第2章_计算机系统组成(新).

1、2.1 计算机系统概述2.2 计算机的硬件系统2.3 计算机的软件系统硬件系统的总线结构图;微机系统五大组成部分及功能;计算机的主要性能指标语言的概念，系统软件、应用软件的概念，操作系统、汇编程序、编译程序和解释程序的功能计算机系统组成计算机系统组成硬件硬件是看得见，摸得着的是看得见，摸得着的物理设备。物理设备。软件软件是在硬件系统上运行是在硬件系统上运行的各类程序、数据及有关的各类程序、数据及有关文档的总称。文档的总称。John von NeumannJohn von Neumann冯冯 诺依曼诺依曼 提出了存储程序工作原理。这一原理确立了现代计算机的基本组成和工作方式。组成图组成图n硬件硬

2、件n系统软件系统软件n应用软件应用软件层次图层次图(1) (1) 计算机系统计算机系统硬件硬件的基本功能是接受计算机程序，并在程序的控制的基本功能是接受计算机程序，并在程序的控制下，完成数据的输入、运算和输出等工作。下，完成数据的输入、运算和输出等工作。软件软件的基本作用是控制和指挥硬件工作，最大限度的基本作用是控制和指挥硬件工作，最大限度地发挥硬件资源优势，增加计算机的功能。地发挥硬件资源优势，增加计算机的功能。硬件好比计算机的躯干，软件则是计算机的思想和硬件好比计算机的躯干，软件则是计算机的思想和灵魂。他们相互依存，软件必须在硬件上运行，硬件灵魂。他们相互依存，软件必须在硬件上运行，硬件必

3、须依靠软件才能充分发挥其功能。必须依靠软件才能充分发挥其功能。主机中央处理器中央处理器电源电源内存条内存条网卡网卡硬盘硬盘软驱软驱光光驱驱主板主板认一认认一认 从外观看，一台微机由主机（包括内存）主机（包括内存）和外部设备外部设备（包括外存）（包括外存）组成。在主机箱内有主板（包括CPU和内存、总线扩展槽）、外存、输入输出接口电路等，如下图所示：(2) (2) 微机硬件的基本组成微机硬件的基本组成中央处理器中央处理器市面常见主频 ：1.6GHz 、1.8GHz、2.66GHz、2.4GHz、3.0GHz等。两大CPU公司：Intel公司和AMD公司我国在2002年9月设计并制造出具有自主知识产

4、权的CPU”龙芯“1号，标志着我国已经拥有了CPU的核心技术。运算器运算器控制器控制器(CPU)Pentium 400MHzPentium 733MHzPentium 1.8GHz型型号号主主频频 插卡式Slot 针脚式Socket1. 1. 中央处理器中央处理器CPUCPU（核心）：（核心）：它执行对信息的处理与控制，是整个微型机的核心，它是一个大规模集成电路芯片。决定决定微机的档次微机的档次。 2.CPU2.CPU可分为：可分为： 3.3.主流产品：主流产品： nIntelIntel公司的公司的Pentium(Pentium(奔腾）系列和奔腾）系列和AMDAMD公司的公司的AthlonAt

5、hlon( (速龙）系列速龙）系列nP4 CPU:P4 CPU:奔腾、赛扬、至强、迅驰奔腾、赛扬、至强、迅驰 字长字长CPUCPU一次所能处理的数据的二进制位数；一次所能处理的数据的二进制位数；CPUCPU字长有字长有8bit8bit，16bit16bit，32bit32bit，64bit64bit等，目前流行的微机主要采用等，目前流行的微机主要采用32bit32bit。工作频率工作频率( (主频）主频）CPUCPU主主频通常以频通常以MHMH（兆赫）和（兆赫）和GHGH（千兆赫）为单位，（千兆赫）为单位，MH MH 指指每秒执行百万条指令。目前流行的每秒执行百万条指令。目前流行的CPUCPU

6、的主频均已达的主频均已达GH GH 数量级数量级高速缓存（高速缓存（cache)cache) 4. 4. 主要性能指标：主要性能指标：高速高速CPUCPU低速内存低速内存高速缓存高速缓存多核多核CPUCPU技术技术6464位位CPUCPU低功耗低功耗CPUCPU嵌入式嵌入式CPUCPU5 5. CPU. CPU技术的新发展技术的新发展计算机的存储器用来存放程序和数据，其容量的大小、存取数据速度的快慢将直接影响到微机系统的性能。注意： 计算机运行时的程序和数据均放在RAM中，一旦掉电，其中的内容将全部丢失。 随机存储器 RAM只读存储器 ROM可编程只读存储器 PROM可改写只读存储器 EPRO

