计算机基础培训,计算机系统的组成.doc

1、计算机基础培训,计算机系统的组成第三章计算机系统组成 3.1计算机的工作原理 3.1.1冯诺依曼的设计思想 1) 计算机内信息的表示采用二进制； 2) 计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个部分组成； 3) 计算机之所以能自动运行，是因为计算机采用了存储程序和程序控制的工作原理。3.1.2计算机系统的组成 计算机系统的组成 一台完整的计算机包括硬件系统和软件系统两部分。1、硬件 硬件是指物理装置。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功能部分组成。其功能分别是： 运算器/算术逻辑单元（ALU）：对各种数据进行算术运算和逻辑运算。 控制器：发出控制信号，

2、使计算机各部件有条不紊（协调一致）地工件。 存储器：存储数据和程序。 输入设备：用于接受用户输入的原始数据和程序。 常见的有：鼠标、键盘、扫描仪等 输出设备：将计算机处理的结果，以人们能接受的形式输出。 常见的有：显示器、打印机、绘图仪、音箱等。2、软件 软件是指程序及相关文档资料的总和。 裸机：只有硬件而没有任何软件的计算机 3、微机的性能指标 （1）字长 （2）内存容量 （3）存取周期 （4）主频 （5）运算速度 l 可靠性、可维护性、可用性、兼容性、性价比 3.1.3计算机的工作过程 计算机的工件过程就是执行程序的过程：程序内存执行程序中的指令 执行指令的四个基本操作：取出指令分析指令执

3、行指令为执行下一条指令作准备 3.2计算机硬件及相关设备 3.2.1主板/母板/Motherboard/Mainboard 1、主板结构 （1）CPU插座（引脚式、卡式、触点式、针脚式等） 北桥芯片（位置、作用、散热片） （2）芯片组 南桥芯片SDRAM同步动态随机存储器（淘汰） （3）内存插槽DDR SDRAM 双倍速率同步动态随机存储器（主流）RDRAM（美国RAMBUS公司产品，从来没成为主流） PCI插槽：连接声卡、网卡等设备 （4）扩展槽AGP插槽：连接显卡 POST：自检程序 （5）BIOS（基本输入输出系统） 【属于ROM】SETUP：硬件管理和设置程序CMOS（属于RAM）：用

4、来保存计算机硬件参数和用户对某些参数的设定。（6）Cache（高速缓冲存储器）：用于解决CPU和内存（RAM）之间速度不匹配的问题。（7）硬盘/光驱插槽（IDE接口、SATA接口） 2、后面板接口 （1）PS/2绿色鼠标，紫色键盘 （2）并行接口（并口/打印接口/LPT） （3）串行接口（串口/COM） （4）RJ-45接口（板载网络接口） （5）USB（通用串行总线） 3.2.2总线 1、定义 总线是计算机各种部件之间传递信息的公共通信干线。2、分类：数据总线DB 按传输的信息分类 地址总线AB控制总线CB 3.2.3CPU（中央处理器） 1、CPU的结构和功能 CPU（中央处理器/中央处理

5、单元）由运算器、控制器和寄存器组成。（1）运算器（算术逻辑单元ALU） 算术逻辑单元：算术运算、逻辑运算 累加器： 存放累加结果 状态寄存器：存放状态信息 通用寄存器：存放地址 （2）控制器 指令寄存器：存放正执行的一条指令 指令译码器：（分析操作码、操作数（地址码） 程序计数器：指向下一条指令的地址 时序电路 控制电路 2、CPU的发展史 （1）CPU的品牌： Intel（英特尔）、AMD（超威）、Cyrix（赛瑞克斯）三足鼎立 Intel一家独大 Intel、AMD分庭抗衡 l Intel的品牌：赛扬、奔腾、酷睿、安腾、凌动 l AMD的品牌：闪龙、速龙、羿龙、皓龙、炫龙（2）CPU的发展

6、历史 阶段 时间 字长 代表 第1阶段 19711973 4位、8位 Intel4004、8008 第2阶段 19741977 8位 Intel8080/8085、Z80 第3阶段 19781984 16位 Intel8086/8088、286、Z800（Moto） 第4阶段 19851992 32位 Intel 386、486、M69030/68040（Moto） 第5阶段 19932005 32位 奔腾、Pentium、Pentium、Pentium、K6（AMD） 第6阶段 2005至今 64位 酷睿（Core） 3、CPU的性能参数 （1）主频（时钟频率） 单位：MHz、GHz 主频外

7、频倍频 （2）外频（CPU的基准频率） 单位：MHz、GHz （3）前端总线频率（总线频率） 作用：直接影响CPU与内存数据交换速度 数据带宽（总线频率内存数据带宽）/8 （4）倍频系数（主频与外频的比例关系） 超频 锁频 （5）缓存（CPU内集成的Cache） （6）CPU指令集 定义:CPU中用来计算和控制计算机系统的一套指令的集合（机器语言） 分类：精简指令集RISC 复杂指令集CISC （7）CPU内核和I/O工作电压 CPU内核电压：制造工艺越小，CPU内核电压越低 I/0电压：1.6V3V （8）制造工艺 1毫米1000微米1微米1000纳米 （9）字长 定义：计算机一次能处理的二

