第4课_计算机系统及其工作原理

1、计算机系统及工作原理计算机系统及工作原理第第 4 课课计算机系统结构图计算机系统结构图运算器控制器中央处理器随机存储器RAM只读存储器ROM 内存储器主机输入设备输出设备外存储器外部设备系统软件应用软件硬件部分软件部分计算机系统硬件：构成计算机的各种物理设备或器件的总称v硬件是计算机中我们能 看得见、摸得着看得见、摸得着 的实体实体一一.计算机的硬件组成计算机的硬件组成存贮器存贮器输入设备输入设备输出设备输出设备运算器运算器控制器控制器运算器：运算器：是进行运算的部件，完成计算机中的所有算术运算和逻辑运算控制器：控制器：是计算机的神经中枢，指挥着整个计算机的工作。 运算器和控制器合称为中央处理

2、器运算器和控制器合称为中央处理器CPU。 3. 存储器存储器 存储器是计算机用来存储信息的重要功能部件。存储器是计算机用来存储信息的重要功能部件。主要功能是存放程序和数据。主要功能是存放程序和数据。存存 储储器器内存(主存)外存(辅存)1) 只读存储器只读存储器(ROM)(ROM)：只能读出不能写入，用于存放内容不变的信息，断电后信息不会丢失。2) 随机存储器随机存储器(RAM)(RAM)：可随机存取，用于存放现场的程序和数据，断电后信息一般会立即消失。内内 存存内存(主存)外存外存磁盘磁盘光盘光盘闪盘闪盘(半导体介质)硬盘硬盘软盘软盘（1）内存用于存放计算机当前正待运）内存用于存放计算机当前

3、正待运 行的程序和数据行的程序和数据（2）速度较快）速度较快（3）容量较小）容量较小（4）可直接与中央处理器）可直接与中央处理器CPU交换信息交换信息v（1）外存用于存放暂时不用的程序和数据，）外存用于存放暂时不用的程序和数据，v（2）速度相对较慢，）速度相对较慢，v（3）容量较大，价格较低，）容量较大，价格较低，v（4）不能直接与中央处理器）不能直接与中央处理器CPU交换信交换信 息，但它可以与内存交换信息。息，但它可以与内存交换信息。 外存储器中的程序和数据外存储器中的程序和数据必须先调入内存方可被必须先调入内存方可被CPU访问。访问。输入设备输入设备输出设备输出设备主主板板主板上的主板上

4、的CPU和内存条和内存条各种显卡各种显卡绿:喇叭红:麦克风蓝:录音设备计算机硬件：计算机硬件：是构成计算机的各种是构成计算机的各种物理设备物理设备或或器器件件的总称，是计算机中那些的总称，是计算机中那些看得见看得见、摸得着摸得着的实体的实体二二.计算机的软件组成计算机的软件组成系统软件系统软件win98,winme,win2000,winnt,winxp,win2003, Linux, Unix,OS/2等操作系统操作系统:数据库管理系统数据库管理系统FoxPro、DB-2、Access、SQL-server 编译软件编译软件VB、C+、JAVA 等计算机软件系统计算机软件系统系统软件系统软件

5、应用软件应用软件2.3.2 计算机软件的分类 软件按其功能可以分为软件按其功能可以分为系统软件系统软件和和应用软件应用软件两大类。两大类。1. 系统软件系统软件 参与构成计算机系统、供用户直接使用，以扩展计算参与构成计算机系统、供用户直接使用，以扩展计算机硬件功能，使其管理协调整个系统，弥补用户操作习惯机硬件功能，使其管理协调整个系统，弥补用户操作习惯与计算机硬件、计算机设备的操作方法之间的鸿沟的软件。与计算机硬件、计算机设备的操作方法之间的鸿沟的软件。 系统软件一般是由计算机厂家或专业软件开发商提供系统软件一般是由计算机厂家或专业软件开发商提供的，是计算机系统的一个重要的组成部分。的，是计算

6、机系统的一个重要的组成部分。它主要包括操它主要包括操作系统（作系统（DOSDOS、UNIXUNIX、Win98Win98、Win2000Win2000、WinNTWinNT、WindowsXPWindowsXP等等）、程序设计语言。）、程序设计语言。 文字处理软件文字处理软件 Word WPS表格处理软件表格处理软件 Excel辅助设计软件辅助设计软件 AutoCAD实时控制软件实时控制软件2. 应用软件应用软件 它是它是为计算机在特定领域中的应用而开发的专为计算机在特定领域中的应用而开发的专用软件，是用软件，是用户为解决各类实际应用问题而编制用户为解决各类实际应用问题而编制的专用软件的总称。

