微型计算机系统基本组成课件

微型计算机系统基本组成微型计算机系统基本组成微型计算机系统基本组成计算机系统组成12021/2/21计算机系统组成本章要点作业与思考微型计算机的主要性能指标微型计算机系统的基本组成微型计算机硬件基本组成及应用微型计算机软件基本组成计算机系统基本组成及工作原理2021/2/21微型计算机系统的基本组成微型计算机系统以微处理器为核心，加上存储器、外存储器接口及输入/输出接口，采用总线结构实现系统连接，再配以相应的外部设备和软件构成的计算机系统。微型计算机简称微机，供个人用户操作的微型计算机通常称为个人计算机（PersonalComputer，简称PC）。一台微型计算机要正常工作，应该怎样来配置呢？从外观来看，微型计算机基本构成包括主机、显示器、鼠标和键盘。显示器主机鼠标键盘2021/2/21微型计算机系统的基本组成在主机箱内有CPU、内存、主板、硬盘、软盘驱动器、光盘驱动器、显卡、声卡、网卡、调制解调器、电源等，CPU、内存以及各种板卡都插在主板的相应插槽上。微型计算机还可配置打印机、扫描仪、音箱等。CPU电源内存调制解调器主板光盘驱动器软盘驱动器硬盘主机箱内部各部件这些看得见、摸得着的物理实体，称为硬件。2021/2/21微型计算机系统的基本组成一台微型计算机只有硬件并不能正常工作，必须安装必要的软件。常用的软件主要有：操作系统、办公软件、程序设计软件、数据库管理软件、多媒体编辑处理软件（图形图像处理软件、动画制作软件、视频编辑软件等）、网页制作软件、辅助设计软件及其他常用工具软件（音频视频播放软件、网络聊天软件、网络下载软件、杀毒软件、压缩/解压缩软件、翻译软件、图像浏览软件等）等。综上，一台微型计算机若要正常工作，必须具备必要的硬件和软件。微型计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。2021/2/21微型计算机硬件基本组成及应用微型计算机硬件组成及应用微型计算机硬件结构特点微型计算机主机微型计算机外部设备总线的概念总线的分类总线标准总线的性能指标2021/2/21微型计算机硬件组成及应用硬件包括主机和外部设备两大部分。主要功能集中在主机上，主机箱里安装着系统主板、软/硬盘驱动器和光盘驱动器、电源等，系统主板上插有CPU、内存、各种输入/输出接口卡（如显卡、声卡、网卡等）。外部设备主要包括外存储器和输入/输出设备，需注意的是外存储器所对应的驱动器是安装在主机箱内部的。微型计算机主机CPU中央处理器CPU也称微处理器MPU（MicroProcessingUnit），是微型计算机的核心，是计算机完成指令读出、解释和执行的重要部件，主要完成各种算术和逻辑运算，并控制计算机各部件协调工作。2021/2/21微型计算机硬件组成及应用CPU包括三大部分：运算器、控制器和内部寄存器。①运算器主要完成各种算术运算（如加、减、乘、除）和逻辑运算（如逻辑加、逻辑乘和非运算）。②控制器负责读取指令，并对指令进行分析以作出控制。③寄存器直接参与运算并存放运算的中间结果。①主频②外频与倍频③L1和L2高速缓存④内存总线速度⑤地址总线宽度⑥数据总线宽度⑦制造工艺CPU的主要性能指标2021/2/21微型计算机硬件组成及应用内存内存储器又称主存储器，简称内（主）存，用来存放正在运行的程序和当前使用的数据，直接与CPU交换信息。内存存取速度快，价格较贵，容量相对较小。内存以内存条的形式插于主板内存槽中。内存分为随机存储器RAM（RandomAccessMemory）和只读存储器ROM（ReadOnlyMemory）两大类，平时所说的内存指RAM。①RAM：存放的是当前运行的程序和数据，特点是可读可写，但是一旦掉电，RAM中的内容就会随之丢失。②ROM：只能从中读取数据，不能写入数据。一般存放自检程序、初始化程序、基本输入/输出程序等。内存条①存储速度②存储容量内存的主要性能指标2021/2/21微型计算机硬件组成及应用主板主板主板（MainBoard）也叫系统板（SystemBoard）或叫母板（MotherBoard），是整个计算机工作的基础。主板把各种设备和计算机紧密连接在一起，形成一个有机整体。主板安装在计算机机箱内，上面集成了CPU插座、内存插槽、芯片组、扩展插槽、各种接口、BIOS芯片、CMOS电池、跳线等相关器件。主板架构架构不同主要指主板上各元器件的布局排列方式、尺寸大小、形状以及所使用的电源规格和控制方式不同。ATX架构是目前绝大多数主板采用的架构。2021/2/21微型计算机硬件组成及应用主板的组成PS/2键盘及鼠标接口并口串口

