第2章 计算机系统的硬件节2.3 - 2
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第二章 计算机系统
9
图2.2 计算机组成结构图
• 1. 运算器 • 运算器由算术逻辑单元（Arithmetic and Logic Unit ,ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算 术逻辑运算单元的的主要功能是算术运算和逻辑运算。 ※ 算术运算是指各种数值运算，比如：加、减、乘、除等。 ※ 逻辑运算是进行逻辑判断的非数值运算，比如：与、或、 非、比较、移位等。 • 计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。 运算器处理的数据来自存储器；处理后的结果数据送回存 储器或暂存在运算器中的寄存器。
表2.2 内、外存特点对比
• （1）内存储器 • 内存储器（简称内存）包括高速缓存（Cache）和主存储 器，主存储器又包括随机存储器（Random Access Memory， RAM ）和只读存储器（Read only Memory，ROM )。计算 机运行前，程序和数据由输入设备或外存送入内存，运算 开始，内存不仅要为其他部件提供信息，而且要保存运算 的中间结果和最终结果。 • CPU只与内存直接交换数据，内存的性能与容量直接影响 计算机的运行速度。
第2章 计算机系统
• • • •
2.1 2.2 2.3 2.4
计算机发展历程 计算机系统概述 微型计算机硬件组成 平板电脑
4
2Hale Waihona Puke 1 计算机发展历程20世纪中期以来，电子技术迅速发展，计算 机所采用的元器件经历了电子管、晶体管、集成 电路（IC）和超大规模集成电路（VLSI）四个阶 段，当今计算机技术正朝着巨型化、微型化、网 络化和智能化方向发展。表2.1是对计算机各个 发展阶段的概括。从目前计算机的研究情况可以 看到，未来计算机将有可能在超导计算机、光子 计算机、生物计算机、量子计算机等方面的研究 领域上取得重大的突破。
图2.2 计算机组成结构图
• 1. 运算器 • 运算器由算术逻辑单元（Arithmetic and Logic Unit ,ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算 术逻辑运算单元的的主要功能是算术运算和逻辑运算。 ※ 算术运算是指各种数值运算，比如：加、减、乘、除等。 ※ 逻辑运算是进行逻辑判断的非数值运算，比如：与、或、 非、比较、移位等。 • 计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。 运算器处理的数据来自存储器；处理后的结果数据送回存 储器或暂存在运算器中的寄存器。
表2.2 内、外存特点对比
• （1）内存储器 • 内存储器（简称内存）包括高速缓存（Cache）和主存储 器，主存储器又包括随机存储器（Random Access Memory， RAM ）和只读存储器（Read only Memory，ROM )。计算 机运行前，程序和数据由输入设备或外存送入内存，运算 开始，内存不仅要为其他部件提供信息，而且要保存运算 的中间结果和最终结果。 • CPU只与内存直接交换数据，内存的性能与容量直接影响 计算机的运行速度。
第2章 计算机系统
• • • •
2.1 2.2 2.3 2.4
计算机发展历程 计算机系统概述 微型计算机硬件组成 平板电脑
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2Hale Waihona Puke 1 计算机发展历程20世纪中期以来，电子技术迅速发展，计算 机所采用的元器件经历了电子管、晶体管、集成 电路（IC）和超大规模集成电路（VLSI）四个阶 段，当今计算机技术正朝着巨型化、微型化、网 络化和智能化方向发展。表2.1是对计算机各个 发展阶段的概括。从目前计算机的研究情况可以 看到，未来计算机将有可能在超导计算机、光子 计算机、生物计算机、量子计算机等方面的研究 领域上取得重大的突破。
第2章CPU.ppt.Convertor
2.1 CPU概述 2.2 主板概述 2.3 内存概述2.4 电源概述 2.5 机箱概述第2章计算机主机系统计算机的主机系统通常包括机箱、电源、主板、CPU、内存、各种功能接口卡、硬盘、光驱等部件。
在整个计算机主机系统中，CPU和主板是关键的两个部件。
这两个部件提供了计算机运行最基本的功能，可以说是整个计算机主机系统的核心部件。
