计算机硬件及软件系统课件介绍

1、computercomputer复 习。computercomputer第第2 2章章计算机硬件及软件系统计算机硬件及软件系统Computer hardware and software systemComputer hardware and software systemcomputercomputer本讲主要内容本讲主要内容: :计算机系统概述计算机系统概述2计算机硬件系统计算机硬件系统3计算机软件系统计算机软件系统4计算机工作原理计算机工作原理1computercomputer一、计算机工作原理一、计算机工作原理中文名：约翰中文名：约翰冯冯诺依曼诺依曼外文名：外文名：John Von N

2、eumannJohn Von Neumann国籍：美籍匈牙利人国籍：美籍匈牙利人出生地：布达佩斯出生地：布达佩斯出生日期：出生日期：19031903年年1212月月2828日日逝世日期：逝世日期：19571957年年2 2月月8 8日日职业：数学家、化学家、计算机专家职业：数学家、化学家、计算机专家毕业院校：苏黎世大学、布达佩斯大学毕业院校：苏黎世大学、布达佩斯大学computercomputer根据冯诺依曼体系结构构成的计算机，必须具有如下功根据冯诺依曼体系结构构成的计算机，必须具有如下功能：能： 把需要的程序和数据送至计算机中。把需要的程序和数据送至计算机中。 必须具有长期记忆程序、数据、

3、中间结果及最终运算结必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。果的能力。 能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。理的能力。 能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作。各部件协调操作。 能够按照要求将处理结果输出给用户。能够按照要求将处理结果输出给用户。 computercomputer 计算机的基本工作原理是由美籍匈牙利计算机的基本工作原理是由美籍匈牙利科学家冯科学家冯诺依曼于诺依曼于19461946年首先提出的。年首先提出的。 1.1.采用

4、二进制的形式表示数据和指令。采用二进制的形式表示数据和指令。 2.2.采用存储程序方式。采用存储程序方式。 3.3.计算机由运算器、存储器、控制器、输入设计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备备、输出设备5 5大部件组成。大部件组成。computercomputer 数数据据数数据据 请请求求信信号号 控控制制信信号号 指指令令 操操作作 命命令令 请请求求信信号号 地地址址 控控制制信信号号 输输出出信信息息 原原始始数数据据、程程序序 输输出出设设备备 存存储储器器 反反馈馈 信信号号 输输入入设设备备 运运算算器器 控控制制器器 微机硬件系统工作原理图微机硬件系统工作原理图p

5、25p25computercomputer硬硬 件件软软 件件二、计算机系统概述二、计算机系统概述计计算算机机系系统统硬件硬件系统系统软件软件系统系统运算器运算器：执行各种算术运算和逻辑运算执行各种算术运算和逻辑运算控制器控制器：控制程序运行，协调各部件动作控制程序运行，协调各部件动作存储器存储器：存储程序和数据存储程序和数据输入设备输入设备：接受用户的指令和数据接受用户的指令和数据输出设备输出设备：呈现结果呈现结果系统软件：面向系统系统软件：面向系统 Windows、 Unix、 Dos应用软件：面向应用应用软件：面向应用 Office、 Flash、 PhotoShop CPU 内存（主存

6、）内存（主存） 外存（辅存）外存（辅存） 主机主机外部设备外部设备（微处理器）（微处理器）computercomputer三、计算机的硬件系统三、计算机的硬件系统computercomputercomputercomputer中央处理器中央处理器（Central Processing Central Processing Unit,Unit,CPUCPU）是是计算机的指挥中心和心脏计算机的指挥中心和心脏，主要完成算术和，主要完成算术和逻辑运算，控制计算机各部件统一协调工作。逻辑运算，控制计算机各部件统一协调工作。由由运算器运算器（Arithmetic Logical Unit, ALU Ari