USB接口集成网卡接口

集成声卡接口集成声卡芯片集成网卡芯片PCI-Ex1插槽PCI-Ex16插槽BIOS芯片IDE接口SATA接口PCI插槽南桥芯片北桥芯片CPU插座电源接口软驱接口内存插槽CMOS电池

主板组成图2021/2/21微型计算机硬件组成及应用CPU插座不同类型的CPU具有不同的CPU插座，买主板必须看是否支持自己的CPU。内存插槽目前主要应用于主板上的内存插槽是DIMM插槽。主板支持的最大内存容量受主板内存插槽数量限制。芯片组（Chipset）芯片组是主板的核心组成部分。分为北桥芯片和南桥芯片，其中，北桥芯片起着主导性的作用，也称为主桥(HostBridge)。扩展插槽可以插显卡、声卡、网卡、内置Modem等扩展卡。选购主板时，有多种类型和足够数量的扩展插槽意味着今后有足够的可升级性和设备扩展性。存储装置接口硬盘或光驱与主机系统间的连接部件。扩展接口连接各种外围设备的接口。BIOS芯片和CMOS跳线2021/2/21微型计算机硬件组成及应用输入/输出接口是CPU与外围设备之间交换信息的连接电路，通过总线与CPU相连以协调主机与外围设备的工作。显卡①显卡：是连接CPU与显示器的接口电路，主要是控制计算机的图形输出，负责将CPU送来的影像数据处理成显示器能识别的格式，再送到显示器形成图像。声卡②声卡：是实现模拟信号和数字信号相互转换的硬件电路。麦克风和喇叭所用的是模拟信号，而计算机所能处理的是数字信号，声卡的作用就是实现二者的转换。2021/2/21微型计算机硬件组成及应用③网卡：用于实现联网计算机和网络电缆之间的物理连接，为计算机之间相互通信提供一条物理通道，并通过这条通道进行高速数据传输。网卡④调制解调器（Modem）：俗称“猫”，它将计算机与电话线连接起来，通过电话线实现计算机与因特网的连接，利用调制过程和解调过程，实现两台计算机之间的远程通讯。根据Modem与计算机连接位置的不同，可分为内置Modem和外置Modem。内置Modem外置Modem2021/2/21微型计算机硬件组成及应用电源电源是微型计算机主机的动力核心，担负着向微型机中所有部件提供电能的重任。电源的主要作用是将交流电转换为微型机所使用的+5V、+12V、+3.3V等不同电压的直流电。电源机箱机箱是微型计算机主机的外壳。ATX机箱是目前市场上最常见的机箱，与ATX架构的主板和电源匹配，与AT主板和MicroATX（迷你型ATX）主板兼容。

机箱2021/2/21微型计算机硬件组成及应用微型计算机外部设备外存储器外存储器简称外存，用来存放暂时不用的程序和数据。相对于内存而言，外存的容量大、价格低，但是存取速度慢。常用的外存有软盘、硬盘、光盘、U盘、移动硬盘等。软盘硬盘光盘U盘移动硬盘2021/2/21微型计算机硬件组成及应用硬盘硬盘是最常用的外存储器，通常安装于主机箱内部。主要由磁性盘片、驱动盘片转动的驱动系统、磁头、读写系统以及控制系统组成并密封在金属盒中。目前硬盘在朝着大容量、高速度（用转速来衡量）、低噪音的方向发展。硬盘结构读写磁头及定位系统电子线路磁性盘片马达光盘的种类①CD-ROM（CompactDiskReadOnlyMemory）：只读型光盘。②CD-R（CD-Recordable）：一次写入型光盘。③CD-RW（CD-Rewriteable）：可重写刻录型光盘。④DVD（DigitalVideoDisk）：一种超高容量的光盘，是目前主要使用的光盘存储设备。分只读型（DVD－ROM）、一次写入型（DVD－R）、可重写型（DVD－RAM）几种。2021/2/21微型计算机硬件组成及应用光盘驱动器和刻录机光盘驱动器（简称光驱）是用来读取光盘中信息的设备。刻录机是一种类似于光驱的设备，向光盘中写入数据或修改数据需要使用刻录机。刻录机既可作刻录机用，也可作为光驱读光盘用。

