第一课 计算机硬件基础

第一章计算机硬件基础知识目录教学目标认识计算机个人电脑计算机特点、应用领域计算机发展史计算机系统的基本构成计算机硬件的组成教学目标：1、掌握计算机的概念、特点及其应用领域2、了解计算机的组成与工作原理3、了解微型计算机的组成及其硬件配置认识计算机计算机是电子数字计算机的简称，是一种能按照程序自动、高速、精确地进行数值运算和信息处理的电子设备。它主要由一些机械的、电子的器件组成，再配以适当的程序和数据。程序及数据输入后可以自动执行，用以解决某些实际问题。计算机中的各个物理实体称为计算机硬件（例如显示器、键盘等）；程序和数据（例如QQ、游戏等）则称为计算机软件。个人计算机个人计算机PC（PersonalComputer）一词源自于1978年IBM公司的第一部台式微型计算机的型号。今天，个人计算机是使用最广泛的计算机。计算机的特点运算速度快计算精度高自动化程度高具有超强的“记忆”能力具有逻辑判断能力通用性强计算机的应用科学计算，如航空航天、气象、军事等。数据处理，如人事管理、股票分析等。自动控制，如汽车生产流水线等。计算机辅助系统，如建筑外观的设计和制造。人工智能，如模拟医生看病；人机对弈等。计算机分类1989年美国电气和电子工程师协会(IEEE)的科学巨型机委员会将计算机划分为：巨型机大型主机小型机工作站微型计算机（个人计算机）计算机发展史代别起迄年份代表机器硬件软件应用领域逻辑元件主存储器其他第一代1946

~

1955ENIAC

ADVAC

UNIVAC-1

IBM-704电子管水银延迟线、磁鼓、磁芯输入输出主要

采用穿孔卡片机器语言、

汇编语言科学计算第二代1955

~

1964IBM-7090

ATLAS晶体管普遍采

用磁芯外存开始采用

磁带、磁盘高级语言、管理程序、监控程序、简单的操作系统科学计算、数据处理、事务管理第三代1965

~

1970IBM-360

CDC-6000

PDP-11

NOVA集成

电路磁芯、半导体外存普遍采用

磁带、磁盘多种功能较强的操作系统、会话式语言实现标准化系列化，应用于各个领域第四代1970

至今IBM-4300

VAX-11

IBM-PC超大规模集成电路半导体各种专用外设，大容量磁盘、光盘等普遍使用可视化操作系统、数据库、多媒体、网络软件广泛应用于所有领域计算机发展史第一代计算机(46年—55年)逻辑元件：电子管内存：延迟线或磁芯外存：纸带、卡片或磁带工作速度：几千～几万次／秒软件：机器语言或汇编语言应用：科学计算代表机型：ENIAC第一台电子数字计算机ENIAC1946年2月诞生于美国宾夕法尼亚大学，设计目的是为美国陆军弹道实验室解决弹道特性的计算问题。5000次加法/秒体重30吨占地170M218800只电子管1500个继电器耗电150KW价值40万美元第二代计算机(55年—64年)逻辑元件：晶体管内存：磁芯外存：磁带或磁盘工作速度：几十万次／秒软件：高级语言应用：科学计算及工业控制代表机型：IBM700系列计算机发展史第三代计算机(64年—70年)逻辑元件：中小规模集成电路内存：半导体存储器外存：磁带或磁盘工作速度：几十万～几千万次／秒软件：高级语言应用：计算、管理及控制代表机型：BMSystem/360计算机发展史SSIMSI第四代计算机(71年—至今)逻辑元件(超)大规模集成电路内存半导体存储器外存磁盘或光盘工作速度几百万～上亿次／秒软件操作系统、应用软件应用以网络、多媒体为特征计算机发展史微型计算机微型计算机属于第四代计算机,分代如下:微机分代开始时间CPU字长主频集成度

