计算机系统组成和工作原理

1、2.1计算机系统的组成与功能,学习目标,（1）掌握计算机系统的组成部分及其功能。 （2）能对计算机常见硬件进行识别。 （3）了解计算机软件和硬件之间的关系。 （4）掌握计算机软件系统两个组成部分。 （5）了解计算机的工作原理。,1、谁知道第一台电子计算机的名字？并能介绍一下它的基本情况呢？,世界上第一台现代电子计算机“埃尼阿克”（ENIAC），诞生于1946年2月14日的美国宾夕法尼亚大学。 ENIAC长30.48米，宽1米，占地面积约170平方米，30个操作台，约相当于10间普通房间的大小，重达30吨，耗电量150千瓦，造价48万美元。,2、现在的计算机与第一台计算机比较有哪些优越性？ 无论

2、从运算速度还是占地面积以及处理信息的能力都达到了很高的水平。,4,一、计算机系统的基本组成,你知道一台完整的计算机系统的组成吗？,5,1. 硬件(Hardware)：,构成计算机的所有实际物理装置的总称。 如中央处理器、存储器、主板及各种外部设备，是构成计算机的物质基础。 这些硬件的“有机结合的整体”称为硬件系统(Hardware system),计算机系统的基本组成,计算机组成简图,显示器,键盘,主机,音箱,鼠标,打印机,7,硬件系统,主机,外部设备,输入设备（鼠标、键盘、扫描仪等）,输出设备（显示器、打印机、绘图仪、音箱等）,ROM、RAM、Cache,外存储器（软盘、硬盘、光盘、 U盘等

3、）,1. 运算器（算术逻辑部件ALU） 是计算机对数据进行加工处理的部件，可执行算术运算和逻辑运算。 2. 控制器 控制器是计算机的指挥中心，用来控制计算机各部件协调工作，并使整个处理过程有条不紊地进行。,计算机硬件组成与功能, 运算器和控制器合称为中央处理器，简称CPU，CPU是计算机的核心部件，相当于人的大脑。,3. 存储器 存储器是计算机用来存储信息的重要功能部件。主要功能是存放程序和数据。,软盘、光盘、U盘、移动硬盘等, 中央处理器CPU和内存储器合称为主机。,区别,从存储器中取出信息称为读出；将信息存入存储器称为写入。存储器读出信息后，原内容保持不变；向存储器写入信息后，则原内容被新

4、内容所代替。,内存和外存的区别： 内存用于存放计算机当前正待运行的程序和数据，速度较快、容量较小，可直接与中央处理器CPU交换信息。 外存用于存放暂时不用的程序和数据，速度相对较慢，容量较大，价格较低，不能直接与中央处理器CPU交换信息，但它可以与内存交换信息。因此，外存储器中的程序和数据必须先调入内存方可被CPU访问。,存储容量：,位,字节,位：每一个二进制数0和1所占的数位，是信息存储的最小单位，英文名bit（比特）。,字节：8个二进制位，是计量存储容量的基本单位，英文名Byte，简称B。,1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB,K（千）、M（兆）、

5、 G（千兆，吉）、 T（兆兆，太拉）,4. 输入设备 输入设备用来接收用户输入的原始数据和程序，并将它们转变为计算机能识别的形式（二进制数）存放到内存中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。 5. 输出设备 输出设备用数据的输出，把各种计算结果、数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、 音箱、投影仪等。,计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。,计算机的硬件系统,15,1. 控制器控制输入设备将数据和程序从输入设备输入到内存储器。,2.在控制器控制下, 从存储器取出指令送入控制器。,3.控制器分析指令，

6、控制运算器、存储器执行指令规定的操作。,4. 运算结果由控制器送存储器保存或送输出设备输出。,5.返回第 2 步，继续取下一条指令，直至程序结束。,取出指令分析指令 执行指令 形成下一条指令地址,计算机的工作过程,16,2. 软件(Software)：,为用户管理和使用计算机而编制的各种程序及其数据和文档资料。如操作系统、办公软件等。 软件是可记录的，可以存储在介质上。 将计算机中所有程序的集合称为软件系统(Software System)。,计算机系统的基本组成,17,系统软件： 系统软件是支持计算机用户能方便的使用和管理计算机的软件。 软件系统： 是对软件集合的统称,它包括系统软件和应用软

7、件。,注意两个概念：,计算机系统的基本组成,操作系统是控制其它程序运行、管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。如（Windows操作系统、Linux操作系统） 程序是由指令序列组成，告诉计算机如何完成一个具体的任务。如：Qbasic语言、C语言等。,（1）系统软件：,（2）应用软件 它是为计算机在特定领域中的应用而开发的专用软件，是用户为解决各类实际应用问题而编制的专用软件的总称。,20,3. 硬件和软件的关系,相互依赖关系 硬件是软件的基础，离开硬件，软件无法运行。 软件是在硬件的基础上对硬件功能的扩充与完善。,计算机系统的基本组成,计算机软件的发展 1、汇编语言的出现 2、高级语言的出现 3、操作系统的形成 4、网络软件、数据库管理系统的出现,计算机系统,硬件系统,软件系统,主机,外部设备,只读存储器（ROM),随机存储器（RAM),输入设备（鼠标、键盘、扫描仪、手写板、数码相机等）,输出设备（显示器、打印机、绘图仪、音箱等）,外存储器（硬盘、软盘、磁带、光盘、 U盘等）,计算机系统组成原理简图,练习,一、填空（1）内存储器一般可以分为_ 和_两类。（2）奔腾、奔腾、奔腾、奔腾是指计算机_的型号。 （3）常见的外存储器有_、_和_等几种。 （4）软件系统分为_和_ _。 二、 （1）计算机硬件