7、thmetic Logical Unit, ALU ）和和控制器控制器（Control UnitControl Unit，CUCU）组成）组成. .CPUCPU：是：是决定计算机性能的核心部件决定计算机性能的核心部件。computercomputer中央处理器中央处理器（Central Processing Central Processing Unit,Unit,CPUCPU）双核处理器双核处理器(Dual Core Processor)(Dual Core Processor) 是指在一个处理器上集成两个运算核心，从而是指在一个处理器上集成两个运算核心，从而提高计算能力。也就是将两个物理处

8、理器核心整合提高计算能力。也就是将两个物理处理器核心整合入一个核中。入一个核中。三核处理器三核处理器四核处理器四核处理器 将四个物理处理器核心整合入一个核中。将四个物理处理器核心整合入一个核中。六核处理器六核处理器 采用原生六核心设计，六个核心分成两组，每采用原生六核心设计，六个核心分成两组，每三个核心为一组三个核心为一组computercomputer中央处理器中央处理器（Central Processing Central Processing Unit,Unit,CPUCPU） Intel Intel是生产是生产CPUCPU的老大哥，它占有的老大哥，它占有80%80%多的市多的市场份额，

9、除场份额，除IntelIntel公司外，较著名的微处理器生产公司外，较著名的微处理器生产厂家还有厂家还有AMDAMD公司、公司、IBMIBM公司等。公司等。20102010年年1 1月，英特尔酷睿处理器家族全新月，英特尔酷睿处理器家族全新Core i3/i5/i7Core i3/i5/i7系列系列处理器在北京发布。处理器在北京发布。i3i3代表低端产品代表低端产品 双核双核i5i5代表中端产品代表中端产品 双核和四核双核和四核i7i7代表高端产品代表高端产品 四核和六核四核和六核computercomputer中央处理器中央处理器（Central ProcessingCentral Proce

10、ssing UnitUnit, ,CPUCPU）computercomputer主要性能指标主要性能指标: :时钟主频时钟主频：CPUCPU在单位时间内在单位时间内( (秒秒) )发出的脉冲数，发出的脉冲数，通常以兆赫兹（通常以兆赫兹（MHZMHZ）为单元。）为单元。如：如：Intel Core 2 Duo T6600 2.20GHZIntel Core 2 Duo T6600 2.20GHZ是指主频为是指主频为2.20G2.20G赫兹。赫兹。如：英特尔新酷睿如：英特尔新酷睿 i3-330M 2.13GHzi3-330M 2.13GHz computercomputer存储器存储器(Memor

11、y)(Memory)“读读”：把数据从存储器中取出的过程把数据从存储器中取出的过程“写写”：把数据存入存储器的过程把数据存入存储器的过程内部存储器内部存储器( (又称内存、主存又称内存、主存) ) ： 用来存放正在使用或随时要使用的程序和数据。用来存放正在使用或随时要使用的程序和数据。 容量小，速度快。容量小，速度快。CPUCPU可以直接访问内存。可以直接访问内存。外部存储器外部存储器( (又称外存、辅存又称外存、辅存) ) ： 用于永久存放程序和数据容量大，速度慢。用于永久存放程序和数据容量大，速度慢。CPU内存（内存（RAM）外存外存computercomputer内部存储器内部存储器 P

12、rimary storage(memory)v只读存储器（只读存储器（ROMROM） 主要用来存放各种固定程序和数据主要用来存放各种固定程序和数据, ,它的内它的内容容只能读（取），不能写（存），断电后，其中只能读（取），不能写（存），断电后，其中的信息不会丢失的信息不会丢失 如如:ROM BIOS(:ROM BIOS(基本输入输出系统基本输入输出系统),),其中部分其中部分内容用于启动计算机内容用于启动计算机, ,每次开机时都要执行。每次开机时都要执行。v随机存储器（随机存储器（RAMRAM） 主要用来存放操作数、中间结果、最终结果，主要用来存放操作数、中间结果、最终结果，能读也能写，断电后

