教案计算机的系统构成简化

1、design by ncat design by ncat 计算机的系统组成n目的要求： 了解计算机系统的基本组成（硬件系统与软件系统）及其相关概念； 掌握微机的结构组成及常用外部设备的功能；design by ncat design by ncat q一、计算机的系统构成一、计算机的系统构成笔记本型微机笔记本型微机台式微机台式微机design by ncat design by ncat 一、什么是电子计算机一、什么是电子计算机它是一种它是一种信息处理信息处理工具工具它能它能接收（输入）接收（输入）、存储存储、加工加工及及输出输出信息信息存储、加工存储、加工接收信息接收信息输出信息输出信息录

2、音机录音机q一、计算机的系统构成一、计算机的系统构成design by ncat design by ncat 它是一种它是一种信息处理信息处理工具工具它能它能接收（输入）接收（输入）、存储存储、加工加工及及输出输出信息信息输入设备输入设备存储、加工存储、加工接收信息接收信息输出信息输出信息 主主 机机输出设备输出设备一、什么是电子计算机一、什么是电子计算机q一、计算机的系统构成一、计算机的系统构成design by ncat design by ncat 二、二、冯冯.诺依曼诺依曼结构：结构：以存储器为中心，存储以存储器为中心，存储程序程序式的计算机硬件体系。式的计算机硬件体系。存储器存储器

3、控制器控制器运算器运算器输出设备输出设备输入设备输入设备cpu（微处理器）数据线数据线控制线控制线程序程序主机主机输入输入设备设备存储、加工存储、加工接收信息接收信息输出信息输出信息主机主机输出输出设备设备数据数据软件软件q一、计算机的系统构成一、计算机的系统构成design by ncat design by ncat 三、计算机的系统构成三、计算机的系统构成计算机系统计算机系统软件系统软件系统程序程序数据数据q一、计算机的系统构成一、计算机的系统构成硬件系统硬件系统控制器控制器运算器运算器存储器存储器输入设备输入设备输出设备输出设备cpu（微处理器）design by ncat desig

4、n by ncat q二、计算机的软件系统二、计算机的软件系统软件软件程序程序数据数据：经过数字化以后的文字信息、图象信息：经过数字化以后的文字信息、图象信息 、声音信息等各种信息资料。、声音信息等各种信息资料。：一组：一组cpu能识别的计算机指令的集合，在能识别的计算机指令的集合，在硬件的配合下一起完成人提出的各种处理数硬件的配合下一起完成人提出的各种处理数据的要求。据的要求。计算机的软件系统主要指计算机的软件系统主要指程序程序部分部分。一、软件的组成一、软件的组成design by ncat design by ncat 二、软件的分类二、软件的分类程序软件程序软件辅助设计软件（辅助设计软

5、件（如 autocad、3dmax）系统软件系统软件应用软件应用软件操作系统（操作系统（如 windows、linux）系统诊断及维护软件（系统诊断及维护软件（如360、nod32)文字处理软件（文字处理软件（如 word）表格处理软件（表格处理软件（如 excel）图形处理软件（图形处理软件（如 photoshop）q二、计算机的软件系统二、计算机的软件系统硬件的驱动程序硬件的驱动程序design by ncat design by ncat 三、软件与硬件及用户之间的关系三、软件与硬件及用户之间的关系 计算机硬件系统计算机硬件系统系统软件系统软件普通用户普通用户应用软件应用软件q二、计算机

6、的软件系统二、计算机的软件系统主要指主要指 操操作系统作系统design by ncat design by ncat 存储器存储器控制器控制器运算器运算器输出设备输出设备输入设备输入设备cpu（微处理器）数据线数据线控制线控制线程序程序主机主机数据数据软件软件q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成design by ncat design by ncat （一（一）输入设备输入设备: 鼠标、键盘、摄像头、扫描仪鼠标、键盘、摄像头、扫描仪显示器、打印机、音响显示器、打印机、音响q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成（二）输出设备（二）输出设备:显示器的分辨率显示

