计算机系统的组成

,*,1.,计算机系统的组成,一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。,计算机硬件是人们看得见、摸得着的实体，它是由一组设备组装而成的，将这些设备作为一个统一体而协调运行，故称之为硬件系统。,计算机硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。,1,运算器（,ALU,）,2.,控制器（,CU,）,3,存储器,（,1,）主存储器（内存）,（,2,）辅助存储器（外存）,4,输入设备,5,输出设备,2.,硬件系统,1),运算器,（,ALU: Arithmetical and Logical Unit,）,运算器的主要功能就是对二进制数据进行算术运算和逻辑运算，所以也称算术逻辑单元。,2),控制器,（,CU,：,Control Unit,）,控制器是整个计算机的控制枢纽，用于控制计算机各部件协调地工作。,运算器和控制器合在一起称为中央处理器,CPU,（,Central Processig Unit,），它是计算机的核心部件。,2.,硬件系统,字长：,在计算机中，作为一个整体参与运算、处理和传送的一串二进制数，称为一个,字,。,组成该字的二进制,“,数,”,的,“,位数,”,称为,“,字长,”,。字,长等于,CPU,中通用寄存器的位数。因此在用字长来区分计算机时，常把计算机说成,“,8,位机,”,、,“,16,位机,”,、,“,32,位机,”,、,“,64,位机,”,。,主频：,对同一型号的,CPU,还可按他们的主频进一步加以区分，例：,100,、,133,、,166,、,200,、,233,、,266,、,300,MHZ,，,4GHZ,等。,主频是表征计算机,运算速度,的主要参数。,CPU,的主要参数：,3),存储器,（,Memory,）,存储器是计算机用来存放程序和数据的记忆装置。,计算机中的全部信息，包括输入的原始信息，经过计算机初步加工后的中间信息以及最后处理得到的结果信息都记忆或存储在存储器中。另外，对数据信息进行加工处理的一系列指令所构成的程序也存放其中。,存储器分为两大类：,内存储器和外存储器。,4),输入,/,输出设备,（,Input/ Output Device,）,输入输出设备是实现人与计算机之间相互联系的部件。其主要功能是实现人,机对话、输入与输出以及各种形式的数据变换等。,常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏等。,常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪和音响等。,4.,计算机的硬件设备,通常，计算机硬件设备可分为三大部分：,主机：,安装在机箱里面的硬件与机箱，被称为主机。,输出设备：,如显示器、打印机等。,输入设备：,如键盘、鼠标及手写板等。,（,1,）主机,主机由机箱和机箱中的组件构成。其中主机箱中的主要组件有主板、,CPU,、内存条、 硬盘、软盘驱动器、光驱、显卡、声卡及电源等。,1,） 主机箱,2,）,主板,主板又称系统板或母板（,mother board,），是计算机主机的核心，被固定在机箱内。计算机整体性能是否能稳定有效地得到发挥，主板将起到非常重要的作用。,计算机中几乎所有的基本设备都与主板相连接。主板是计算机中最大的一块电路板，上面有一系列的插槽及接口：,早期的,CPU,586,686,K6,P,P,P,3,）,CPU,内存是计算机运行程序时临时存储数据的地方，其存储速度及大小直接影响着计算机的整体性能。内存存储的数据直接供,CPU,使用，存储容量越大，计算机执行效率越高。,内存包括,ROM,和,RAM,两种。,4,）内存储器,只读存储器,(Read only Memory,，简称,ROM,),是一种写入信息之后，只能读出而不能再写入的固定存储器；,特点：,信息在断电后仍能保存下来；,用途：,常用它来存放固定的程序和数据。,如主机板上的,BIOS,就是。,4,）内存储器,随机存储器,(Random Access Memory,，简称,RAM,),是一种可以任意读写数据的存储器，其中的数据会因掉电而丢失，故一般用来存放正在使用的数据。,CPU,对它们既可读出又可写入数据。,形状：,内存通常制作成条状，称为,内存条,，插在主板的内存插槽中,;,特点：,RAM,存储单元的内容可以随时读出或写入，故又称为读写存储器。但它里面存放的信息会因断电而消失；,用途：,暂存输入、输出的数据和中间计算结果，用来和外存交换信息。,4,）内存储器,硬盘是计算机系统中使用最多的外存储器，安装在主机箱中，如图所示。,目前硬盘的发展主要是向大容量、高速存储、小体积、高可靠性这几个方面进行。