7、M存储器主存储器主存储器（内（内 存存） 光盘存储器、优盘外存储器外存储器（辅助存（辅助存储器）储器） 磁盘存储器：软磁盘、硬磁盘内存储器（主存、内存）：是主机的一部分，特点是存取速度快、CPU可直接访问，但存储容量小，价格较贵。主要用于存放正在执行的命令、程序或正在加工处理的数据。 辅助存储器（辅存、外存）：属于外部设备，特点是不能直接向CPU提供指令和数据，存取速度慢，但存储容量大，价格便宜。主要用于存放暂时不用而以后有用的程序或数据。常用的有软盘、硬盘、光盘、磁带等。存储器存储器外存储器（外存）外存储器（外存）内存储器（内存）内存储器（内存）只读存储器只读存储器（ROM）随机存储器随机存

8、储器（RAM）只可读不可写，断电后信息不会丢失。可读可写，断电后信息将会丢失。特点 特点 软软盘盘硬盘硬盘光盘光盘U盘盘所存储的信息不会因为关机或断电而丢失。 软盘一般有5寸盘(5.25“)和3寸盘(3.5”)，高密3寸盘的存储容量为1.44M，高密5寸盘容量为1.2M，现在一般采用3寸盘。在DOS中用“A：”、或“B：”来表示软盘的盘符。读写窗口挡板塑料壳轴盘连接孔盘片写保护孔3.53.5英寸软盘示意图英寸软盘示意图原理：运用光盘盘面的凸凹不平，表示运用光盘盘面的凸凹不平，表示“0” 0” 和和“1”1”的信息，光驱利用激光头产生激光扫描光盘盘面，的信息，光驱利用激光头产生激光扫描光盘盘面，

9、读取读取“0”0”和和“1”1”的信息。的信息。特点：记录密度高，存储容量大，数据保存时间长。记录密度高，存储容量大，数据保存时间长。类型： 只读型光盘只读型光盘(CD-ROM(CD-ROM、DVD-ROM)DVD-ROM)，数据采用专，数据采用专用设备一次性写入到光盘中。只能读取信息，不能用设备一次性写入到光盘中。只能读取信息，不能再写入。再写入。CDROMCDROM的存储容量为的存储容量为650MB650MB，DVDROMDVDROM的存储容量为的存储容量为4.3GB4.3GB17GB17GB。一次写入型光盘一次写入型光盘(CD-R(CD-R、DVD-R)DVD-R)，只能写一次，只能写一

10、次，写后不能修改。写后不能修改。可擦写型光盘可擦写型光盘(CD-RW(CD-RW、 DVD-RW)DVD-RW)，可以反复读，可以反复读写，但需要专用软件进行操作。写，但需要专用软件进行操作。优盘（又名闪存盘）优盘（又名闪存盘）移动硬盘移动硬盘特点特点：容量大，单位存储成本低；速度快；兼容性好，即插即用；具有良好的抗震性能。特点特点：防潮、耐高低温、抗震、防电磁波、 容量大、携带方便等外存是一种长期保留数据长期保留数据的装置，属外部设备外部设备。既是输入设备输入设备，又是输出设备输出设备，主要用于和内存储器交换信息。有硬盘、软盘、光盘、U盘、移动硬盘。CPU、内存、外存间的关系：CPU外存内存

11、交换数据交换数据不能直接交换不能直接交换n外存和内存的比较外存和内存的比较：速度较内存慢、速度较内存慢、容量一般容量一般较内存较内存大大，且价格比内存便宜。软盘容量为1.44M，常见硬盘达GB级以上，光盘容量有500600MB，有可擦写光盘。 主板是计算机中重要的部件。主要功能是传输电子信号。计算机的性能、功能、兼容性都取决于主板设计。目前主板的系统结构为控制中心结构控制中心结构。主流产品是ATXATX主板。1-3-5-71-3-5-7n三大芯片三大芯片北桥芯片北桥芯片决定主板性能高低决定主板性能高低南桥芯片南桥芯片决定主板功能多少决定主板功能多少BIOSBIOS芯片芯片决定主板兼容性好坏决定

12、主板兼容性好坏输入设备输入设备输出设备输出设备小小无线光电鼠标器 主要用于视窗界面的操作环境中，通过在桌面上移动鼠标器带动光标移动来实现各种需要的操作。 鼠标器通过串行通讯接口串行通讯接口与主机相连，有机械式机械式和光电式光电式两种。 如同一台电视机，能及时显示计算机的提示信息和程序的运行结果，是向用户提供信息的重要设备。主要由显示监视器和显示适配器（显卡）（显卡）两部分组成：外部设备输入设备输入设备输出设备输出设备想一想想一想下面列出的设备中哪些是输入设备，哪些下面列出的设备中哪些是输入设备，哪些是输出设备？是输出设备？键盘键盘手写板手写板鼠标鼠标扫描仪扫描仪显示器显示器话筒话筒音箱音箱打印