计算机上的所有部件都通过主板连接在一起，并为CPU、内存、显卡、网卡、硬盘等各个部件和外部设备提供了插槽、接口以及控制功能，并将各个部件有机地结合起来形成一套完整的系统。
本章将从计算机主机系统中最重要的两个部件-CPU和主板开始介绍计算机的主机系统。
2.1.1 CPU的作用CPU (Central Processing Unit)，即中央处理器，也叫微处理器，是整个电脑系统中负责执行程序和数据处理的部件。
CPU核心技术的发展一直是计算机技术发展的重点。
2.1.2 CPU生产厂商对于x86系列的CPU，目前世界上主要有3家厂商生产，它们是Intel公司、AMD公司(超微）和威盛公司。
其中Intel和AMD的产品占据了绝大多数市场份额。
产品在操作系统一级相互兼容；产品覆盖95%以上的桌面微机市场。
非x86系列CPU：生产厂商有IBM、Sun、HP、MIPS、APPLE、ARM、日立、三星、现代、中科院计算所等；产品主要用于大型服务器和嵌入式系统；这些产品大多互不兼容；在桌面微机市场中占有份额小。
2.1 CPU概述2.1.3 CPU适用类型“CPU适用类型”指CPU所适用的应用类型，针对不同的应用范围，CPU被设计成嵌入式、微控制式和通用式三种类型。
而通用式CPU追求高性能，主要用于高性能个人计算机系统（即PC台式机）、服务器（工作站）以及笔记本（手提）中。
台式机的CPU，该类CPU强调整型、浮点型运算能力，要求有良好的多媒体数据处理能力。
应用于服务器和工作站上的CPU，在稳定性、多任务处理速度等方面的要求都要高于单机，许多CPU的新技术都是率先开发应用于服务器（工作站）CPU中。
七年级信息技术 第2章计算机硬件组成课件 青岛版
2.4.2 光存储设备
一切采用光盘作为数据存储介质的设备统一被称 为光存储设备（简称光驱）。目前，光驱的种类很多， 根据光盘的存储技术可以将其分为CD光盘驱动器和 DVD光盘驱动器两大类。根据光盘是否可擦写的特性， 光驱又分为普通光驱（即只能读取，不能写入）和刻录 机（可读可写）两种。按照光驱与主板连接接口的种类， 又可以将其分为IDE接口光驱、SATA接口光驱、SCSI 接口光驱和USB接口光驱，其中除了USB接口光驱属于
2.2.1 主板类型
按照主板的结构，可以将其分为AT主板、Baby AT主 板、ATX主板、一体化（All in One）主板和NLX主板等类 型。随着计算机技术的发展，一些结构的主板已经逐渐退出 市场，下面将主要介绍一下常见的ATX结构主板和NLK结构 主板。
ATX主板：ATX主板是在AT主板和Baby AT主板的基
： 1．Intel Intel公司是目前世界上最大的CPU生产
厂商，下面我们将对市场Intel公司的主流CPU产品进行简
单介绍
Core2 E6700（酷睿2 E6700）
Celeron 440（赛扬440）
2．AMD：AMD是一家专门为计算机、通信和消费电
子行业设计和制造微处理器的芯片制造企业，是Intel在 CPU市场上的主要竞争对手。接下来，我们将来介绍一下 目前AMD的主流CPU产品。
2．扫描仪：扫描仪是一种高精度、光电一体化的高科技产品， 用户通过扫描仪能够将图片、胶片，以及各类图纸图形和文 稿输入到计算机中，以便计算机对这类信息进行处理。
3．数码摄像头与耳麦：数码摄像头与麦克风已经成为用户在 网络媒体交互中不可缺少的输入设备。用户可以通过数码摄 像头拍摄数字影像信息，而麦克风则可以向计算机中输入声 音数据。
计算机基础PPT 第2章 微型计算机硬件系统
口、两个IDE硬盘接口、一个并行接口、两个串行接口、USB
接口、AGP（加速图形接口）总线、PCI总线和键盘接口等。 本章主要介绍微机的硬件系统
第2章计算机硬件系统 第2页 大学计算机基础
长大教学互动论
第2章计算机硬件系统
第3页
大学计算机基础
长大教学互动论
长大教学互动论
5. CMOS 芯片 CMOS用来存放系统硬件配臵和一些用户设定的参数。参数丢失系统将不能正常启 动，必须对其重新设臵。CMOS开机时由系统电源供电，关机时靠主板上的电池供 电。即使关机，信息也不会丢失，但应注意更换电池。 6. 各种接口 ⑴IDE接口 IDE(集成设备电子部件)主要连接IDE硬盘和IDE光驱。主板上有两组IDE设备接口， 分别标识为IDE1和IDE2。IDE1多用于连接系统引导硬盘，IDE2多用于接入光驱。 ⑵软盘接口:一个软盘驱动器接口可以连接两台软盘驱动器。 ⑶串行接口：串行接口主要用于连接鼠标器、外臵Modem等外部设备。串口是所 有计算机都具备的I/O接口，主板上的串口一般为两个10针双排插座，分别标注 为COM1和COM2。 ⑷并行接口：并行接口主要用于连接打印机等设备。主板上的并行接口为26针的 双排插座，标识为LPT:或PRN:。 ⑸USB接口：USB即通用串行总线，是一种新型的接口总线标准。USB接口可以连 接键盘、鼠标、数码相机、扫描仪等外部设备。 ⑹键盘、鼠标接口 ⑺跳线开关：跳线开关主要用于改变主板的工作状态，如：改变CPU的工作频率、 工作电压等。 第2章计算机硬件系统 第7页 大学计算机基础