13、信息丢失能读也能写，断电后信息丢失. .微机内存容量的大小主要是指微机内存容量的大小主要是指RAMRAM的容量的容量computercomputercomputercomputercomputercomputer外部存储器外部存储器Secondary storage(memory) 利用磁性材料制成，用于永久存放程序利用磁性材料制成，用于永久存放程序和数据。和数据。 硬盘、闪存、可移动硬盘、光盘硬盘、闪存、可移动硬盘、光盘computercomputercomputercomputercomputercomputer硬盘硬盘 硬磁盘由硬质合金材料构成的多张盘片组成，硬磁盘由硬质合金材料构成的多

14、张盘片组成，与硬盘驱动器作为一个整体被密封在一个金属盒内，与硬盘驱动器作为一个整体被密封在一个金属盒内，合称为硬盘。合称为硬盘。特点：特点：存储容量大、可靠性高。存储容量大、可靠性高。品牌：希捷酷鱼、西部数据、日立等品牌：希捷酷鱼、西部数据、日立等希捷酷鱼希捷酷鱼 1TB1TB西部数据西部数据 2TB(2TB(绿版）绿版）computercomputer光驱光驱 刻录机刻录机computercomputer类型：类型：只读型光盘只读型光盘(CD-ROM)(CD-ROM)，只能读取信息，不能写入只能读取信息，不能写入一次性刻录光盘一次性刻录光盘(CD-R(CD-R和和DVD-R)DVD-R)，只

15、能写一次，写只能写一次，写后不能修改后不能修改可擦写光盘可擦写光盘(CD-RW(CD-RW和和DVD-RW)DVD-RW)，可以重复读写，但可以重复读写，但需要光盘刻录机操作需要光盘刻录机操作computercomputer可移动硬盘可移动硬盘computercomputer可移动硬盘可移动硬盘computercomputer闪存闪存computercomputer输入/输出设备：J输入设备：输入程序和数据，并转换成二进制代码。输入设备：输入程序和数据，并转换成二进制代码。J常用设备：键盘、鼠标、扫描仪常用设备：键盘、鼠标、扫描仪J输出设备：输出设备：将结果输出，并转换成用户能识别的形将结果输

16、出，并转换成用户能识别的形式。式。J常用设备：显示器、打印机、音响、投影设备、刻常用设备：显示器、打印机、音响、投影设备、刻录机等录机等computercomputer键盘键盘computercomputer人体工学键盘摆脱了传统人体工学键盘摆脱了传统“一一”字型键盘的反关节字型键盘的反关节 、易疲劳等劣处，自然、舒适、易用。易疲劳等劣处，自然、舒适、易用。 键盘键盘computercomputer鼠标鼠标computercomputer鼠标鼠标computercomputer扫描仪扫描仪computercomputer显示器显示器CRTCRT纯平显示器纯平显示器 LEDLED液晶显示器液晶显

17、示器computercomputer显示器显示器技术指标：技术指标：尺寸：尺寸：1717寸、寸、1919寸、寸、2222寸寸点距：是指屏幕上两个相邻荧光点的距离，点距点距：是指屏幕上两个相邻荧光点的距离，点距越小，显示器显示图形越清晰。目前高清晰大屏幕显越小，显示器显示图形越清晰。目前高清晰大屏幕显示器通常采用示器通常采用0.24mm0.24mm、0.25mm0.25mm的点距，某些产品甚至的点距，某些产品甚至达到达到0.21mm0.21mm； 分辨率分辨率（ResolutionResolution） ：（：（10241024* *768768、 14401440* *900900等）等）刷新

18、频率：每分钟屏幕画面更新的次数。刷新频率：每分钟屏幕画面更新的次数。computercomputer打印机打印机针式打印机针式打印机 喷墨打印机喷墨打印机 激光打印机激光打印机 computercomputer音响音响computercomputer微机的其他部件： 声卡：听、说、唱的功能声卡：听、说、唱的功能接接 显卡：显示控制适配器，显示器与主机之间显卡：显示控制适配器，显示器与主机之间口口 的接口的接口 网卡网卡/MODEM/MODEM（调制解调器）（调制解调器）机箱、电源等机箱、电源等computercomputer声卡声卡(Sound Card)(Sound Card)也叫音频卡：是

