计算机系统的组成课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第二节 计算机系统的组成,微型机系统的组成,微型机系统主要技术指标,微型机的基本工作原理,微型机硬件基本组成,微型机软件系统,1,1. 计算机系统的组成和,工作原理,计算机系统,硬件,软件,主机,外部设备,内存,CPU,控制器,随机存储器(,RAM),只读存储器(,ROM),输入设备,输出设备,系统软件,应用软件,运算器,外,存储器,返回,2,控制器,-,计算机的神经中枢,控制器对输入的指令进行分析，并统一控制计算机的各个部件以完成一定的任务。,它是指挥整个计算机有条不紊地自动执行程序的元件。,返回,3,运算器,运算器又称算术逻辑单元,ALU,。,其主要任务是执行各种算术运算和逻辑运算。,运算器,算术逻辑单元,累加器,状态寄存器,通用寄存器,运算,暂存操作数和运算结果。,存放算术逻辑单元在工,作中产生的状态信息。,暂存操作数或数据地址。,返回,4,存储器的组成,内存储器,RAM(Random Access Memory),随机存取存储器：可读写，断电后内容消失。,ROM(Read Only ),只读存储器：只读不写，内容永久保存。,特点,：,访问速度快,暂时性,价高,链接,5,存储器的组成,外存储器,软磁盘,硬磁盘,光盘,U,盘存储器,特点：,访问速度慢,永久性,价低,链接,6,1.2 计算机的工作原理,电脑的工作原理跟电视、,VCD,机差不多，您给它发一些指令，它就会按您的意思执行某项功能。不过，您可知道，这些指令并不是直接发给您要控制的硬件，而是先通过前面提过的输入设备，如键盘、鼠标，接收您的指令，然后再由中央处理器,（,CPU）,来处理这些指令，最后才由输出设备输出您要的结果。,7,1.2 计算机的工作原理图,8,计算机硬件系统（5大组成部分,）,运算器,控制器,存储器,输出设备,输入设 备,数据流,控制流,链接,9,2. 微机的主要部件与指标,主板,CPU,芯片组,内存,光盘驱动器和光盘,磁盘驱动器和磁盘,键盘,鼠标,显示器,显示卡,打印机,扫描仪,音箱,调制解调器,数码相机,10,系统主板,：简称母板，它是微机中最大的个集成电路板，有微处理器模块、内存模块、基本（,I/O）,接口、中断控制器，,DMA,控制器及系统总线组成。,系统主板的性能,主要有配合,CPU,的芯片组决定，选择主板还要考虑它支持的内存容量、扩展 槽的数量、支持的最大系统外频及可扩展性等因素。有些主板还集成显示卡、声卡、网卡等一些外围设备接口卡。,2.1、主,板,(Mother Board、Main board、System Board),11,2.1、主,板,主板的分类：,数字芯片,和模拟芯片,主板的规格：,AT,主板、,ATX,主板,主板内部使用的总线：,ISA、 EISA、 MCA、,PCI,、 USB,等。,(Mother Board、Main board、System Board),12,2.2 中央处理器(,CPU),CPU(Central Processing Unit),组成：,控制器,运算器,寄存器,CPU,是计算机系统的核心，最高执行单位。它负责整个系统指令的执行、数学与逻辑的运算、数据的存储与传送，以及对内外输入输出的控制。所以人们就以它来判断电脑的档次，于是出现了486、586之分。,微型计算机的,CPU,称为微处理器。,不是单独的元件，存在于控制器和运算器中,！,13,2.2、,CPU,CPU,即中央处理器。是整个计算机系统的核心部件。,CPU,厂商：,Intel、 AMD,及,IBM,、,摩拖罗拉、威胜等,。,CPU,的型号和工作频率：,P10,Pentium,III,：500 MHz-1.0 GHz,Pentium 4：1.5 GHz-2.0 GHz,14,主存储器（简称内存）,：主存是存取速度快而容量相对较小的一类存储器； 它直接与,CPU,相连接，即当前正在运行的程序与数据都必须存放在内存。,计算机的主存由,半导体器件,（超大规模集成电路）构成。