一1971Intel400441MHz

2千

二1973Intel808084MHz

4～9千三1978Intel8088165～10MHz2～7万四1985Intel803863210～40MHz10～100万五1993～现在Pentium641.4～3.4GHz100万以上目前市场上的CPU主要有:Intel的Pentium、Celeron,AMD的Athlon64等。计算机发展方向巨型化微型化网络化智能化多媒体化计算机系统的基本构成中央处理器一般也称为CPU，是计算机的核心，具有运算能力和控制功能。计算机由CPU、内存储器、输入输出接口电路和系统总线构成，通常称为计算机主机。计算机系统是以计算机为主体，并配上外设和系统软件之后构成的软硬件系统。我们通常所说的“计算机”，其准确的名称应该是计算机系统。计算机系统的基本构成计算机硬件系统计算机硬件系统是构成计算机的物理装置，是看得见、摸得着的一些实实在在的有形实体。目前的计算机硬件系统采用的仍是计算机的经典结构——冯·诺依曼结构，即采用总线结构将运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大部件连接起来。其中，运算器和控制器构成了计算机的核心部件——中央处理器（CenterProcessUnit，简称CPU）。计算机硬件系统数据流控制流计算机硬件系统运算器：算术运算或逻辑运算控制器：取指令、译码、执行指令存储器：保存信息

内存：ROM(只读存储器)

RAM(随机存储器，断电后信息全部丢失)

外存：磁盘(软盘、硬盘)、光盘、磁带输入设备：输入数据(键盘、鼠标、扫描仪、光笔等)输出设备：输出数据(显示器、打印机、绘图仪等)计算机硬件组成CPU

CPU是电脑中的核心配件，只有火柴盒那么大，但它却是一台计算机的运算核心和控制核心。电脑中所有操作都由CPU负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。计算机硬件组成主板

主板是计算机中最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘、鼠标接口和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。计算机硬件组成主板接口（I/O接口）

计算机与外设之间不能直接进行信息交换，必须通过I/O接口才能完成信息传送。计算机硬件组成内存（内存储器）

内存是电脑中的主要部件，它是相对于外存而言的。我们平常使用的程序，如使用Windows系统、办公软件、游戏软件等，一般都是安装在硬盘等外存上的，但仅此是不能使用其功能的，必须把它们调入内存中运行。计算机硬件组成内存（内存储器）

●随机存储器（RandomAccessMemory） RAM有以下特点：可以读出，也可以写入。读出时并不损坏原来存储的内容，只有写入时才修改原来所存储的内容。断电后，存储内容立即消失，即具有易失性。RAM可分为动态（DynamicRAM）和静态（StaticRAM）两大类。DRAM的特点是集成度高，主要用于大容量内存储器；SRAM的特点是存取速度快，主要用于高速缓冲存储器。

计算机硬件组成内存（内存储器）

●只读存储器(ReadOnlyMemory) ROM是只读存储器。顾名思义，它的特点是只能读出原有的内容，不能由用户再写入新内容。原来存储的内容是采用掩膜技术由厂家一次性写入的，并永久保存下来。它一般用来存放专用的固定的程序和数据。不会因断电而丢失。计算机硬件组成硬盘（外存储器）

硬盘是电脑主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。硬盘是计算机系统中最主要的外存储设备。现在还有很多不同的外存储器。计算机硬件组成存储容量

Byte（字节）：由8个二进位构成，如：10010101

1B（字节）=8个二进位1KB（千字节）=1024B1MB（兆）=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB计算机硬件组成显示器（输出设备）

显示器(Display)是计算机中最主要的输出设备，它的任务是将计算机处理的结果，转化为人眼可以辨识的图形图像呈现出来。计算机硬件组成鼠标、键盘（输入设备）

鼠标与键盘都是计算机中最主要的输入设备。都是向计算机发出各种指令、与计算机进行对话、对计算机进行操作的一种硬件设备。计算机硬件组成其它硬