19、多媒体技术中最基本的组成部也叫音频卡：是多媒体技术中最基本的组成部分，是实现声波数字信号相互转换的一种硬件。分，是实现声波数字信号相互转换的一种硬件。computercomputer显卡（显卡（Display CardDisplay Card）基本作用就是控制计算机的图形输出，由显示基本作用就是控制计算机的图形输出，由显示卡连接显示器。卡连接显示器。分集成显卡和独立显卡。分集成显卡和独立显卡。computercomputer网卡网卡(Network Interface Card(Network Interface Card)网卡也叫网卡也叫“网络适配器网络适配器”，简称，简称“NICNIC”，

20、网卡，网卡是局域网中最基本的部件之一，它是连接计算机与是局域网中最基本的部件之一，它是连接计算机与网络的硬件设备。网络的硬件设备。 无线网卡无线网卡computercomputer主板（Mainboard）多层电路印刷板，为其它设备提供住所（多层电路印刷板，为其它设备提供住所（CPUCPU、内存、内存、I/OI/O接口）。又称系统板、母板等，微型计算接口）。又称系统板、母板等，微型计算机的核心部件。机的核心部件。主板上面密布各种元件、接口、插槽。各种外主板上面密布各种元件、接口、插槽。各种外设、板卡、设、板卡、 CPU CPU 、存储器等，都要接在主板上。、存储器等，都要接在主板上。主板在一台

21、计算机中扮演着躯干和中枢神经的角色，主板在一台计算机中扮演着躯干和中枢神经的角色，它直接关系着一台计算机的种类、性能、功能。它直接关系着一台计算机的种类、性能、功能。computercomputer 总线扩展槽、输入/输出接口电池BIOS芯片组IDE1，接硬盘或光驱 FDC，接软驱内存插槽芯片组CPU 插槽ATX电源插口鼠标、键盘接口并口串口USB接口computercomputer主板（Mainboard）按照主板生产商生产主板时所使用的主板芯片分类：按照主板生产商生产主板时所使用的主板芯片分类：Intel Intel 主板、主板、AMD AMD 主板主板国产品牌国产品牌 华硕、华硕、 技嘉

22、、昂达、微星、七彩虹等技嘉、昂达、微星、七彩虹等如：华硕如：华硕 P8h61-MLE P8h61-MLE （ Intel Intel ） 技嘉技嘉 GA-Z68A-D3H GA-Z68A-D3H （ Intel Intel ） 华硕华硕 M5A97 M5A97 （ AMD AMD ） 微星微星 870-C45 870-C45 （ AMD AMD ）computercomputer机箱机箱主要作用是放置和固定各电脑配件，起到一个主要作用是放置和固定各电脑配件，起到一个承托和保护作用，此外，电脑机箱具有电磁辐射的承托和保护作用，此外，电脑机箱具有电磁辐射的屏蔽的重要作用屏蔽的重要作用. .机箱一般

23、包括外壳、支架、面板上的各种开关、机箱一般包括外壳、支架、面板上的各种开关、指示灯等。外壳用钢板和塑料结合制成，硬度高，指示灯等。外壳用钢板和塑料结合制成，硬度高，主要起保护机箱内部元件的作用；支架主要用于固主要起保护机箱内部元件的作用；支架主要用于固定主板、电源和各种驱动器。定主板、电源和各种驱动器。机箱的品牌有金河田机箱的品牌有金河田、动力火车、动力火车、 TTTT、多彩、多彩、长城、华硕、酷冷至尊等。长城、华硕、酷冷至尊等。computercomputer鑫谷鑫谷 荣者驾御荣者驾御 computercomputer金河田金河田中国风中国风computercomputer多彩透明机箱多彩透

