计算机硬件的组成

1、授课老师：王炳梅1回顾上节课的内容回顾上节课的内容十进制数 除R取余 按权展开 十进制数八进制数 二进制数 八进制数十六进制数 十六进制数2进位制基数基本符号（数码）权表示二进制20、12B八进制80、1、2、3、4、5、6、78O十进制100、1、2、3、4、5、6、7、8、910D十六进制160、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、C、F16H 数据在计算机中的表示数据在计算机中的表示3、二进制编码的特点 （1）运算简单、易于物理实现； （2）占用空间少、消耗能量小、可靠性高。3练习题练习题解析：二进制数转换为十进制数的方法是将二解析：二进制数转换为十进制数的方法是将二

2、进制数按权展开。进制数按权展开。C2、二进制数11011.0111001转换为十六进制数是：A）1B.72 B)111.72 C)1C.27 D)1A.22解析：二进制数与十六进制数的转换采用的是解析：二进制数与十六进制数的转换采用的是8421码。码。A1、无符号二进制整数01011010转换成十进制整数是： A)80 B)82 C)90 D)924 计算机硬件主要有中央处理器CPU（运算器、控制器）、存储器、输入设备、输出设备。1.3 计算机硬件的组成计算机硬件的组成1、运算器（、运算器（ALU）：）： 构成：构成：由加法器、若干寄存器和一些控制线路组成，核心是加法器，也称算术逻辑部件（AL

3、U）。 功能：功能：对二进制数码进行算术运算或逻辑运算。 衡量性能指标：衡量性能指标：字长和速度。52、控制器（、控制器（CU）：）： 构成：构成：由指令寄存器、译码器、时序节拍发生器、操作控制部件和指令计数器组成，是计算机的神经中枢。 真正作用在于机器指令执行过程的控制。 功能：功能：指挥整个机器各个部件自动、协调工作。1.3 计算机硬件的组成计算机硬件的组成 6机器指令：机器指令：计算机可以真正“执行”的命令。是一个按照一定的格式构成的二进制代码串。机器指令构成：操作码机器指令构成：操作码+操作数操作数指令的基本格式如下： 7指令的执行过程： 1）根据程序计数器里的内容到存储器中读取当前要

4、执行的指令，同时把他放到指令寄存器中。 2）译码器开始译码。 3）控制器根据译码器的输出，按一定顺序产生执行该指令的所有控制信号。 4）在控制信号的作用下，使各个部件完成相应的工作。指令执行过程：指令执行过程：读取指令分析指令（译码）执行指令数据处理和结果保存。 83、存储器（、存储器（Memory）：）： 构成：构成：分内存储器（内存）和外存储器（外存）两类，是计算机的记忆装置，用来存储当前要执行的程序、数据以及结果。CPU只能直接访问内存中的数据，外存中的数据只有先调入内存才能被CPU访问和处理。 功能功能：用来存储当前要执行的程序、数据及结果，具有存数和取数功能。 9 存数：指向存储器里

5、“写入”数据。 取数：指从存储器里“读取”数据。 访问：读写操作统称对存储器访问。分类：分类： 内存储器（内存）：内存储器（内存）：CPU 可以直接访问其里的数据。 外存储器（外存）：外存储器（外存）：CPU 不可直接访问其里的数据，只有先调入内存方可使用。104、输入、输入/输出设备（输出设备（I/O设备）：设备）：输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等；输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音箱等。输入输出系统包含输入输出设备和输入输出接口两部分。（1）输入设备 功能：功能：向计算机输入命令、程序、数据等信息。把这些信息转换为计算机能识别的二进制代码。11 例子：例子：键盘、鼠标、扫描仪、手写板、麦克

6、风、照相机、摄像机、游戏操作杆、条形码阅读器、光学字符阅读器、触摸屏、光笔等。（2）输出设备 功能：功能：将计算机处理后的各种内部格式信息转换为人们能识别的形式表达出来。 例子例子：显示器、打印机、绘图仪、音响等。12计算机的结构计算机的结构各部件的连接方式各部件的连接方式分为：直线连接和总线结构分为：直线连接和总线结构（1 1）直接连接）直接连接：运算器、控制器、存储器、外部设备四个组成部件之中任意两个都有单独的连接线路。速度快，但不易扩展。131952年 冯诺依曼 IAS 是世界上第一台采用二进制的存储程序设计的计算机，也是第一台将计算机分成运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等组成

7、部分的计算机。IAS是现代计算机的原型。程序控制单元存储器算术逻辑运算单元输入 输出设备程序控制单元存储器算术逻辑运算单元输入 输出设备14（2）总线结构）总线结构：总线是一组连接各个部件的公共通信线，分数据总线、地址总线和控制总线。总线：是一组连接各个部件的公共通信线 三种总线：三种总线： 数据总线：传输数据信号的公共通路 地址总线：传输地址信号的公共通路 控制总线：除数控制信号的公共通路15回顾知识回顾知识2、指令的基本格式是：操作码操作码原操作数（或地址）原操作数（或地址）目的操作数目的操作数运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备1、冯诺依曼

8、模型决定了计算机有哪几部分组成？163、计算机各组成部件之间的连接方式：直线连接、总线连接直线连接、总线连接4、总线结构可以分为几部分？分别是那几部分？三部分三部分数据总线、地址总线、控制总线数据总线、地址总线、控制总线1718微型计算机主要由微处理器、存储器、总线和主微型计算机主要由微处理器、存储器、总线和主板、输入设备、输出设备组成。板、输入设备、输出设备组成。 1 1、微处理器：、微处理器：包括运算器和控制器，是计算机的核心部件，其性能指标（字长和时钟频率）直接决定了由它构成的微型计算机系统性能指标。CPU192 2、存储器：、存储器：分内部存储器和外部存储器（性能指标：容量和速度）（性

