计算机系统知识课件

1、3输入设备：键盘、鼠标、扫描仪 输出设备：显示器、打印机 外 存：软、硬盘、光盘、闪存 网络设备：网卡、调制解调器等 计算机系统软件外部设备系统软件 应用软件 硬件运算器寄存器控制器 主机内存CPU随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)高速缓冲存储器 操作系统：操作系统：WindowsWindows、UnixUnix、LinuxLinux语言处理程序：语言处理程序：C C、PascalPascal、VBVB等等 服务型程序：服务型程序：诊断程序、排错程序等诊断程序、排错程序等数据库管理系统数据库管理系统应用软件包、用户程序应用软件包、用户程序微型计算机系统基础知识微型计算机系统基础知识l硬件

2、系统硬件系统: : 指构成计算机系统的物理实体或指构成计算机系统的物理实体或物理装置。物理装置。l软件系统软件系统: : 指在硬件基础上运行的各种程序、指在硬件基础上运行的各种程序、数据及有关的文档资料。数据及有关的文档资料。l裸机裸机: : 通常把没有软件系统的计算机称为通常把没有软件系统的计算机称为“裸机裸机”。451.4.1 计算机的硬件组成l计算机的硬件结构包括：运算器，控制器，存储器，输入、输出设备 l功能：是接受软件（程序），接收数据，计算（运行程序），输出结果。l运算器 ALU（Arithmetic and logic unit）l控制器会将数据信息送到运算器，在这里进行运算 l

3、算术运算l逻辑运算 6l它将输入设备的程序和数据，存入存储器，并按照程序的它将输入设备的程序和数据，存入存储器，并按照程序的要求指挥运算器进行运算和处理，然后把运算和处理的结要求指挥运算器进行运算和处理，然后把运算和处理的结果再存入存储器中，最后将处理结果传送到输出设备上。果再存入存储器中，最后将处理结果传送到输出设备上。l程序计数器（程序计数器（PCPC）用来存放下一条指令的地址，有自用来存放下一条指令的地址，有自动加动加1 1的功能。的功能。 l指令寄存器（指令寄存器（IRIR）用来存放当前要执行的指令代码。用来存放当前要执行的指令代码。 l指令译码器（指令译码器（IDID）用来识别用来识

4、别IRIR中所存放要执行指令的性中所存放要执行指令的性质。质。 l操作控制器（操作控制器（OCOC）根据指令译码器对要执行指令的译根据指令译码器对要执行指令的译码，产生实现该指令的全部动作的控制信号码，产生实现该指令的全部动作的控制信号 7控制器存储器1. 内存储器 ：电脑中只存放当前工作所需要的数据和程序。特点：容量小，存取速度快，断电即丢失（存储的信息不能长期保存） 。使用的器件：多数采用半导体动态存储器DRAM 2. 外存储器 功能：存放当前不参与运行的程序和数据，它与主存储器交换信息 特点：容量大，存取速度慢，存储的信息能长期保存。常用：磁盘、光盘。 8 3. 高速缓冲存储器l因为存储

5、器与CPU之间有速度冲突，所以在存储器与CPU之间增加高速缓存Cache，常用半导体静态存储器，写作（SRAM）。lCache是高速小容量的临时存储器，可以用高速的静态存储器芯片实现，或者集成到CPU芯片内部，存储CPU最经常访问的指令或者操作数据。 9存储器的层次结构存储器的层次结构l输入设备 l把程序和数据转换成计算机能识别的信息（二进制编码），然后送入内存，常用的有键盘、 鼠标器、扫描仪。 l输出设备 l将计算机处理后的结果以我们能识别的，需要的形式输出。常见的有：显示器、打印机，绘图仪 输入设备、输出设备属于外部设备。 (英文简写 I/O设备) 111.4.2 微型计算机硬件组成微型计