硬盘一般采用,IDE,标准接口，随着技术的不断提高，目前比较流行的是,EIDE,标准接口。,6,）,硬盘,7,）光盘与光驱,光盘读写原理：,写入数据时,，用高能激光束沿螺旋线照射光盘片，在可塑层上灼出极小的坑，并以小坑的有无表示,0,和,1,。全部数据写完后，再往可塑层上喷镀一层金属材料以固定信息。,读出时,，用低能激光束入射光盘，利用盘表面上的小坑和平面处的不同反射，来区分,0,和,1,。, 特点：,容量大、可靠性高、不怕电磁干扰、保存时间长、价格低，容量为,650MB,左右。, 分类：,只读,（,CD-ROM,）、,一次写入,（,WORM,）和,可擦写,（,CD-RW,）等；常用只读光盘，直径,120mm,，容量,650MB,。,显示卡也称图形加速卡，显示卡和显示器构成了计算机的显示系统。图形加速卡拥有自己的图形函数加速器和显存，这些都是专门用来执行图形加速任务， 因此，就可以大大减少,CPU,所必须处理的图形函数，减轻,CPU,的工作负担从而提高计算机的整体性能。,显卡的,主要功能,如下：,将欲显示的字符或图形的,内码,转换成,图形点阵,；,与同步信息形成,视频信号,输出给显示器；,型号：,MDA,、,CGA,、,EGA,、,VGA,、,SVGA,、,AGP,等。目前微型计算机上常用的显卡多为,AGP,卡。,8,）显示卡,功能插针,电容,输出口,BIOS,芯片,AGP,接口,显示芯片,显存,声卡的诞生把计算机从无声世界带入了丰富多彩的多媒体世界，无论是在应用软件还是在娱乐程序中，层次清晰的语音、典雅优质的音乐、效果逼真的模拟声，是一套成功的软件不可缺少的组成部分，而所有这些音响效果，都是由声卡所产生的。声卡的出现使计算机得到了更加广泛的运用。,9,） 声卡,第,21,页,（音效处理）,有源音箱,音频输入,数字信号,声卡照片,1.5,显示器又称监视器（,Monitor,），它是计算机系统中最基本的输出设备。显示的所有信息都是由,0,和,1,组成的,数字数据。,按所使用的显示器件分为阴极射线显示器（,CRT,）、液晶显示器（,LCD,）、等离子显示器等。常用的有,CRT,显示器和液晶显示器。,尺寸,:,有,15,、,17,、,19,、,21,英寸等规格。,像素和点距：,显示器所显示的图形和文字是由许多,“,点,”,组成的，这些点就称为像素，点距就是屏幕上相邻两个像素点之间的距离，是决定图像清晰度的重要因素。点距越小，图像越清晰，细节越清楚。目前最常用的是,0.28mm,点距的显示器。,（,2,）,显示器,分辨率,:,一屏能显示的像素数目。有,640480,、,800600,、,1024768,、,12801024,等规格。,扫描方式：,逐行扫描和隔行扫描。逐行扫描的显示器，图像稳定、清晰。,刷新频率：,一秒钟刷新屏幕的次数。有,60Hz,、,75Hz,、,100Hz,。频率高，图像稳定。,（,2,）,显示器,键盘是向电脑提供指令和信息的必备工具之一，是,计算机,系统一个重要的输入设备。常用键盘有,104,键盘和,107,键盘，随着多媒体技术的发展，键盘上集成了多种功能，如播放键、手写板等。按制造工艺可分为机械式键盘、电容式键盘、薄膜式键盘、电阻式键盘等。由于薄膜式键盘生产成本低，目前使用较为普及。,（,3,）,键盘,功能键区,主键盘区,编辑键区,数字键区,键 名,功 能,Shift,又称上档键，利用此键来输入上档字符,Caps Lock,大写字母锁定键，利用此键来输入大写字母,空格键,位于键盘最下面的一个最长的键，按下空格键，将输入一个空格字符,Backspace,按下此键可使光标回退一格，删除光标左边的一个字符,Enter,回车键。按下此键，表示前面的输入结束,Tab,制表定位键,Alt,转换键，此键通常和其他键组成特殊功能键,Ctrl,控制键，通常和其他键组合在一起使用,Ctrl+Alt+Del,系统的热启动，使用的方法是：按住,Ctrl,和,Alt,键不放，再击打,Del,键,光标移动键和编辑键的功能,按 键,功 能,光标左移一个字符,光标右移一个字符,光标上移一个字符,光标下移一个字符,Home,光标移到行头或当前页头,End,光标移到行尾或当前页尾,Page Up,光标移到上一页,Page Down,光标移到下一页,Del,删除键，删除光标位置的一个字符,Ins,插入键，此键是开关键，有两种状态：插入状态和改写状态。按下此键（奇数次），进入插入状态，所输入的字符将被插入在当前光标之前；再按下此键（偶数次），进入改写状态，所输入的字符将覆盖当前光标处的字符,鼠标以其快速、准确、直观的屏幕定位和选择能力而深受欢迎，目前已成为微机必备的输入设备。鼠标的外形像是一只老鼠，它通过一根电线与主机的串行接口或,PS/2,接口相连。,鼠标的基本操作有：,指向：把光标定位到某一对象上。,单击：鼠标左键快速地按下、松开。