第2章计算机硬件系统 第4页 大学计算机基础
长大教学互动论
内存插槽
外设接口插座
AGP显示卡插座 CPU插座
串行和并行 端口
第2章微型计算机系统的组成及工作原理
2.5.6 ISA总线的定义与应用
2. ISA总线的信号线定义 ——98芯插槽，包括地址线、数据线、控制线、时钟和电源线 (1)地址线：SA019和LA1723 (2)数据线：SD015 (3)控制线：AEN、BALE、 IOR 和 IOW、 SMEMR和 SMEMW
MEMR 和 MEMW、 MEM CS16 和 I/O CS16 、SBHE
2.1.2 微机系统的软件配置
系统软件、工具软件、应用软件、用户应用程序
.3 微机系统中的信息流与信息链
1. 微机系统中信息流与信息链的构成 信息流：存储器中的数据、程序代码；接口寄存器中的I/O数据、 状态、I/O命令 信息链：信息流在系统中流动的路径； 包括物理(硬件)环节和逻辑(软件)环节 2. 微机系统中信息流与信息链 ——早期微机系统/现代微机系统中的信息链 3. 研究信息流与信息链的意义 ——通过信息流从整体上认识微机体系结构和组成微机系统的各 部件之间的关系
2.5.7 现代微机总线技术的新特点
3. 总线桥 (1) 总线桥 ——总线转换器和控制器，是两种不同总线间的总线接口 内部包含兼容协议及总线信号和数据缓冲电路；把一条总线映 射到另一条总线上 北桥：连接CPU总线和PCI总线的桥 南桥：连接PCI总线和本地总线(如ISA)的桥 (2) PCI总线芯片组 ——实现总线桥功能的一组大规模集成专用电路 保持主板结构不变前提下，改变这些芯片组的设计，即可适应 不同微处理器的要求 4. 多级总线结构中接口与总线的连接
2.4 I/O设备与I/O设备接口
2.4.1 I/O设备及其接口的作用
1. I/O设备的作用 2. I/O设备接口的作用——连接与转换
2.4.2 I/O设备的类型及设备的逻辑概念
第2章计算机硬件系统PPT课件
软盘格式化的原理
软盘只有经过格式化后才可以使用。格式 化是为存储数据作准备，在此过程中，软 盘被划分为若干个磁道，磁道又被划分为 若干个扇区。例如，3.5英寸软盘共有80 个磁道，18个扇区，每个扇区的容量均为 512个字节，两面的总容量约为1.44MB。 软盘的容量可以用下列公式计算。 软盘的容量=记录面数×磁道数/面×扇区 数/道×字节/扇区
软盘：（3.5寸，1.44M） 硬盘： (10M——80G） 光盘：只读型光盘（CD--ROM）、追记型光盘（WORM）和
可改写型光盘（MOD） ；（几百M） 可移动磁盘：移动硬盘由硬盘体加上控制芯片组成；优盘又
名“闪存盘” ，通过USB接口与计算机交换数据 。
4、输入设备：是向计算机输入信息的设 备，通过外设接口与计算机相连。
可改写型光盘（MOD） ；（几百M） 可移动磁盘：移动硬盘由硬盘体加上控制芯片组成；优盘又
名“闪存盘” ，通过USB接口与计算机交换数据 。
目前微机所 配置通用软 盘驱动器大 多数是3.5英 寸的1.44MB 薄型软盘驱 动器，适用 于1.44MB软 盘。如右图 所示。
软盘：Leabharlann 软盘的结构和存储原理内存中的信息能够被CPU直接读出 或写入。
主存储器由半导体存储器构成。
可分为：
只读存储器（ROM：read only memory） 随机读写存储器（RAM：random access
memory） CACHE
外存：
外存储器一般保存暂不执行的程序和数据或者是 需长期保存的程序和数据 外存储器由磁介质其他介质构成 常见外存储器：
(3) 存储器：存储指令和数据
内存（主存）：存放将执行的程序（指令）
和程序执行所需的数据。目前内存主
第2章 微型计算机系统的组成
第2章 微型计算机系统的组成
4) 小键盘区（数字／全屏幕操作键区） 该键区的键位多数分为上、下档。与字符键区的 操作不同的是，小键盘上、下档键的输入是通过数字 锁定键〈Num Lock〉来控制转换的。
第2章 微型计算机系统的组成
2. 鼠标器
鼠标器（Mouse）的主要用途是用来定位光标或完 成某种特定的输入。常用的鼠标器有两种：机械式和 光电式。二者仅在控制光标移动的原理上有所不同， 在使用方面没有什么区别。 鼠标器分为三键（PC）鼠标和两键（MS）鼠标， 如图2.5所示。各按键的功能可以由所使用的程序来定 义。在不同的程序中使用鼠标器，其按键的作用可能