6、算机硬件组成l基本结构12主存储器主存储器外存接口外存接口输入接口输入接口输出接口输出接口其他其他I/O接口接口驱动器驱动器各种各种外部设备外部设备显示器显示器打印机打印机键盘键盘鼠标器鼠标器总线存储器CPU电源220VAC+12/-12 +5/-5软驱接口软盘驱动器专用接口键盘扬声器显示卡显示器声卡音箱总线插槽网卡局域网通信接口打印机扫描仪鼠标器硬盘接口光盘驱动器硬盘13总线总线（1 1）总线概念：计算机中多个功能部件共享的信息传输线。）总线概念：计算机中多个功能部件共享的信息传输线。（2 2）总线分类：）总线分类：l内部总线（芯片内部连接各元件的总线）内部总线（芯片内部连接各元件的总线）l

7、系统总线（连接系统总线（连接CPUCPU、存储器和各种、存储器和各种I/OI/O模块等主要部件的总线）模块等主要部件的总线）根据传输内容的不同又分为：根据传输内容的不同又分为：l数据总线数据总线DBDB：用于：用于CPUCPU与主存储器、与主存储器、CUPCUP于于I/OI/O接口之间传送信息。接口之间传送信息。l地址总线地址总线ABAB：用于定位数据在主存储器或：用于定位数据在主存储器或I/OI/O端口的地址。端口的地址。l控制总线控制总线CBCB：用来控制对数据总线和地址总线的访问和使用。：用来控制对数据总线和地址总线的访问和使用。l外部总线（微机和外部设备之间的总线）。外部总线（微机和外

8、部设备之间的总线）。（3 3）总线标准）总线标准: ISA: ISA、EISAEISA、VESAVESA、PCIPCI、PCIEPCIE15主机板主机板l又称系统主板l包括有CPU插座、内存插槽、总线扩展槽、BIOS芯片、CMOS芯片、芯片组、各种接口（鼠标、键盘等）l芯片组（Chipset）是主板的核心组成部分，联系CPU和其他周边设备的运作。芯片组决定主板的功能，进而影响到整个电脑。芯片组是主板的灵魂。能生产芯片组的厂家有英特尔（美国）、VIA（台湾）、SiS（台湾）、AMD（美国）、NVIDIA（美国）、Server Works（美国）等几家，其中以英特尔、AMD和nVIDIA的芯片组最

9、为常见。 l英特尔芯片组包括：G系列，如G41集成显卡，入门级。 P系列，如P45没有集成显卡，高级。Q系列，如Q45集成显卡，商用级。X系列，如X48没有集成显卡，发烧级。此外，数字代表级别档次，如：G41的“4”表示G41是G31的下一代，G43的“3”表示G43性能好于G41。16主板ASUS p8Q67 17各种接口各种接口lIDE：主要连接IDE硬盘和IDE光驱lSATA：连接SATA硬盘和SATA光驱l软盘接口l串行接口：处置MODEM，一般为COM1和COM2l并行接口：用于连接打印机，标识为LPT或PRNlUSB（通用串行总线）可以连接键盘、鼠标、数码相机、扫描仪等l跳线开关1

10、819PS2PS2键盘、键盘、鼠标接口鼠标接口并行接口串行接口四个四个USBUSB接口接口RJ45LAN接口各种接口20显示器信显示器信号连接线号连接线耳机、麦克风耳机、麦克风连接线连接线鼠标鼠标键盘键盘中央处理器中央处理器(CPU)(CPU)l组成l运算器、控制器、寄存器l主要生产厂家lINTEL（80 x86系列、PENTIUM系列,Core系列、i系列）lAMD（K8 速龙系列、K10羿龙系列、）lCYRIX：美国国家半导体公司,现被台湾公司收购。lCPU的主要性能 指标l字与字长字是计算机内CPU进行数据处理的基本单位字长越长,一次可处理的数据二进制位越多运算能力越强计算精度越高21l

11、主频l指的是CPU的时钟频率，主频越高,一个时钟里完成的指令数也越多,CPU的运算速度越快。l时钟频率lCPU的外部时钟频率,也称外频,它左右CPU与内存之间数据交换速度l地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理空间(使用内存容量)l数据总线宽度决定一次传输的数据信息量l内部缓存(L1,L2,CACHE)lCPU制造工艺 采用45、32、22nm技术，具有较低的能耗，发热量低。 l决定CPU性能的唯一标准应该是运算力水平，对于不同体系的产品简单以频率作为衡量的标准，显然没有说服力。22内存储器的分类l随机存储器(RAM)l可读,可写断电后RAM中的信息全部丢失l用于存放当前运行的程序和数据l一般

