第二节计算机的组成及原理

1、 让我们回顾一下上一节课所学的内容，请同学们让我们回顾一下上一节课所学的内容，请同学们回答以下几个问题：回答以下几个问题： 1.1.世界上第一台计算机诞生于哪一年，名字叫世界上第一台计算机诞生于哪一年，名字叫什么？什么？ 2.2.计算机的发展经历了哪几个阶段，其每个阶计算机的发展经历了哪几个阶段，其每个阶段所代表的电子元器件是什么？段所代表的电子元器件是什么？ 3.3.计算机与以往的其他计算工具相比，具有哪计算机与以往的其他计算工具相比，具有哪些显著特点？些显著特点？模块二模块二 计算机基础计算机基础学学习习目目标标掌握计算机的基本组成掌握计算机的基本组成了解计算机系统中信息的表示了解计算机系

2、统中信息的表示了解计算机的基本工作原理了解计算机的基本工作原理计算机是根据什么原理工作的？计算机是根据什么原理工作的？冯冯诺伊曼（诺伊曼（John Von NeumannJohn Von Neumann，1903-19571903-1957）美籍匈牙利美籍匈牙利学者，他在遍历理论、拓扑群理论等方面做出了开创性的工作，学者，他在遍历理论、拓扑群理论等方面做出了开创性的工作，是是2020世纪最伟大的世纪最伟大的数学家数学家之一，在之一，在3030年代撰写的年代撰写的量子力学的数量子力学的数学基础学基础对对原子物理学原子物理学的发展有极其重要的价值；建立的经济增的发展有极其重要的价值；建立的经济增长

3、横型体系，特别是长横型体系，特别是4040年代出版的著作年代出版的著作博弈论和经济行为博弈论和经济行为，在在经济学经济学和决策科学领域竖起了一块丰碑和决策科学领域竖起了一块丰碑。19451945年提出了年提出了“程序程序内存式内存式”计算机的设计思想计算机的设计思想, , 被誉为被誉为“计算机之父计算机之父”。 计算机工作原理计算机工作原理 冯冯诺依曼结构诺依曼结构“冯冯诺依曼结构诺依曼结构”的主要观点是：的主要观点是：1.1.计算机由计算机由输入、存储、控制、运算和输出输入、存储、控制、运算和输出五大功能部件组五大功能部件组成。成。2.2.计算机内部采用计算机内部采用二进制二进制数值处理信息

4、。数值处理信息。3.3.将程序（即指挥计算机工作的命令集合）存储在计算机内，将程序（即指挥计算机工作的命令集合）存储在计算机内，简称简称“程序存储程序存储”。运算器运算器存储器存储器控制器控制器输出设备输出设备 数据输入数据输入输出结果输出结果“冯冯诺依曼结构诺依曼结构”工作原理图工作原理图输入设备输入设备 数据从输入设备输入到存储器，即存储程序数据从输入设备输入到存储器，即存储程序 ，在，在控制器的统一管理下，按程序规定的步骤，执行相应控制器的统一管理下，按程序规定的步骤，执行相应的运算操作，也就是按顺序执行，最后将运算结果从的运算操作，也就是按顺序执行，最后将运算结果从输出设备输出输出设备

5、输出 。观察下图试写出下列计算机硬件的名称观察下图试写出下列计算机硬件的名称 完整的计算机系统由完整的计算机系统由计算机硬件计算机硬件和和计算机计算机软件软件两部分组成。两部分组成。 机械的电子物理器件构成计算机硬件，程机械的电子物理器件构成计算机硬件，程序、文档等构成计算机软件。硬件是计算机工序、文档等构成计算机软件。硬件是计算机工作的物质基础，软件则是计算机的灵魂，计算作的物质基础，软件则是计算机的灵魂，计算机是依靠计算机硬件和软件协同来完成信息处机是依靠计算机硬件和软件协同来完成信息处理任务的。理任务的。计算机的硬件系统计算机的硬件系统信信息息技技术术计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬

6、件由计算机硬件由主机主机和和外部设备外部设备两部分组成两部分组成主机包括主机包括主机板主机板、电源电源、显卡显卡和和声卡声卡、中中央处理器央处理器、存储器存储器等。等。外部设备主要包括外部设备主要包括输入设备输入设备和和输出设备输出设备。 1.中央处理器中央处理器 中央处理器（中央处理器（CPU）central processing unit它是计算机的指挥中心，负责解释执行计算机的基它是计算机的指挥中心，负责解释执行计算机的基本指令，完成计算机对各种信息的加工处理工作。本指令，完成计算机对各种信息的加工处理工作。它主要由运算器和控制器组成。它主要由运算器和控制器组成。 2005 2005年，

7、由我国自主研制的年，由我国自主研制的CPUCPU最新研究成果最新研究成果龙芯龙芯2 2号高性能通用处理器（简称号高性能通用处理器（简称“龙芯龙芯2 2号号”）取）取得新突破，最高频率为得新突破，最高频率为500MHZ500MHZ，功耗仅为，功耗仅为3535瓦。瓦。 2.2.存储器存储器 （1 1）内存储器，简称内存，也叫主存）内存储器，简称内存，也叫主存储器。用于存储计算机当前工作中正在运行储器。用于存储计算机当前工作中正在运行的程序、数据等，相当于计算机内部的存储的程序、数据等，相当于计算机内部的存储中心。中心。内存储器随机存储器RAM只读存储器ROM只能读出，不能写入数据能读出，也能写入数

8、据 注意：在我们使用完注意：在我们使用完USB移动存储器时，一移动存储器时，一定要在计算机上进行定要在计算机上进行“安全删除硬件安全删除硬件”的操作。的操作。等等WINDOWS通知可以移除设备时，才可以从通知可以移除设备时，才可以从USB接口中拔出设备接口中拔出设备 3.输入、输出设备输入、输出设备计算机的软件系统计算机的软件系统信信息息技技术术 计算机软件系统计算机软件系统 我们要用计算机绘图、写文章、上网和我们要用计算机绘图、写文章、上网和听音乐等，除必须具备一台计算机外，还要听音乐等，除必须具备一台计算机外，还要有相应软件才能进行。计算机软件分为有相应软件才能进行。计算机软件分为系统系统

9、软件软件和和应用软件应用软件两大类。两大类。 系统软件是用来管理和维护计算机程序系统软件是用来管理和维护计算机程序的，是计算机必备的软件。的，是计算机必备的软件。 操作系统（操作系统（operating system 简称简称OS）是计算机是计算机最基本最基本的系统软件。的系统软件。 操作系统有操作系统有DOS、windows、unix和和linux等，等，我们常用的我们常用的WINDOWS 是一个是一个多任务、多窗多任务、多窗口口的操作系统的操作系统 。 计算机中常用的存储单位有位、字节和字长等。计算机中常用的存储单位有位、字节和字长等。 位：用来存放二进制的位：用来存放二进制的0或或1的一个位数，的一个位数，位是位是计算机中表示数据的最小单位计算机中表示数据的最小单位。 字节规定字节规定8位二进制数位为一个字节。位二进制数位为一个字节。字节是表字节是表示存储容量的最基本单位示存储容量的最基本单位。 字长：计算机一次能存储加工和传递的数据字字长：计算机一次能存储加工和传递的数据字节节 的长度称为字长。的长度称为字长。 计算机存储信息的空间的大小称为存储容计算机存储信息的空间的大小称为存储容量。量。存储一个汉字占两个字节存储一个汉字占两个字节。 常