8、进制数的倍数。（决定计算机的计算精度）3.2.4存储器 功能：存储数据和程序 1、存储器的分类 内存（主存）：存取速度快，容量小，价格高 （1）按CPU是否能直接访问 外存（辅存）：存取速度慢，容量大，价格便宜 内存作用：用来存放正在执行的程序、程序中用到的数据和结果 外存作用：用来存放暂时不用或需要保存的数据和程序。内存的分类：a)随机存储器RAM：特点：既可以读也可以写，通电时存储的内容可以保存，断电后存储的内容全部消失。名 称 简 称 特 点 作用 静态随机存储器 SRAM 不需要刷新，速度快，集成度低，非常贵 用于制作高速缓存（Cache） 动态随机存储器 DRAM 需要刷新，速度比S

9、RAM慢，价格低，集成度高 用于制作大容量存储器（内存条） b)只读存储器ROM 特点：只能读不能写，原有的内容由生产厂家一次性写入，断电后信息不丢失。（2）按存储介质分类 半导体存储器 磁介质存储器 优点：非易失性缺点：防强磁场 软盘：（被淘汰） 硬盘：安装系统软件和应用软件，存储大量数据（最重要的外存）光介质存储器 名称 容量CD光盘 700M以下 CD-ROM 只读光盘 CD-R 一次性写入光盘 CD-RW 可反复读写光盘 DVD光盘 4.7G（单面） 8.5G（双面） BD光盘 25G/27G（单层） 2、内存条 性能指标：内存容量、工作频率、存取时间、数据带宽、接口类型 3、外部存储

10、设备 硬盘（在向硬盘读取和写入数据时，是以扇区为基本单位） 电源接口 接口 数据接口：IDE、SATA、SCSI、SAS、光纤接口 盘片、磁道、扇区、柱面 硬盘的基本参数 容量、转速、平均访问时间、平均寻道时间、等待时间、传输速度、缓存、连续无故障时间、S.M.A.R.T、 固态硬盘 (SSD/固盘) 优点：读写速度快、防震抗摔性、低功耗、无噪音、轻便 缺点：容量小、价格高 硬盘的使用低级格式化 格式化高级格式化 分区：主分区：引导分区，最多4个，磁盘的第一个分区 扩展分区：除主分区外的其它磁盘空间 逻辑分区：在扩展分区内，可创建多个逻辑分区 活动分区：操作系统可以启动的分区 4、U盘（USB

11、闪存驱动器） 优点：小巧便于携带、存储容量大、价格便宜、性能可靠，支持即插即用和热插拨 5、。软盘 规格：4.5英寸1.44M 磁道：同心圆079 扇区：18扇区 容量：面数磁道扇区512B 写保护：滑动滑块，露出写保护口 注：新购买的软盘格式化后才能使用 3.2.6输入设备 1、键盘基本键：ASDFJKL; 2、鼠标3、扫描仪4、条形码读入器 5、光笔 6、触摸屏 3.2.7输出设备 1、显示器 CRT（阴极射线管）显示器 按制造材料分类 LCD（液晶）显示器 按屏幕对角线的长度分：15英寸、19英寸、21英寸 主要技术指标 刷新频率、点距、分辨率、带宽、高度、尺寸 2、打印机 击打式 针式

12、打印机/点阵式打印机（打印速度最慢、噪音大） 分类： 喷墨打印机（支持彩色打印） 非击打式 激光打印机（打印速度最快） 3、绘图仪 4、投影仪 （1）显卡（显示接口卡/显示适配器） 插槽：ISA、PCI、AGP、PCI-E 输出接口：VGA、DVI、HDMI、TV-Out/Video-In、S端子 GPU核心（显示核心/图形处理器） RAMDAC（随机存储数/模转换器） 显存 显卡BIOS芯片 集成显卡（板载） 分类 独立显卡3.3计算机软件系统 3.3.1计算机软件的分类 指令：计算机执行特定操作的命令，是程序设计的最小语言单位。u 指令构成：指令操作码+操作数（地址码） 程序：为计算机完成

13、指定任务而设计的一系列排列有序的指令的集合。 软件的概念 软件是指程序及开发、使用和维护程序所需的文档资料的总和。1、系统软件 管理、监控和维护计算机资源、开发应用软件的软件。 系统软件包括操作系统、程序语言处理系统、编译和解释系统、数据库系统、诊断和控制系统、系统实用程序等。2.应用软件 为用户解决实际问题而开发的各种专门程序叫作应用软件。 根据服务对象的不同分为通用软件和专用软件 3.3.2程序设计的基础知识 第一代软件（机器语言、汇编语言编写的） 第二代软件（高级程序设计语言FORTRAN、LISP、COBOL、BASIC编写的） 第三代软件（操作系统） 第四代软件（结构化程序设计Pas

14、cal、C语言） 第五代软件（面向对象程序设计、万维网、Windows、办公自动化、Java、HTML） 3.3.3程序设计语言 1、程序设计基础 （1）算法 （2）数据结构 2、程序设计语言的分类：机器语言、汇编语言、高级语言 第一代：机器语言（用二进制编写） 优点：计算机能直接识别和执行。缺点：直观性差，不易记忆，编写繁琐，容易出错。第二代：汇编语言（用助记符代替二进制代码） 优点：程序比较直观，容易检查、记忆和交流。缺点：计算机无法直接识别，需要汇编程序将之翻译成机器语言。 机器语言和汇编语言都是面向硬件的语言，称为低级语言 第三代：高级语言 优点：程序通用性强。缺点：计算机无法直接识别，需要编译和解释程序来处理。 注：用高级语言编写的程序叫作源程序。源程序通过