12、采用的DRAM （DDR、DDR）l只读存储器(ROM)l只能读,不能写,断电后信息不丢失l主要存放固定不变的信息,如系统的引导程序,开机自检l常用的有PROM 、EPROM、EEPROM、FLASH MEMORYl高速缓冲存储器（CACHE）l处于CPU 与内存之间l采用SRAM23CPUCacheRAMDDRDDR外存储器外存储器l软盘l硬盘l移动存储器：移动硬盘、U盘l光盘存储器24输入设备输入设备l键盘、25输出设备输出设备l显示器分类显示器分类l色彩：单色和彩色色彩：单色和彩色l器件：阴极射线管显示器（器件：阴极射线管显示器（CRTCRT）、液晶显示器（）、液晶显示器（LCDLCD）

13、、发光二）、发光二极管（极管（LEDLED）、等离子体（）、等离子体（PDPPDP）、荧光（）、荧光（VFVF）平板显示器等。）平板显示器等。 l显示方式：字符显示方式和图形显示方式显示方式：字符显示方式和图形显示方式26显示适配器（显卡）分类分类MDA、CGA、EGA、VGA、SVGA、XGA打印机打印机l分类分类l输出方式：逐行和逐字输出方式：逐行和逐字l颜色：单色打印机和彩色打印机颜色：单色打印机和彩色打印机l工作方式：击打式打印机和非击打式打印机工作方式：击打式打印机和非击打式打印机l击打式：针式打印机：噪声大、速度慢、精度低、价格便宜，对击打式：针式打印机：噪声大、速度慢、精度低、价

14、格便宜，对纸张要求低纸张要求低l非击打式非击打式2728喷墨打印机喷墨打印机特点：打印速度快、打印质量高特点：打印速度快、打印质量高技术参数：技术参数：打印分辨率打印分辨率| |打印速度打印速度| |打印最大尺寸：打印最大尺寸：A4A4激光打印机激光打印机噪声低、打印速度快、分辨率高、打印质噪声低、打印速度快、分辨率高、打印质量好量好。对。对纸张要求高，耗材贵纸张要求高，耗材贵29微型计算机选型微型计算机选型l品牌机品牌机l国产：价格适中，售后服务较好。国产：价格适中，售后服务较好。l国外：价格较贵，售后服务较好。国外：价格较贵，售后服务较好。l一线品牌包括：一线品牌包括：HPHP、DELLD

15、ELL、联想、宏基等。、联想、宏基等。 特点：特点：质量好，价格高，服务好。其中质量好，价格高，服务好。其中DELLDELL为直销模式，为直销模式，价格较其它几家便宜，但服务较差。价格较其它几家便宜，但服务较差。l其它品牌为二线品牌，价格适中，售后服务较好。其它品牌为二线品牌，价格适中，售后服务较好。l攒机攒机( (兼容机兼容机) ) ：便宜，配置灵活，售后服务差。：便宜，配置灵活，售后服务差。l性价比性价比30l台式机31相对于相对于笔记本笔记本和和上网本上网本体体积较大，积较大，主机主机、显示器显示器等等设备一般都是相对独立的，设备一般都是相对独立的，一般需要放置在电脑桌或一般需要放置在电

16、脑桌或者专门的工作台上。因此者专门的工作台上。因此命名为台式机。命名为台式机。其它类型微机其它类型微机l一体电脑32把主机集成到显示器中，把主机集成到显示器中，从而形成一体电脑（从而形成一体电脑（all-all-in-onein-one），缩写为），缩写为AIOAIO。AIOAIO相较传统台式机有着相较传统台式机有着连线少、体积小的优势，连线少、体积小的优势，集成度更高，价格也相对集成度更高，价格也相对较高。与笔记本和台式机较高。与笔记本和台式机并列新兴产品并列新兴产品 。其它类型微机其它类型微机l笔记本电脑33英文名称为英文名称为NoteBookNoteBook，俗称笔记本电脑。是俗称笔记本