24、明机箱( (水晶宫水晶宫) ) computercomputercomputercomputer2 2、微机硬件系统组成、微机硬件系统组成中央处理器中央处理器CPUCPU：Intel Intel 酷睿酷睿i7 2600K 3.4GHzi7 2600K 3.4GHz内存内存：4G DDR34G DDR3主板主板：微星：微星 Z68A-G43(G3) Z68A-G43(G3) 显卡显卡：影驰：影驰 GTX560 TiGTX560 Ti黑将黑将 2GB 2GB 硬盘硬盘：希捷：希捷 Barracuda 1TB 7200Barracuda 1TB 7200转转 64MB64MB光驱光驱：先锋：先锋 B

25、DR-S06XLB 699 BDR-S06XLB 699 机箱机箱：多彩：多彩 游戏王系列游戏王系列SH891SH891（烈火金刚）（烈火金刚） 电源供应器电源供应器：航嘉：航嘉 冷静王至尊版冷静王至尊版 显示器显示器：三星：三星 S27A550H S27A550H 音箱音箱：惠威：惠威 D1010MKII 08D1010MKII 08款款 键鼠键鼠：RazerRazer 地狱狂蛇游戏标配键鼠套装地狱狂蛇游戏标配键鼠套装 摄像头摄像头：集成：集成3030万像素摄像头万像素摄像头无线网卡无线网卡：支持：支持802.11a/g/n802.11a/g/n无线无线computercomputer1.1

26、.字长字长 计算机一次处理的二进制数的位数计算机一次处理的二进制数的位数 例如：例如：8 8、1616、3232、6464位位 作为一个整体被存取、传送、处理，体现作为一个整体被存取、传送、处理，体现了计算机的性能，字长越长，精度越高。了计算机的性能，字长越长，精度越高。2.2.运算速度运算速度 每秒执行基本指令的条数。每秒执行基本指令的条数。 单位：次单位：次/ /秒、百万次秒、百万次/ /秒、万亿次秒、万亿次/ /秒秒3.3.主频主频 计算机的主时钟频率，反映了计算机的运计算机的主时钟频率，反映了计算机的运算速度。单位：赫兹（算速度。单位：赫兹（HZHZ）4.4.存储器容量存储器容量计算机

27、的主要性能指标计算机的主要性能指标computercomputer绿色环保电脑绿色环保电脑指从使用材料、噪音、能耗、辐射等方面考虑，指从使用材料、噪音、能耗、辐射等方面考虑，组建了一台安静、节能、无污染、低辐射的环保电组建了一台安静、节能、无污染、低辐射的环保电脑。脑。 绿色环保型配置要求绿色环保型配置要求: : 1 1）液晶显示器）液晶显示器 2 2）无铅主板）无铅主板 3 3）防辐射机箱及静音电源）防辐射机箱及静音电源4 4）人体工程学外设）人体工程学外设 computercomputer小结小结计计算算机机系系统统硬件硬件系统系统软件软件系统系统运算器：运算器：执行各种算术运算和逻辑运算

28、执行各种算术运算和逻辑运算控制器控制器：控制程序运行，协调各部件动作控制程序运行，协调各部件动作存储器存储器：存储程序和数据存储程序和数据输入设备输入设备：接受用户的指令和数据接受用户的指令和数据输出设备输出设备：呈现程序运行结果呈现程序运行结果系统软件：面向系统系统软件：面向系统 WindowsWindows、 UnixUnix、 DosDos应用软件：面向应用应用软件：面向应用 OfficeOffice、 FlashFlash、 PhotoShopPhotoShop CPUCPU 内存（主存）内存（主存） 外存（辅存）外存（辅存） 主机主机 外部设备外部设备computercomputer小结小结机箱机箱主板主板CPUCPU内存内存硬盘硬盘显卡显卡 网卡网卡 声卡声卡光驱光驱键鼠键鼠显示器显示器computercomputer计算机为什么能做很多事情？计算机为什么能做很多事情？科学计算、排版印刷、辅助设计科学计算、排版印刷