刻录机U盘采用FlashMemory（也称闪存）制造的移动存储设备，也叫闪盘、优盘，现今几乎全面取代软盘，其体积小、存储容量大、存取数据速度快、价格便宜。移动硬盘以硬盘为存储介质的一种便携存储产品，2.5寸笔记本硬盘在目前移动硬盘中使用最多。2021/2/21微型计算机硬件组成及应用输入设备用来输入程序和数据到内存的设备，鼠标和键盘是最基本的输入设备。机械鼠标激光鼠标无线鼠标人体工程学鼠标光电鼠标鼠标价格低廉、使用方便、广泛用于图形用户界面使用环境中。根据结构的不同，可分为机械鼠标和光电鼠标（激光鼠标是光电鼠标的一种）。根据与计算机的连接方式不同，可分为有线鼠标和无线鼠标。无线鼠标又可分为红外线型和电波型。2021/2/21微型计算机硬件组成及应用键盘通过键盘，可以将英文字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机输入数据、发出命令等。按接触方式可分为机械式键盘和电容式键盘，常用的是电容式键盘。按接口方式可分为PS/2接口键盘和USB接口键盘，常用的键盘多为PS/2接口键盘，有些键盘提供USB接口。

按外形可分为标准键盘和人体工程学键盘。标准键盘人体工程学键盘主键盘区数字小键盘区功能键区编辑键区2021/2/21微型计算机硬件组成及应用扫描仪一种高精度的光电一体化的高科技产品，能将图片、文稿、照片、胶片、图纸等图形文件输入计算机。扫描仪数码摄像机摄像头数码相机其他输入设备数码相机、数码摄像机和摄像头也可以看作是输入设备。2021/2/21微型计算机硬件组成及应用输出设备是将计算机处理的结果以人们或其他机器能接受的形式输出的设备，主要有显示器、打印机等。显示器用于显示用户输入的命令和数据、正在编辑的文件、图形或图像信息、程序运行的结果、执行命令的提示信息以及计算机所处的状态等。液晶显示器CRT显示器目前的显示器基本都是彩色显示器。根据显示器件分类可分为阴极射线管（CRT）显示器和液晶（LCD)、发光二极管（LED）、等离子体（PDP）、荧光（VF）等平板型显示器。按显示方式分类可分为字符显示方式和图形显示方式。显示器的分类2021/2/21微型计算机硬件组成及应用①扫描方式②带宽

③点距

④显示器尺寸和可视面积

⑤刷新率

⑥分辨率

显示器的主要技术参数液晶显示器需特别注意的参数①亮度

②对比度

③响应时间

④可视角度打印机用于将计算机运行结果或中间结果打印在纸上。打印机的分类打印机按色彩分为单色和彩色。按工作方式分为击打式和非击打式。常用的击打式打印机有针式打印机，常用的非击打式打印机有喷墨打印机和激光打印机。打印机的主要技术指标①打印分辨率②打印速度③最大打印幅面2021/2/21微型计算机硬件组成及应用针式打印机喷墨打印机激光打印机投影仪将投影仪连接在计算机的显示器输出端口上，把应该在显示器上显示的内容投射到大屏幕甚至一面墙壁上，非常适合于课堂教学以及其他演示活动。投影仪音箱用来发声的设备，是组成多媒体计算机的重要部分之一。音箱2021/2/21微型计算机硬件结构特点微型计算机硬件基本结构图CPU主存储器外存接口硬盘驱动器软盘驱动器光盘驱动器输入接口键盘鼠标输出接口显示器打印机其他I/O接口各种外部设备地址总线数据总线控制总线微型计算机的独特之处在于采用总线结构实现系统各部件的连接。总线将CPU、主存储器、外存储器接口、输入/输出接口等连接起来。2021/2/21总线是连接计算机内各部件和各种外部设备的信息传输线，通过它实现信息传输。总线的概念根据总线连接部件的不同，可分为三种总线：①内部总线：指在微处理器芯片内部各单元之间传输信息的总线，位于CPU芯片内部。②系统总线：指连接CPU、主存储器和各种I/O接口卡等主要部件的总线，位于主板上。③外部总线：指微型计算机与外部设备之间进行通信的总线。总线的分类微型计算机硬件结构特点2021/2/21系统总线根据传送内容的不同分为：数据总线、地址总线、控制总线。①数据总线DB(DataBus)：双向传输总线。用于CPU与主存储器、CPU与I/O接口卡之间传送信息。②地址总线AB(AddressBus)：单向传输总线。主要用来指出数据总线上的源数据或目的数据在主存单元或I/O端口的地址。③控制总线CB(ControlBus)：用来发出各种控制信号的传输线。系统总线总线标准总线的性能指标①总线工作频率②总线位宽③总线带宽微型计算机硬件结构特点2021/2/21微型计算机软件基本组成常用操作系统有：Windows98、Windows2000、WindowsXP、WindowsVista、Linux等。WindowsXP是当前使用最广泛的操作系统。WindowsVista是微软在2007年1月30日向全球同步发行的一款新的操作系统。Windows7是微软对未来新操作系统版本的代号，即将面世。操作系统常用办公软件有：Microsoftoffice2003、WPS2005等。常用工具软件有：①音频视频播放软件②网络聊天软件③网络下载软件④杀毒软件⑤压缩/解压缩软件⑥翻译软件⑦图像浏览软件办公软件与工具软件①C语言