,按内存工作方式,：,内存又可分为随机存储器,RAM,和只读存储器,ROM.,如下图所示：,2.3、内存,内存条,15,读是从存储器中取出数据。写是向存储器中写入数据,写,RAM,读,ROM,读,RAM,中的数据可以随时读出和写入；断电后信息全部丢失。通常所讲的内存的大小即为,RAM,的大小。,16,ROM,中的数据只能读出不能写入；断电后，,ROM,中数据不会丢失。微机中,ROM,一般用来存放机器启动的系统程序。象,BIOS。,只读存储器有：,EEPROM,（,电可擦除存储器，可擦除可编程存储器）、,Flash Memory,(,快擦型存储器，又叫闪存）。,目前微机上内存普遍采用,内存条,。,微机中现在使用的内存条主要有,SDRAM、RDRAM,动态随机存储器,。,17,为了解决内存速度不能满足,CPU,速度要求，即在,CPU,和内存之间设计一个容量较小速度很快的高速缓存，这个高速缓存叫做,Cache,存储器，简称快存,。,缓存的作用,简单地讲，就是用来存储一些常用或即将用 到的数据或指令，当需要这些数据或指令的时候直接从缓存中读取，这 样比到内存甚至硬盘中读取要快得多，能够大幅度提升,CPU,的处理速度。,目前采用的高速缓冲存储器（,Cache),技术，它的访问速度比,DRAM,快10倍以上.,它又可分为两级,L1 Cache,和,L2 Cache,，,在,Intel,公司的,Pentium 11,及以后产品两级,Cache,都,封装在,CPU,内。,Cache,存储器,18,1、,容量,：内存条的容量常见的有16,M，32M，64M， 128M，256M,等。,2、,存取时间,：内存的存取时间决定了内存的速度，单 位是纳秒（,ns）。,3、,奇偶校验位,：主要是用来保证数据的正确读写。,4、,接口类型,：主要有,SIMM（,单列直插）和,DIMM（,双列直插）,内存条的主要技术指标,返回,19,2.4、,I/O,总线和扩展槽,总线的概念,总线是外围设备访问内存和,CPU,的数据通道，他传送控制信号、地址信号和数据信号，它传输的速度和一次传送的数据大小也是衡量微型机性能的重要指标。,按信号类型分为三总线结构：,数据总线,DB(Data Bus),地址总线,AB (Address Bus),控制总线,CB (Control Bus),20,2.4、,I/O,总线和扩展槽,目前使用最广泛的2种总线：,ISA,总线和,PCI,局部总线,。,1，,ISA,总线,ISA,即工业标准结构总线是美国,IBM,公司为286计算机制定的工业标准总线。该总线的总线宽度是16位，总线频率为8,MHz。,2,、,PCI,总线,PCI,即连接外部设备的计算机内部总线,是即美国计算机协会专业集团推出的新一代,64,位总线。该总线的最高总线频率为,33,MHz,，,数据传输率为,80,Mby,/s(,峰值传输率为,133,Mby,/s),。,扩展槽,：即,PC,外设的一些接口。我们的一些外围设备就是通过系统主板上的,扩展槽,与,I/O,总线相连。,有,ISA、PCI 、USB、AGP,等形式。,P,11,21,不能被,CPU,直接访问。,外存中的程序，需要调入内存，才可执行。,除软盘外，一般外存容量比内存大。,外存速度比内存慢。它包括：,2.5 外存储器,1，磁存储器,2，光存储器,3，,U,盘存储器,22,2.5.1、磁盘驱动器和磁盘,磁盘是通过表面的磁性介质来记录信息的。,（1）软盘和软驱：统称为软磁盘,软盘驱动器,软盘的规格有5.25英寸和9,CM(3.5,英寸)两种,23,A、,软盘写保护口：,当软盘处于写保护状态时，数据不能写入此张软盘。,B、,软盘的工作原理,：盘片转动、磁头移动,C、,软盘的主要技术指标,：,面数、磁道、扇区、存储密度、容量。其中：,软盘的容量=面数*磁道数*扇区*512(字节)=2*80*18*512,B,D、,软盘的保护：,防磁、防热、防湿，切勿用手摸磁盘 外露磁表面，不用时就放在盘套中，切勿弯曲、挤压，标签就先写后贴，驱动器灯亮时，不能抽插磁盘。,24,（2）硬盘和硬盘驱动器（统称硬磁盘）,它容量大，读写速度比软磁盘快很多，不易损坏。