,双击：连续按两次鼠标左键。,右击：鼠标右键快速地按下、松开。,拖动：单击某对象，按住左键不放，同时移动鼠标光标至新位置。,（,4,）,鼠标,根据工作原理，鼠标的分类如下：,机械鼠标。,通过内部橡皮球的滚动，带动两侧的转轮来定位，成本低但寿命短、精度差。,光电鼠标。,通过内部的红外光发射和接收装置来确定鼠标的位置，精度高，寿命较长，但要使用专门的鼠标垫。,光学机械式鼠标。,结合了机械鼠标和光电鼠标的优点。,Web,的鼠标。,加入了滚轮技术的光学机械式鼠标，带有一到两个滚轮，可以方便地滚动屏幕，省去了单击滚动条的麻烦。,无线鼠标。,不需连线，以红外或射频方式遥控鼠标操作。价格比较高。,（,4,）,鼠标,调制解调器（,Modem,）,如果想用计算机经过电话线发传真或上网，那么调制解调器就是必不可少的设备，经过调制解调器，数字信号可转换为模拟信号，模拟信号也可转换为数字信号。,调制解调器根据其位置，可分为台式外置式和卡式内置式两类。,（,5,）,辅助设备,针式打印机,优点：打印成本低，打印介质广。,缺点：打印质量差，噪声大。,喷墨打印机,优点：价格低，噪声较小，打印速度较快，打印质量好。,缺点：遇水会退色，对打印纸张要求高。,激光打印机,优点：打印速度快，打印质量好，噪声小 缺点：价格贵，打印成本高。,打印机,（,5,）辅助设备,功能,:,可将图象扫描成,点,的形式存放在磁盘上，还可以通过专用的软件来,识别,标准的英文和汉字，将其,转换,成文本文件的形式存于计算机中，并通过文字处理软件进行,编辑,。,用途,:,用于带图片的各种档案资料管理。,1.5,扫描仪,（,5,）辅助设备,数码相机,数码相机是光、机、电一体化的产品。它的核心部件是电荷耦合器件（,Charge Couple Device,，,CCD,）图像传感器。,（,5,）,辅助设备,优盘是以半导体芯片为存储介质。 其优点是体积小、 重量轻、便于携带、不怕碰撞、无噪声、读写速度快等。其缺点是价格较高、容量有限。它采用了一种叫做,“,Flash Memory,”,的技术，是一种非易失性的存储器，可重复擦写,100,万次， 保存数据可长达,10,年以上。,优盘（闪存盘）,（,5,）,辅助设备,移动存储产品,磁光技术移动存储产品,磁盘技术与光技术结合,Flash,存储设备,闪存芯片为存储介质,采用,USB,的接口,可擦写,100,万次以上,计算机软件是指在计算机硬件上运行的各种程序以及有关的文档资料。使用不同的计算机软件，可以让计算机完成许多不同的工作。,计算机软件一般分为,系统软件,和,应用软件,两大类。,系统软件是指与计算机系统有关的面向系统本身的软件。主要负责管理、控制、维护、开发计算机的软硬件资源，提供给用户一个便利的操作界面和提供编制应用软件的资源环境。,应用软件是由计算机用户在各自的业务领域内开发和使用的、用于解决各种实际问题的应用程序。,3.,软件系统,操作系统,(DOS WINDOS OS/2 UNIX,等,),机器语言,程序设计语言 汇编语言,高级语言 解释程序,编译程序,数据库和数据库管理系统,开发工具 网络软件 诊断、维护程序,各种软件包,(,如,Office 2000,等,),用户自编应用程序,(MIS OA,等,),系统软件,应用软件,软 件,3.,软件系统,常用操作系统,1. DOS,Microsoft,公司研制的,配置在,PC,的操作系统,单用户命令行界面操作系统,从,4.0,版开始成为支持多任务的操作系统。,2. Windows,图形用户界面,Windows 98,Windows NT,Windows 2000,Windows XP,3. Unix,分时操作系统，主要用于“服务器,/,客户机”体系,4. Linux,由,UNIX,发展而来,源代码开放,5. OS/2,为,PS/2,设计的操作系统，用户可自行定制界面,6. Mac OS,较好的图形处理能力，主要用在桌面出版和多媒体应用等领域。用在苹果公司的,Power Macintosh,机及,Macintosh,一族计算机上，与,Windows,缺乏较好的兼容性,7. Novell Netware,基于文件服务和目录服务的网络操作系统，用于构建局域网。,应用软件,（,Application Software,）,为解决某种专门问题而设计的软件，如：,办公自动化软件包,Office,（,Word,、,Excel,、,PowerPoint,）；,QQ,CAD,、,CAM,及,CAI,软件；,网络应用软件（如,Outlook,）；,用户设计的应用程序等。,1,硬件是软件的物资基础，没有硬件系统，软件就无法运行。,2,软件是硬件功能的完善和扩充，计算机的硬件只有与软件结合，才能发挥它的功能。,3,硬件和软件相互补充、相互渗透、相互促进。,4.,计算机软、硬件的相互关系,