7、器的分辨率: 800x600、1024x768、1280x1024 个点个点打印机的分辨率单位打印机的分辨率单位dpi（dot per inch）激光打印机激光打印机: 6001200dpidesign by ncat design by ncat 输出设备输出设备输入设备输入设备cpu（微处理器）数据线数据线控制线控制线存储器存储器控制器控制器运算器运算器程序数据主机主机软件q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成design by ncat design by ncat 主机主机design by ncat design by ncat q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计

8、算机的的硬件构成微机硬件结构图微机硬件结构图 cpu内存储器内存储器控制总线（控制总线（cb)地址总线（地址总线（ab)数据总线（数据总线（db)接口控制电路接口控制电路(适配器适配器)外部设备（输入、输出设备）外部设备（输入、输出设备）cb: control busab: address busdb: data bus输入输入设备设备内存储器内存储器控制器控制器运算器运算器输出输出设备设备cpu程序主机主机数据总线控制器总线控制器design by ncat design by ncat cpu、内存cpu主机主机design by ncat design by ncat 示例nintel

9、cpu 查询： http:/ cpudesign by ncat design by ncat q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成- cpu二、二、cpu(中央处理单元中央处理单元)cpu的的主频，主频，fsb频率：频率：主频主频=外频外频x倍频，倍频，一定程度上反映了一定程度上反映了cpu的运算速度。的运算速度。pentium iv 2.4g 200hz(外频外频)x12(倍频倍频)=2.4ghz外频外频：微机内各芯片之间传输数据的基本频率，：微机内各芯片之间传输数据的基本频率，fsb(front side bus 前端总线，属于内部总线前端总线，属于内部总线)频率频率前

10、端总线前端总线的速度是指的速度是指cpu与外部芯片传输数据的速度，与外部芯片传输数据的速度，pentium iii以前的时代，等同于外频，现在一般为外部频率的以前的时代，等同于外频，现在一般为外部频率的4倍。倍。pc机上常见的前端总线频率有机上常见的前端总线频率有333mhz、400mhz、533mhz、800mhz、1066mhz、1333mhz几种几种.design by ncat design by ncat q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成- cpu二、二、cpu(中央处理单元中央处理单元) cpu核心类型或系统架构，除具有的缓存不同外，有时也反映了核心类型或系统

11、架构，除具有的缓存不同外，有时也反映了其硬件能够直接执行的指令系统。该系统越强大则其信息处理的速度其硬件能够直接执行的指令系统。该系统越强大则其信息处理的速度越快。越快。core构架：构架：单核心：单核心： yonah核心的核心的core solo系列，系列， 1m的的l2 cache，字长为字长为32位位双核心：双核心： yonah核心的核心的core duo系列，系列， 1m的的l2 cache，字长为字长为32位位 conroe核心：核心：core 2 duo e6x00、core 2 extreme x6x00系列系列 共享共享4m的的smart l2 cache，em64t alle

12、ndale核心核心: core 2 duo e6x00、 core 2 duo e4x00 共享共享2m的的smart l2 cache，em64tcpu的的核心类型核心类型q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成微机硬件结构图微机硬件结构图 cpu内存储器内存储器控制总线（控制总线（cb)地址总线（地址总线（ab)数据总线（数据总线（db)接口控制电路接口控制电路(适配器适配器)外部设备（输入、输出设备）外部设备（输入、输出设备）cb: control busab: address busdb: data bus输入输入设备设备内存储器内存储器控制器控制器运算器运算器输出输出设

13、备设备cpu程序主机主机数据总线控制器总线控制器design by ncat design by ncat cpu、内存cpu主机主机ramromdesign by ncat design by ncat q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成-内存储器内存储器三、内存储器三、内存储器存储器的容量单位存储器的容量单位byte - 字节，存储字节，存储八位八位符号符号 0 或者或者 1。 相当于可以存储一个英文字母。相当于可以存储一个英文字母。bit 字位，存储字位，存储一位一位符号符号 0 或者或者 18 bit = 1 b1024 b = 1 kb1024 kb = 1 mb

