1 计算机的硬件组成.ppt

1、2020/7/12,计算机的硬件组成,1,1 回顾与引入 2 冯诺依曼体系结构 3 计算机的工作过程 4 计算机的工作原理 5 本讲小结,计算机的硬件组成,2020/7/12,计算机的硬件组成,2,1 回顾与引入,何为硬件？ 硬件是指组成计算机的看得见的物理设备。 例如：显示器、主机等，是构成计算机的实体。 何为软件？ 软件是用来指挥计算机完成具体工作的程序和数据的总称，是整个计算机的灵魂。 例如，Windows操作系统、IE浏览器等。,计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。,2020/7/12,计算机的硬件组成,3,本讲内容,计算机硬件的组成 计算机由哪些部件组成 程序、指令和数据的概

2、念 计算机的工作过程 计算机的工作原理,2020/7/12,计算机的硬件组成,4,引入,台式计算机有哪些部件组成？,计算机的组成部件就这些？,里面还有什么？,主机里的部件重要，还是外面的重要？,哪些部件属于同一类型？,2020/7/12,计算机的硬件组成,5,1 回顾与引入 2 冯诺依曼体系结构 3 计算机的工作过程 4 计算机的工作原理 5 本讲小结,计算机的硬件组成,2020/7/12,计算机的硬件组成,6,2 冯诺依曼体系结构,冯诺依曼式计算机有五大部件 存储器、运算器、控制器 输入设备、输出设备,2020/7/12,计算机的硬件组成,7,存储器,存储器是用来存储程序和数据的部件 通常分

3、为：内存储器和外存储器 内存储器存放执行中的程序和数据 外存储器存放暂时不用的程序和数据,2020/7/12,计算机的硬件组成,8,理解内存储器,宾馆,内存储器,存储单元,房间,地址：存储单元的编号，按地址存取数据。,相似：结构和使用方式,区别：内容形式,2020/7/12,计算机的硬件组成,9,运算器和控制器,运算器又称算术逻辑单元(ALU)， 完成对二进制数的两类操作 加、减、乘、除等基本算术运算 与、或、非等基本逻辑运算 控制器是计算机的控制中心 控制计算机各部件协调工作 使计算机能够自动地执行程序,CPU = 运算器 + 控制器,2020/7/12,计算机的硬件组成,10,输入设备接受

4、用户输入的原始数据和程序，并将它们变为计算机能识别的形式存放到内存中。 键盘、鼠标、扫描仪、手写笔。 外存也属于输入设备。 输出设备将存放在内存中由计算机处理的结果转变为人们所能接受的形式。 显示器、打印机、绘图仪等。 外存也属于输出设备。,输入设备与输出设备,2020/7/12,计算机的硬件组成,11,运算器,控制器,存储器,输入设备,输出设备,五大部件之间的关系？,计算机是如何工作的？,2020/7/12,计算机的硬件组成,12,1 回顾与引入 2 冯诺依曼体系结构 3 计算机的工作过程 4 计算机的工作原理 5 本讲小结,计算机的硬件组成,2020/7/12,计算机的硬件组成,13,团队

5、协作游戏,组长,组员(微波炉),任务箱,烘烤 201 225 212 2,原料处,成品处,做法,下个任务,201 202 225,面粉,鸡蛋,储物柜,2020/7/12,计算机的硬件组成,14,计算机与团队游戏,控制器,组长,运算器,组员,储物柜,内存,任务箱,任务,程序,原料/成品,数据,2020/7/12,计算机的硬件组成,15,程序和数据,程序是完成特定任务的一系列指令 数据是现实世界各种信息在计算机中的表现形式 数值、文本、图片、音乐、电影 程序和数据永久保存于硬盘中 运行时从硬盘导入内存,2020/7/12,计算机的硬件组成,16,i = 2; sum = 1; while ( i

6、101 ) sum = sum + i; i = i + 1; print sum;,1,2,3,3,6,4,10,5,思路？,理解程序、指令和数据,1,+ 2,= 3,+ 3,= 6,+ 4,= 10,+ ,+ 100,= 5050,程序,i = 2; sum = sum + i;,指令,重复99次,数据,问题：计算1+2+100的和,打印结果,2020/7/12,计算机的硬件组成,17,sum = sum+i,程序存储,控制器、运算器与内存的协作,控制器,从sum中取出加数,从i中取出被加数,加数与被加数求和,结果送回sum,运算器,执行指令,通知取数,取数,通知送回,计算,2020/7/

7、12,计算机的硬件组成,18,单条指令的执行过程,取指令 分析指令 取操作数 计算 送回结果,取任务 分析任务 取原料 制作 放回成品,与执行真实任务没什么区别,2020/7/12,计算机的硬件组成,19,程序的执行过程,控制器会按照程序规定的先后顺序，依次取指令执行,2020/7/12,计算机的硬件组成,20,外存储器的作用,内存储器,外存储器 (如硬盘/磁带),运算器 控制器,内存容量小且断电后无法保存 存放使用中的信息 外存容量大且可永久保存 存放暂时不使用的程序和数据,速度快,速度慢,2020/7/12,计算机的硬件组成,21,输入设备的作用,提前准备数据,即时输入数据,至硬盘,至内存

8、,2020/7/12,计算机的硬件组成,22,输出设备的作用,把程序执行结果从内存中读出 中间结果、最终结果 以特定的方式呈现给用户,2020/7/12,计算机的硬件组成,23,1 回顾与引入 2 冯诺依曼体系结构 3 计算机的工作过程 4 计算机的工作原理 5 本讲小结,计算机的硬件组成,2020/7/12,计算机的硬件组成,24,4 计算机的工作原理,存储程序 程序保存在计算机的存储器中 由程序控制 按照程序规定的步骤逐条执行指令,2020/7/12,计算机的硬件组成,25,本讲小结,冯诺依曼体系结构 存储器、运算器、控制器 输入设备、输出设备 程序、指令和数据的概念 单条指令的执行过程 (重点) 取指令、分析指令 取操作数、计算、送回结果 程序的执行过程 按照规定的顺序逐条执行指令 计算机的工作原理 存