9、能指标：容量和速度） 内部存储器：内部存储器：分随机存取存储器RAM和只读存储器ROM。 RAMRAM即内存，可读/写性；断电内容立即丢失。 SRAM（静态）和DRAM（动态，升级版位SDRAM）， DDRRAMDDRRAM是双倍速率的SDRAM。 ROMROM只取不存，断电后信息也不丢失。 另外还有高速缓冲存储器Cache。内存202 2、存储器：、存储器：分内部存储器和外部存储器（性能指标：容量和速度）（性能指标：容量和速度） 外部存储器：外部存储器：硬盘（接口分为IDE、SATA两种）、移动存储产品（USB移动硬盘和USB优盘）、光盘、DVD光盘，特点是存储量大、价格较低、断电永久保存信

10、息。 硬盘主板CPU接口内存接口固定电容鼠标键盘电源4pin场效应管VGA接口北桥时钟芯片PCI插槽IO芯片声卡显卡PCI接口USB接口南桥主板串口主板电源接口主板电池IDE接口密封磁感线圈2122 4 4、输入设备：、输入设备：有键盘（分PS/2和USB两种接口，一般使用104键盘）、鼠标（现在主要用光电鼠标、分PS/2和USB两种接口）、扫描仪、照相机、摄像机、麦克风、手写板、触摸屏、游戏操作杆等。输入设备 触摸屏又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置。主要应用于公

11、共信息的查询、领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。23触摸屏触摸屏 扫描仪中属于计算机辅助设计（CAD）中的输入系统，通过计算机软件和计算机，输出设备接口，组成网印前计算机处理系统，而适用于办公自动化（OA），广泛应用在标牌面板、印制板、印刷行业等。24扫描仪扫描仪 手写绘图输入设备对计算机来说是一种输入设备，最常见的是手写板（也叫手写仪），其作用和键盘类似。当然，基本上只局限于输入文字或者绘画，也带有一些鼠标的功能。25手写板手写板26 5 5、输出设备：、输出设备：主要有显示器和打印机两种。显示器的主要性能指标有像素与点距、分辨率、显存、尺寸。显示器

12、和显卡合称微机显示示系统。VGAAGP为现行主流显卡。 打印机：分点阵打印机（针式打印机）、喷墨打印机（可打印彩色）和激光打印机（主流使用）三种。 其他输出设备：音箱和耳机、投影仪、绘图仪 其他输入输出设备：调制解调器和光盘刻录机，集成输入和输出两种功能。打印机大型打印机大型打印机专用打印机专用打印机彩色喷墨式打印机彩色喷墨式打印机激光打印机激光打印机家用打印机家用打印机 万能打印机它不受任何材料限制，可以在木板、玻璃、水晶、亚克力、金属、塑料、石材、皮革、布，及其它纺织品等平面材质上进行彩色照片及印刷。能一次印刷完成，无需制版、无需晒版和重复套色，应用领域非常广泛27万能打印机万能打印机28

13、 投影仪又称投影机，是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备。投影仪广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所投影仪投影仪29 能按照人们要求自动绘制图形的设备。主要可绘制各种管理图表和统计图、大地测量图、建筑设计图、电路布线图、各种机械图与计算机辅助设计图等。绘图仪绘图仪6、微型计算机的主要技术指标 （1）字长：CPU 一次能同时处理二进制数据的位数。 （2）时钟主频：指 CPU 的时钟频率，单位 GHz。 （3）运算速度：指每秒钟所能执行加法指令数目，常用 MIPS 表示。 （4）存储容量：主要指内存的存储容量。 （5）存取周期：指 CPU 从内存储器中存取数据所需要的时间。30一、计算机的硬

14、件及其功能一、计算机的硬件及其功能主要是五大部件(运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备)。1、运算器（、运算器（ALU）：）： 功能功能：对二进制数码进行算术运算或逻辑运算。2、控制器（、控制器（CU）：）：功能功能：指挥整个机器各个部件自动、协调工作。3、存储器（、存储器（Memory）：功能功能：用来存储当前要执行的程序、数据及结果，具有存数和取数功能。课堂小结课堂小结314、输入、输入/输出设备（输出设备（I/O设备）：设备）： （1）输入设备）输入设备 功能：功能：向计算机输入命令、程序、数据等信息。把这些信息转换为计算机能识别的二进制代码。（2）输出设备）输出设备 功能：功能：

15、将计算机处理后的各种内部格式信息转换为人们能识别的形式表达出来。课堂小结课堂小结32课堂小结课堂小结二、计算机的结构二、计算机的结构1、计算机的结构反映的是计算机各个组成部件之间的连接方式。2、分为：直线连接和总线结构。3、总线分成三部分；数据总线、地址总线、控制总线。三、微型计算机的组成三、微型计算机的组成微型计算机主要由微处理器、存储器、总线和主板、输入设备、输出设备组成。1、微处理器：、微处理器：包括运算器和控制器，是计算机的核心部件。33课堂小结课堂小结2、存储器：、存储器：分内部存储器和外部存储器。(1)内存储器包括只读存储器、随机存储器。(2)外存储器主要有：硬盘、移动存储产品（USB移动硬盘和USB优盘）、光盘、DVD光盘。3、总线和主板：、总线和主板：总线体现在硬件上就是计算机的主板，主板上插有CPU、内