14、1024 mb = 1 gb= 1024 x 1024 b= 1024 x 1024 x 1024 bdesign by ncat design by ncat q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成 -内存储器内存储器内存储器内存储器ram 随机存储器随机存储器(主存储器主存储器) rom 只读存储器只读存储器 可读可写可读可写一般只可读一般只可读ram内存条内存条:rom芯片芯片三、内存储器三、内存储器（random access memory ）（read only memory）eprom：可编程romdesign by ncat design by ncat q三、微

15、型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成 -内存储器内存储器三、内存储器三、内存储器ram 通电时用来存储正在操作的程序或数据。通电时用来存储正在操作的程序或数据。 断电后存储的数据将全部消失。断电后存储的数据将全部消失。 价格便宜，容量大，一般为价格便宜，容量大，一般为256mb 2gb。rom 断电时其中存储的程序或数据也不会丢失。固定用于存储断电时其中存储的程序或数据也不会丢失。固定用于存储bios(base inputoutput system)等系统程序等系统程序。 价格较贵，容量小，几百价格较贵，容量小，几百kb。ram内存条内存条:rom芯片芯片design by ncat

16、 design by ncat q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成- cpu一级缓存一级缓存l1、二级缓存、二级缓存l2主存储器主存储器运算器运算器控制器控制器一级缓存一级缓存二级缓存二级缓存cpu 位于cpu与主存储器主存储器之间的临临时存储器时存储器，它的容量比主存储器小但交换速度快。在缓存中的数据是主存中使用频率最高的一小部分，当cpu再次调用时，就可避开主存储器直接从缓存中调用，从而加快读取速度。 一级缓存的容量基本在4kb到18kb之间，二级缓存的容量则分为512kb、1mb、2mb、4mb等。cpu的的缓存缓存（cache memory）design by nc

17、at design by ncat 主机主机硬盘光驱软驱cpuramromq三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成微型硬件微型硬件基本结构图基本结构图 cpu内存储器内存储器控制总线（控制总线（cb)地址总线（地址总线（ab)数据总线（数据总线（db)接口控制电路接口控制电路(适配器适配器)外部设备（输入、输出设备）外部设备（输入、输出设备）cb: control busab: address busdb: data bus总线控制器总线控制器微处理器cpu总总线线ram程序数据程序数据内存储器外部设备（输入、输出设备）1接口控制电路(适配器)输入设备输入程输入程序数据序数据至内

18、存至内存输出设备接口控制电路(适配器)微处理器cpuram用户数据用户数据数据数据文件文件用户数据用户数据内存储器外部设备（输入、输出设备）程序程序文件文件外部存储器外部存储器软件程序软件程序软件程序软件程序2总总线线输入设备断电后即断电后即消失，需消失，需要其他存要其他存储设备。储设备。启动程序启动程序输入数据输入数据保存数据保存数据输出设备接口控制电路(适配器)微处理器cpuram外部存储器外部存储器用户数据用户数据用户数据用户数据内存储器外部设备（输入、输出设备）软件程序软件程序程序程序文件文件软件程序软件程序3总总线线输入设备外存储器可在外存储器可在断电后存储程断电后存储程序数据，供用

19、序数据，供用户反复使用。户反复使用。输出设备数据数据文件文件design by ncat design by ncat q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成-外存储器外存储器四、外存储器四、外存储器 光盘驱动器光盘驱动器及光盘及光盘软盘驱动器软盘驱动器 硬硬 盘盘3.5英寸软盘英寸软盘u盘盘design by ncat design by ncat q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成-外存储器外存储器四、外存储器四、外存储器外存储器外存储器驱动器驱动器存储盘片存储盘片软磁盘驱动器软磁盘驱动器硬磁盘驱动器硬磁盘驱动器光盘驱动器光盘驱动器软磁盘软磁盘硬磁盘硬磁