硬盘形状如下：,硬盘的内部结构,硬盘的存储容量公式：,磁头数*柱面数*扇区数*每个扇区的字节数,25,2.5.2、光盘驱动器和光盘（统称光存储器）,CD-ROM,光驱,常见光盘和光盘驱动器,CD-ROM：,只读型光盘,CD-MO：,可重复读写光盘,CD-R：,可刻录光盘,CD-RW：,可重复刻录光盘,DVD：,数字多功能光盘,26,U,盘（魔盘，优盘）,它具有容量大（数十兆几百兆），,体积小，保存信息,可靠，易携带等优点。,U,盘存储器,返回,27,2.6、外围设备,（1）、键盘,键盘是由一组排列成阵列形式的按键开关组成。每按下一个键，则产生一个相应的扫描码，不同位置的按键对应不同的扫描码。键盘中的单片机将扫描码送到主机，再由主机将按键扫描码转换,成,ASCII,码。,早期的键盘是83键，常用的有101键、102和104键标准键盘。,28,打字键区,光标键区,小键盘区,功能键区,指示灯面板,组合控制键,101键组成,29,（2）、鼠标,鼠标：,屏幕坐标位置指示器。,鼠标的外观：,鼠标的分类,：,以按钮数目划分：,两,键鼠标,三键鼠标,以鼠标工作原理划分：,光电式(光学)鼠标,人体工程学鼠标,机械式鼠标,30,（3）、显示器,主要技术指标：,尺寸：15寸、17寸、21寸,分辨率：800600，1024768，16001200，,刷新频率,点距,逐行/隔行显示,辐射指标,绿色功能,显示器：,显示器由监视器和显示控制适配器组成,31,按显示器显示的颜色分,：,单色和彩色,。,按显示的内容分,：,字符显示器(只显示,ASC,字符)和图形显示器(可显示,ASC,字符和图形),按显示器的大小分,：,14英寸、15英寸、17英寸。,显示器的分类,32,显示卡,显示卡的分类(按采用的图形芯片划分)：,单色显示卡,彩色显示卡,2,D,图形加速卡,3,D,图形加速卡,显示卡的规格：,CGA：,彩色图形适配卡（4色）,EGA：,增强图形适配卡（16色）,VGA：,视频图形阵列（256）,SVGA：,超级视频图形阵列,XGA：,增强图形阵列,33,（4）打印机,打印机的种类：,针式(点阵)打印机,喷墨打印机,激光打印机,打印机的技术指标：,分辨率,速度,噪声,34,（5）调制解调器,调制解调器(,Modem),是能够完成数字信号和模拟信号相互转换的设备。,数字信号,模拟信号,调制：,模拟信号,数字信号,解调：,调制解调器目前有内置和外置两大类。,35,（6）多媒体音箱,多媒体计算机的必备设备，防磁。,多媒体音箱的品种：,塑料无源音箱,塑料有源音箱,木质有源音箱,返回,36,（7） 扫描仪,输入设备,用于制作照片档案、需文字原稿的档案及图文传真等。,扫描仪的分类：,图象扫描仪：主要用于扫描图象。,光学识别器：用于扫描代表数字的光学码。如条形码。,37,扫描仪,数码影像新贵明基专业底片扫描仪,ScanWit,2740S,38,（8）数码相机,真正“所见即所得”的设备。,FinePix2300Z,211,万像素，支持,USB, 128MB,SmartMedia,39,计算机输入/输出设备,输入设备：,键盘,鼠标,扫描仪,手写输入笔,数码相机,输出设备：,显示器,打印机,绘图仪,返回,40,3 计算机软件系统,软件的概念：,软件是指在计算机上运行的程序及其使用和维护文档的总和,软件系统的分类：,系统软件,应用软件,41,软件系统的分类,系统软件：,是计算机系统中供给用户使用的操作系统环境和控制计算机系统按照操作系统要求运行的软件。,应用软件：,是计算机系统支持下的所有面对实际问题和具体用户群的应用程序的总合。,42,3.1 系统软件,操作系统(,Dos,Windows,Linux,),语言处理程序,机器语言（低级语言）,汇编语言（过渡语言）,高级语言（接近自然语言,）,连接程序,诊断程序,数据库系统（,FoxPro、Oracle,等）,43,3.2 应用软件,数据处理软件(如：,SmartDraw,、,Matlab,),文字处理软件(如：,WPS、WORD),表格处理软件(,如：,CCED、 EXCEL),计算机辅助工程应用,实时处理软件,计算机软件包等其他应用软件,44,