17、电脑。是一种小型、可携带的一种小型、可携带的个人电脑，通常重个人电脑，通常重1-31-3公斤。其发展趋势是公斤。其发展趋势是体积越来越小，重量体积越来越小，重量越来越轻，而功能却越来越轻，而功能却越发强大。越发强大。其它类型微机其它类型微机l平板电脑34平板电脑（英文：平板电脑（英文：Tablet Tablet Personal ComputerPersonal Computer，简称，简称Tablet PCTablet PC、Flat PcFlat Pc、TabletTablet、SlatesSlates），是一种），是一种小型、方便携带的个人电小型、方便携带的个人电脑，以触摸屏作为基本的脑

18、，以触摸屏作为基本的输入设备。它拥有的输入设备。它拥有的触摸触摸屏屏（也称为数位板技术）（也称为数位板技术）允许用户通过触控笔或数允许用户通过触控笔或数字笔来进行作业而不是传字笔来进行作业而不是传统的键盘或鼠标。统的键盘或鼠标。其它类型微机其它类型微机l智能手机35智能手机（智能手机（Smartphone)Smartphone)，是指，是指“像个人电脑一样，具有独立的像个人电脑一样，具有独立的操作系统，可以由用户自行安装操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供软件、游戏等第三方服务商提供的程序，通过此类程序来不断对的程序，通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充，并可以通手机的功

19、能进行扩充，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称接入的这样一类手机的总称”。l软件：提高计算机使用效率、扩大计算软件：提高计算机使用效率、扩大计算 机功能机功能的各类程序、数据和有关文档。的各类程序、数据和有关文档。 l程序：为了解决某一问题而设计的一系列指令程序：为了解决某一问题而设计的一系列指令或语句的有序集合。或语句的有序集合。 l数据：程序处理的对象和处理的结果。数据：程序处理的对象和处理的结果。 l文档：描述程序操作及使用的有关资料。文档：描述程序操作及使用的有关资料。 36服务程序服务程序语言处理程序语言处理程序操作系统操作系统用

20、户程序用户程序应用软件包应用软件包工具软件工具软件计算机软件系统计算机软件系统微型计算机系统微型计算机系统381.5.1 系统软件 操作系统基础操作系统基础操作系统的操作系统的分类分类DOSDOSWindowsWindowsUNIXUNIXWindowsWindows server server操作系统基础操作系统基础l程序设计语言程序设计语言 l机器语言：最底层的语言，直接在机器上运行，速度快。机器语言：最底层的语言，直接在机器上运行，速度快。语句操作码操作数（二进制形式）语句操作码操作数（二进制形式） 例：例：10110010 01011001 10110010 01011001 l汇编语

21、言：汇编语言：要先翻译成机器语言计算机硬件才能识别，而翻译过程需要时间和要先翻译成机器语言计算机硬件才能识别，而翻译过程需要时间和空间，所以运行汇编语言会比运行机器语言的程序稍慢一些。空间，所以运行汇编语言会比运行机器语言的程序稍慢一些。 语句助记符地址符号语句助记符地址符号 例：例： MOVMOVAXAX，12H 12H MOV MOVBXBX，(0F2H) (0F2H) ADD ADDAXAX，BXBX 优点：优点：易懂、易查、易改易懂、易查、易改缺点：缺点：面向机器，不具有通用性和可移植性面向机器，不具有通用性和可移植性 42l采用自然语汇+数学语言构成的高级语言，语句简单明了，非常容易读懂。但高级语言编出的程序，计算机不能直接识别，需（编译程序）翻译成机器语言后，计算机才能执行。lvisual basiclC和C+语言lJAVA语言l1.5.2应用软件l应用软件是针对某一专门目的面开发的软件.l包括文字处理软件、图形处理软件、财务管理系统等 431.5.3 1.5.3 微型计算机