20、盘光盘光盘硬盘硬盘并行硬盘（并行硬盘（ata硬盘）与串行硬盘（硬盘）与串行硬盘（sata硬盘）硬盘）dvd光盘、光盘、hd-dvd、blueray-dvd并行接口数据线并行接口数据线串行接口数据线串行接口数据线u盘盘: 可读写存储芯片可读写存储芯片design by ncat design by ncat q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成 -外存储器外存储器四、外存储器四、外存储器软磁盘软磁盘:360kb 1.44mb硬硬 盘：盘：容量从几十容量从几十mb，发展到现在的几百发展到现在的几百gb光光 盘：盘： cd-rom (compact disc read only m

21、emory) cd标准容量标准容量650mb，单倍速：单倍速：150kb/s 单面单面dvd 4.7g，hd-dvd 15gb，bd 23.3gbcd-rw、dvd-rw、dvd+rw、dvddualcd-r、dvd-r、dvd+r 一次写入刻录盘一次写入刻录盘u盘盘: 几十几十mb至数至数gb存储容量：存储容量：design by ncat design by ncat q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成 -外存储器外存储器四、外存储器四、外存储器外存储器：外存储器：容量更大，可达内存储器的上百倍。断电后其中的数据容量更大，可达内存储器的上百倍。断电后其中的数据不会丢失。

22、不会丢失。软件在使用前都是存储于外部存储器中，在使用时才从软件在使用前都是存储于外部存储器中，在使用时才从外部存储器装载到内存储器中外部存储器装载到内存储器中。主内存储器主内存储器(ram)通电时用来存储正在操作的程序或数据。通电时用来存储正在操作的程序或数据。断电后存储的内容将全部消失。断电后存储的内容将全部消失。只读内存储器只读内存储器(rom)内内存存储储器器特点：特点：design by ncat design by ncat q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成-外存储器外存储器四、外存储器四、外存储器磁盘的磁盘的格式化格式化0磁道磁道第第1扇区扇区0磁道磁道1扇区

23、扇区任意磁道的任意磁道的1个扇区个扇区都可存储都可存储512b软盘容量软盘容量=盘面数盘面数x磁道数磁道数x扇区数扇区数x512b硬盘容量硬盘容量=磁头数磁头数x柱面数柱面数x扇区数扇区数x512b h c sdesign by ncat design by ncat q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成-外存储器外存储器四、外存储器四、外存储器硬盘硬盘磁盘的磁盘的格式化格式化软盘容量软盘容量=盘面数盘面数x磁道数磁道数x扇区数扇区数x512b硬盘容量硬盘容量=磁头数磁头数x柱面数柱面数x扇区数扇区数x512b h c sdesign by ncat design by nc

24、at q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成-外存储器外存储器四、外存储器四、外存储器软磁盘软磁盘 直接进行格式化。直接进行格式化。硬磁盘硬磁盘软盘硬盘分分 区区或或先分区，再进行格式化。先分区，再进行格式化。硬盘的硬盘的分区分区fat32 ：最大分区：最大分区32gb，最大单个文件，最大单个文件4gb。ntfs ：最大分区：最大分区2tb，最大单个文件，最大单个文件2tb。design by ncat design by ncat q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成-外存储器外存储器外部设备（输入外部设备（输入/输出设备）输出设备）（一（一）鼠标、键盘鼠标