②C++

③C#语言④JAVA语言⑤ASP⑥JSP程序设计软件2021/2/21微型计算机软件基本组成常用的中小型数据库管理系统有VisualFoxPro、Access等。适合于网络环境的大型数据库管理系统有Oracle、Sybase、SQLServer、DB2、Informix等。数据库管理软件常用图形图像处理软件有：Photoshop、Freehand、CorelDraw、Illustrator等。常用动画制作软件有3DStudioMAX、Maya、Flash等。常用视频编辑软件有WindowsMovieMaker、Premiere、会声会影等。多媒体编辑处理软件常用网页制作软件有Frontpage、Dreamweaver等。网页制作软件常用辅助设计软件有AutoCAD、Protel等。辅助设计软件2021/2/21微型计算机的主要性能指标字长内存容量存取周期主频运算速度微型计算机主要性能指标可靠性可维护性兼容性性能价格比其他影响性能的因素2021/2/21计算机系统基本组成及工作原理计算机硬件系统计算机软件系统计算机系统组成结构计算机系统层次结构计算机工作原理2021/2/21计算机硬件系统1）采用二进制形式表示指令和数据。2）指令和数据均存放在存储器中。将指令和数据预先存放在存储器中，计算机在工作时能够在控制器的控制下自动高速地从存储器中取出指令并加以执行。3）由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大基本部件组成计算机。工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。冯•诺依曼“顺序存储程序”原理冯·诺依曼型计算机的基本硬件结构存储器控制器输出设备运算器数据总线控制总线存储器控制器运算器数据总线输出结果数据输入设备冯•诺依曼型计算机基本组成计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。2021/2/21计算机硬件系统运算器又称算术逻辑单元，是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、非、异或等）。控制器计算机的指挥中心，计算机在控制器的控制下有条不紊的协调工作。控制器、运算器组成CPU，是硬件系统的核心。存储器计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息（数据、指令、程序）都存放在存储器中。存储器分为内存储器（内存）和外存储器（外存）两种。输入设备向计算机输入信息的设备。输出设备输出计算机处理结果的设备。2021/2/21计算机软件系统系统软件管理、监控和维护计算机系统正常工作的程序和有关资料，是计算机正常运转不可缺少的，任何用户都要用到系统软件，其他程序都要在系统软件支持下编写和运行。操作系统对计算机全部软件、硬件资源进行控制和管理的大型程序，是直接运行在裸机上的最重要最基本的系统软件，其他软件必须在操作系统的支持下才能运行，它是软件系统的核心。软件是指计算机为某种特定目的运行所需要的程序以及程序运行时所需要的数据和有关的技术文档资料。根据软件用途将其分为两大类：系统软件和应用软件。2021/2/21计算机软件系统程序设计语言和语言处理程序程序设计语言分为：机器语言、汇编语言、高级语言①机器语言：用二进制代码表示，是计算机唯一能识别和执行的语言。②汇编语言：用助记符来表示机器指令的语言，也称符号语言。③高级语言：一种接近于人类自然语言的语言，也称算法语言。语言处理程序：计算机不能直接识别和执行的源程序，必须由语言处理程序将其翻译成机器能识别的目标程序（即机器指令代码）。语言处理程序主要有：①汇编程序②编译程序③解释程序数据库管理系统作用是组织、管理和处理数据库中的数据。服务性程序主要包括：①编辑程序②连接装配程序③测试、诊断程序2021/2/21计算机软件系统为解决某个实际问题而编制的程序和有关资料。分为应用软件包和用户程序。①应用软件包：生产厂家或软件公司，为解决带有通用性的问题而精心研制的程序，如Word、Excel、P