为目标程序 分析要解决的实际问题 得出解决问题的具体方法和步骤 并且用某种计算机语言编写成可执行程序的过程 称为程序设计 2 2 2程序设计 2 源程序在输入计算机时 必须通过语言处理程序 翻译 成机器语言形式的目标程序 计算机才能识别和执行 语言处理程序通常分成三种 汇编程序 编译程序和解释程序 图2 28三种语言处理程序的处理过程 2 2 3软件分类 1 是为了某种特定的用途而被开发的软件 它可以是一个特定的程序 也可以是一组功能联系紧密 可以互相协作的程序的集合 如MicrosoftOf ce MSSQL Oracle Dreamweaver 3D软件 绘图软件 信息管理系统 网络应用软件等 指作为服务其他程序的软件 可分为操作系统和一系列基本的工具 如windows 2 2 3软件分类 2 系统软件 应用软件 运算速度 字长