13、机打印机（1）、一个计算机系统通常是指（ ）A、硬件和固件 B、计算机的CPU C、计算机的硬件D、计算机的硬件系统和软件系统（2）、（ ）决定微机的性能主要，它是微机的核心部件A、内存 B、CPU C、硬盘 D、操作系统（3）、以下几种CPU性能最佳的是（ ）A、奔腾 B、奔腾III C、486 D、386（4）、下面（ ）中存储的信息断电后会丢失A、ROM B、RAM C、硬盘 D、软盘（5）、下列属于输出设备的是（ ） A、键盘 B、打印机 C、话筒 D、扫描仪（6）、下列属于输入设备的是（ ）A、显示器 B、打印机 C、音箱 D、鼠标必答题：小组竞赛小组竞赛规则：小组成员讨论答案，由一

14、名组员上前写出规则：小组成员讨论答案，由一名组员上前写出答案，答对一题得答案，答对一题得10分，答错不得分。分，答错不得分。练习题练习题( 7 )、以下不属于计算机常用的图像输入设备是（ ）A、绘图仪 B、扫描仪 C、数码摄像机 D、数码照相机（ 8 ）、冯.诺依曼型计算机的硬件系统包括（ ）A、运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备B、运算器、存储器、显示器、输入设备和输出设备C、运算器、控制器、存储器、键盘和鼠标D 、运算器、控制器、硬盘、输入设备和输出设备（ 9）、（ ）是计算机的控制中心，它能解析指令并指挥各部件协调工作A、运算器 B、控制器 C、存储器 D、CPU（10）、计算机

15、的内存储器于外存储器相比较（ ）A、内存储器比外存储器容量小，但存取速度快，价格便宜B、内存储器比外存储器容量大，但存取速度慢，价格昂贵C、内存储器比外存储器容量小，价格昂贵，但存取速度快D、内存储器比外存储器存取速度慢，价格昂贵，所以没有外存储器的容量大（11）、下列说法错误的是（ ）A、鼠标、键盘、扫描仪均是输入设备 B、显示器、音箱、绘图仪是输出设备C、摄像头是输出设备 D、U盘既是输出设备又是输入设备（12)、CPU由什么组成（ ）A、主机和内存 B、内存和硬盘 C、控制器和运算器 D、控制器和计算器（13）、随机存储器的英文缩写及类型分别是（ ）A、RAM，只读 B、RAM、读写 C

16、、ROM、只读 D、ROM、读写（14）、下列关于计算机硬件的说法中，错误的是（ ）A、计算机硬件系统的核心部件是CPU B、CPU工作时直接从内存中读取所需要的数据 C、硬盘用于数据的长期保存 D、CPU工作时直接从硬盘中读取所需要的数据15、计算机系统中，软件比硬件重要（）16、CPu又叫中央处理器，相当于人的大脑17、CPU的主要性能指标是主频，这是衡量计算机运算速度的重要指标之一（ ）18、绘图仪是一种输入设备（ ）19、显示器、运算器和控制器合称为计算机的主机（）20、内存是计算机存放当前工作所需要程序和数据的部件，内存越大，处理能力越强（ ） 一种用来管理计算机系统软硬件资源、提高

17、计算机工作效率的系统软件。5大功能： 1. 1.进程与处理器进程与处理器(CPU)(CPU)管理管理 2.2.作业管理作业管理 3.3.存储管理存储管理4.4.设备管理设备管理 5. 5.文件管理文件管理 单用户操作系统：DOS 多用户多任务： windows XP/2000/98网络操作系统：Unix, netware,Windows NT, Linux 系统软件主要有：操作系统、语言处理程序（如VB、C、VFP等）、工具软件等应用软件是针对某一具体应用目的而编制的软件应用软件是针对某一具体应用目的而编制的软件。 如：财务软件、工资管理软件、文字处理软件、CAD软件以及各种游戏软件等。分专用和通用型。特点：运行于操作系统之上，通过一些编程工具开发实现。分类：办公自动化软件、多媒体应用、辅助设计、企业应用、网络应用、安全防护、系统工具、娱乐休闲等。是对计算机进行程序控制的。指令格式指令格式操作码操作码操作数操作数机器执行什么操作机器执行什么操作执行对象（具体数、存放位置）执行对象（具体数、存放位置）字长字长：计算机一次可并行处理的二进制数码的位数 （分32位、64位等几种字长）主（内）存贮器的容量主（内）存贮器的容量：128MB/256MB/512MB/1GB等运算速度（或时钟频率）运算速度（或时钟频率