计算机组成与结构课件

计算机组成与结构课件汇报人：202X-01-05CATALOGUE目录计算机系统概述计算机硬件组成计算机软件组成计算机工作原理计算机性能指标计算机网络基础01计算机系统概述计算机的发展历程集成电路计算机时代20世纪60年代，以集成电路为元件，开始应用于商业和家庭。电子计算机时代20世纪40年代，以电子管为元件，用于军事和科学研究。机械计算机时代19世纪，以蒸汽机为动力，主要用于计算和制造。微处理器和互联网时代20世纪80年代，以微处理器为控制核心，实现了计算机的普及和互联网的发展。人工智能和云计算时代21世纪，计算机技术不断创新，人工智能和云计算成为新的发展方向。模拟计算机和数字计算机。按处理方式按规模按用途巨型机、大型机、小型机、个人计算机。通用计算机和专用计算机。030201计算机的分类计算机的应用领域工程设计电子商务建筑设计、机械设计、电子设计等。网上购物、在线支付、电子银行等。科学计算办公自动化多媒体应用天气预报、物理模拟、数学计算等。文字处理、数据处理、多媒体演示等。音频处理、视频编辑、游戏娱乐等。02计算机硬件组成中央处理器是计算机的核心部件，负责执行程序中的指令和处理数据。总结词中央处理器，也称为CPU，是计算机的运算和控制核心。它由数以亿计的晶体管组成，能够高速执行程序中的指令，处理和运算数据。CPU的性能决定了计算机的运行速度和效率。详细描述中央处理器存储器是计算机中用于存储数据和程序的硬件设备。总结词存储器是计算机中用于存储数据和程序的硬件设备，分为内存储器和外存储器两类。内存储器直接与CPU相连，速度快，但容量较小；外存储器则容量较大，常见的外存储器有硬盘、光盘、U盘等。存储器的容量和速度对计算机的性能有很大影响。详细描述存储器总结词输入输出设备是计算机中用于输入和输出数据的硬件设备。详细描述输入输出设备是计算机中用于输入和输出数据的硬件设备，如键盘、鼠标、显示器、打印机等。这些设备通过接口与计算机连接，将数据输入到计算机中进行处理，或将处理结果输出到设备上显示或打印。输入输出设备的种类和性能直接影响着计算机的使用体验。输入输出设备总结词总线与主板是计算机中连接各个硬件部件的桥梁。详细描述总线与主板是计算机中连接各个硬件部件的桥梁，总线负责传输数据和控制信号，主板则承载着中央处理器、内存储器、输入输出设备等部件。总线与主板的性能对计算机的整体性能和稳定性起着至关重要的作用。总线与主板03计算机软件组成是计算机系统的基本软件，负责管理计算机的硬件和应用程序，提供计算机系统的控制、管理、维护等功能。操作系统用于将人类语言翻译成机器语言，或者将机器语言翻译成人类语言，实现人机交互。语言处理软件系统软件包括文字处理、电子表格、演示文稿等软件，用于日常办公。用于处理和编辑图像，如Photoshop等。应用软件图像处理软件办公软件软件开发包括需求分析、设计、编码、测试等阶段，最终实现软件的功能和性能。软件维护包括软件的修改、更新、升级等，以保证软件的正常运行和使用。软件开发与维护04计算机工作原理二进制数的定义二进制数是计算机中使用的数制，它只有两个数字0和1。二进制数的运算二进制数的运算包括加法、减法、乘法和除法，其规则与十进制数不同。二进制数的表示二进制数可以用小数或整数表示，例如0.1表示为十进制中的0.5。二进制数的概念030201指令的定义指令是计算机执行操作的命令，由操作码和操作数组成。程序的定义程序是一系列指令的有序集合，用于完成特定的任务。指令的执行过程指令被送入指令寄存器，然后译码器根据操作码解释指令，最后执行相应的操作。指令与程序程序计数器指向下一条要执行的指令，通过内存取出该指令并放入指令寄存器。取指令指令寄存器中的指令被译码器解释，确定要执行的操作和操作数。指令译码根据译码器的输出，计算机执行相应的操作，如加法、减法、乘法或除法等。执行指令执行完一条指令后，程序计数器自动指向下一条要执行的指令。更新程序计数器计算机执行程序的过程05计算机性能指标指计算机运算部件一次能处理的二进制位数。通常，字长越长，运算精度越高，处理能力越强。字长具有更强的数据处理能力，常见于高性能计算机和服务器。64位字长常见于早期微型计算机，如AppleI、AppleII等。8位字长常见于早期个人电脑，如IBMPC及其兼容机。16位字长目前主流的个人电脑和服务器大多采用32位字长。32位字长0201030405字长主频：指计算机的时钟频率，即CPU每秒钟执行的时钟周期数。主频通常以兆赫兹（MHz）或吉赫兹（GHz）表示。主频越高，计算机的处理速度越快。目前个人电脑的主频一般在2.5GHz左右，而高性能计算机的主频可达到数十甚至上百吉赫兹。主频存储容量：指计算机存储设备所能存储的数据量。存储容量通常以字节（B）、千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）或太字节（TB）表示。随着技术的发展，存储容量的不断提高，使得人们可以存储更多的数据和软件。存储容量运算速度：指计算机执行指令或处理数据的能力。运算速度与计算机的字长、主频、存储容量等性能指标密切相关。提高运算速度是计算机技术发展的重要方向之一。运算速度通常以百万次浮点运算/秒（MFLOPS）或十亿次浮点运算/秒（GFLOPS）表示。运算速度06计算机网络基础010204计算机网络的发展历程第一阶段：远程终端连接第二阶段：计算机网络第三阶段：互联网时代第四阶段：云计算与物联网03范围一般在方圆几千米以内，属于一个部门或一组群体使用。局域网（LAN）规模介于局域网和广域网之间，覆盖城市或地区。城域网（MAN）覆盖较广泛的地理范围，连接不同地区、国家或大型企业。广域网（WAN）计算机