25、、键盘（三）打印机（三）打印机（四）扫描仪（四）扫描仪（五）外存储器（五）外存储器（二）显示器（二）显示器输入输入/输出设备输出设备输出设备输出设备输入设备输入设备输出设备输出设备输入设备输入设备design by ncat design by ncat q关于虚拟内存关于虚拟内存n一般情况下，实际安装的物理内存容量并不足以提供给操作系统及应用程序同时使用，windows启动时将在硬盘上创建虚拟内存文件（pagefile.sys），通过将物理内存中暂未使用的数据交换存储至其占用的硬盘空间，来扩大可用的内存容量。n默认情况下，虚拟内存文件（pagefile.sys）将自动创建于系统c盘，其大小与

26、物理内存相当。如果c盘的空闲容量太小，系统将提示“虚拟内存不足”错误。n可手动设置该文件的存放位置及容量。design by ncat design by ncat q关于虚拟内存关于虚拟内存右键单击右键单击q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成微机硬件基本结构图微机硬件基本结构图 cpu内存储器内存储器控制总线（控制总线（cb)地址总线（地址总线（ab)数据总线（数据总线（db)接口控制电路接口控制电路外部设备（输入、输出设备）外部设备（输入、输出设备）cb: control busab: address busdb: data bus总线控制器总线控制器design by

27、ncat design by ncat 主机主机硬盘光驱软驱cpuram主板design by ncat design by ncat 五、五、主板主板与外部设备与外部设备接口电路接口电路q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成design by ncat design by ncat 主板主板软盘驱动器软盘驱动器硬盘硬盘光盘驱动器光盘驱动器串行口串行口并行口并行口ps/2口口软驱适配器软驱适配器硬驱适配器硬驱适配器usb口口显示器显示器音箱、音箱、话筒话筒鼠标、鼠标、modem打印机打印机键盘、键盘、鼠标鼠标cpuram总 线主主机机箱箱主板主板与外部设备与外部设备接口电路接口

28、电路连接图连接图q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成显示适配器显示适配器声音适配器声音适配器总线控制器总线控制器u盘、移盘、移动硬盘、动硬盘、鼠标、键鼠标、键盘盘design by ncat design by ncat 五、五、主板主板与外部设备与外部设备接口电路接口电路串行口串行口并行口并行口ps/2口口usb口口cpu插槽插槽主内存主内存(ram)插槽插槽软驱接口软驱接口硬盘及光驱硬盘及光驱的并行接口的并行接口q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成显示适配器显示适配器接口接口声音适配器声音适配器接口接口总线控制器总线控制器design by ncat d

29、esign by ncat 主机主机硬盘光驱软驱cpuram主板显卡design by ncat design by ncat 五、五、主板主板与外部设备与外部设备接口电路接口电路串行口串行口并行口并行口ps/2口口usb口口cpu插槽插槽主内存主内存(ram)插槽插槽软驱接口软驱接口硬盘及光驱硬盘及光驱的并行接口的并行接口q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成总线控制器总线控制器显示适配器显示适配器接口接口声音适配器声音适配器接口接口design by ncat design by ncat 五、五、主板主板与外部设备与外部设备接口电路接口电路显示适配器（显卡）显示适配器（显

30、卡） 显示器显示器声音适配器（声卡）声音适配器（声卡） 话筒、音箱等声音设备话筒、音箱等声音设备网络适配器（网卡）网络适配器（网卡） 网络网络q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成vga显示器接口显示器接口dvi显示器接口显示器接口集成适配器与集成适配器与独立适配器独立适配器design by ncat design by ncat 五、五、主板主板与外部设备与外部设备接口电路接口电路总线总线扩展扩展插槽插槽串行口串行口并行口并行口ps/2口口usb口口cpu插槽插槽主内存主内存(ram)插槽插槽q三、微型计算机的的硬件构成三、微型计算机的的硬件构成显卡显卡软驱接口软驱接口硬盘及光驱硬盘及光驱的并行接口的并行接口总线控制器总线控制器显示适配器显示适配器接口接口声音适配器声音适配器接口接口design by ncat design by ncat 五、五、主板主板与外部设备与外部设备接口电路接口电路总线总线扩展扩展插槽插槽串行口串