7、的专用软件的总称。应用软件应用软件文字处理软件文字处理软件如WORD、WPS 信息管理软件信息管理软件工资管理软件、人事管理软件、仓库管理软件、计划管理软件 辅助设计软件辅助设计软件CAD PS实时控制软件实时控制软件 用于随时搜集生产装置、飞行器等的运行状态信息，以此为依据按预定的方案实施自动或半自动控制，安全、准确地完成任务。计算机软件：计算机软件：计算机软件是计算机系统中计算机软件是计算机系统中程程序序、数据数据和和相关技术文档资料相关技术文档资料的总的总称是计算机的称是计算机的灵魂灵魂计算机系统的组成计算机系统的组成 运算器运算器 中央处理器（中央处理器（CPU） 控制器控制器主存储器

8、（内存）主存储器（内存） 硬件硬件 存储器存储器 辅助存储器（外存）辅助存储器（外存）输入设备输入设备外部设备外部设备 计算机系统输出设备计算机系统输出设备 系统软件（操作系统、数据库系统等）系统软件（操作系统、数据库系统等） 软件软件 应用软件（字处理、计算机辅助设计等）应用软件（字处理、计算机辅助设计等）完整的计算机完整的计算机硬件硬件软件软件+3.3.计算机的工作原理计算机的工作原理例：一道数学题：（例：一道数学题：（2+52+5）3=?3=?想一想计算机是如何计算并且得想一想计算机是如何计算并且得出结果的？出结果的？思考：计算机哪些硬件参与了工作？思考：计算机哪些硬件参与了工作？冯诺依

9、曼： 冯诺依曼 （ John von Neumann，19031957），美籍匈牙利人，他参与了世界第一台电子计算ENIAC计算机的研制工作，是他奠定了现代计算机的基本结构，这一结构又称冯诺依曼结构，这一结构的特点之一：就是计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成。 当前最先进的计算机都采用的是冯诺依曼体系结构。所以冯诺依曼是当之无愧的数字计算机之父。 拓展：冯拓展：冯诺依曼结诺依曼结构构v“冯诺依曼计算机工作原理”：v 1.计算机完成任务是由事先编号的程序完成的； v2.计算机的程序被事先输入到存储器中，程序运算的结果，也被存放在存储器中。v 3.计算机能自动连

10、续地完成程序。v 4.程序运行的所需要的信息和结果可以通输入输出设备完成。v 5.计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备所组成； 一、概述一、概述1、计算机、计算机 数据流数据流 控制流控制流 输入设备输出设备控制器运算器存储器冯 喏依曼思想：计算机应由五大模块组成；程序与数据一样存放在内存；指令在存储器中按执行顺序存放；机器以运算器为中心。它的功能是算术运算和逻辑运算它的作用是控制整个计算机的各个部件有条不紊的工作存储器分为内存储器和外存储器两种，内存用于存放要执行的程序和数据。用来接收用户输入的数据和程序，并将它们转换为二进制编码存放到内存中用于将存放在内存中由计算机处理的结果

11、转变为人们所能接受的形式计算机的工作原理计算机的工作原理指令流指令流数据流数据流输入设备输入设备存储器存储器输出设备输出设备运算器运算器控制器控制器程序、数据程序、数据指令指令数据数据. .计算机的分类计算机的分类按规模划分按规模划分巨型机巨型机大型机大型机小型机小型机微型机微型机（个人计算机，（个人计算机，pc机，微机）机，微机）高性能计算机高性能计算机（国防，科学计算）（国防，科学计算）小型服务器小型服务器4、练习、练习1、一个完整的计算机系统包括_A.主机、键盘和显示器 B.计算机与外部设备C.硬件系统和软件系统 D.系统软件与应用软件C课后、拓展课后、拓展4、练习、练习2、统一指挥和协调计算机工作的部件是_A. 主存储器B.硬盘C. 运算器D.控制器D课后、拓展课后、拓展4、练习、练习3、下列存储设备中，存取速度最快的是_A. 光盘B.U盘C. 硬盘D.内存D课后、拓展课后、拓展4、练习、练习4、下列设备中，属于输入设