第2章 微型计算机系统的组成
1) 数据总线（DB）
数据总线用来传送数据信息，是双向总线。 2) 地址总线（AB） 地）
控制总线用来传送控制信号、时序信号和状态信 息等。
第2章 微型计算机系统的组成
2.1.2 微型计算机常用的外部设备
通常用各类指令的平均执行时间和相应指令的运行比
例综合计算，作为衡量微机运行速度的标准。目前微 机的运行速度已达200 MIPS～300 MIPS。
第2章 微型计算机系统的组成
3. 时钟频率（主频）
时钟频率是指CPU在单位时间（秒）内发出的脉 冲数。通常，时钟频率以兆赫（MHz）为单位。时钟 频率越高，其运算速度就越快。 4. 内存容量 内存一般以KB或MB、GB为单位。内存容量反映 了内存储器存储数据的能力。存储容量越大，其处理 数据的范围就越广，并且运算速度一般也越快。
第2章 微型计算机系统的组成
2. 打印机
打印机是微机系统中常用的设备之一。打印机在 微机系统中是可选件。利用打印机可以打印出各种资 料、文书、图形、图像等。根据打印机的工作原理， 可以将打印机分为3类：针式打印机、喷墨打印机和激 光打印机，如图2.7所示。
【2020同济大学(计算机)】2.1-2.3 计算机系统
10
输入设备 接受用户输入的原始信息 转换成计算机可识别的信息形式（二进制） 存放到内存中
内存
输出设备 将内存中的处理结果信息转变为用户可接受的形式 输出 或成为其它机器所能接受的形式输出
•指令和程序 •计算机的一般工作过程 •程序的执行方式
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1.指令系统 指令：能要被完计成算的机操识作别并执行的操二作进数制或代码，
解决的方法：通过放置多个计算引擎（内核），可以并行地执行 程序代码来提升处理器的计算速度。
应用：目前手机、个人电脑、服务器和超 级计算机等计算机系统广泛采用多核，多 核技术已经成为处理器体系结构发展的一 种必然趋势。
18
19
• 具有专门的
应用目的
系统软件 面向计算机管理 支持应用软件开发和运行
软件是指程序、程序运行应所用需软要件的数据以及开发、使用
由地址码确定操 作数地址。
15
16 指令的串行执行
取指令
1
时
间
2
分析指令
1
2
执行指令 完成
1
√
2
√
17 指令流水线技术
取指令部件
1
分析指令部件
2
1
时
3
2
4
3
间
5Hale Waihona Puke 4656
多部件重叠操作 多指令并行处理
执行指令部件 完成
1
√
2
√
3
√
4
√
5
√
6
√
多核技术
流水线技术局限：能使指令并行处理，但在控制器中每个部件还 是串行处理，提高程序执行速度的任务还是要提高处理器主频的 速度，但主频与功耗成指数关系，主频越高，功耗越高，发热量 越高，散热无法解决。
第2章 计算机硬件系统
运算器＋控制器＋内存储器＝主机 输入设备＋输出设备＝外部设备
Page 9
2.2
计算机的硬件组成
2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5
主板 中央处理器 存储器 输入设备 输出设备
Page 10
一台微机通常由主机和外设两部分组成：
主机是微机的核心部件，主 要包括主机板、微处理器、 内存条、I/O扩展槽和各种 接口等；外设包括输入设备 （如键盘、鼠标）和输出设 备（如显示器、打印机等） 。打开主机机箱盖板后，即 可以看到主板、CPU、内 存、电源、硬盘、光驱、显 卡、网卡等一系列硬件设备 。
Page 34
数据传输率：指硬盘读写数据的速度。
其计算公式如下
数据传输率＝位密度(位/英寸)× 转速(转/秒)×2πR(英寸/转) R是最内圈磁道半径 转速：指硬盘盘片每分钟转动的圈数。也就是主 轴转速，单位是rpm。 通常的硬盘转速为5200、5400 7200、10000rpm
Page 35
Page 21
（6）地址总线宽度 地址总线的位数,它决定了CPU可以访问存储器容量的 大小。 20位地址总线：1MB 32位地址总线：4GB
（7）数据总线宽度
数据总线的位数,它决定了CPU与内存、输入输出设备 之间一次数据传输的信息量。 64位数据总线：8B→字长
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(8) 高速缓存 一种具有很高速度的特殊内部存储器。 与内存相比，高速缓存能够使微处理器更快的获取 数据。
等级：一级缓存、二级缓存
(9) CISC和RISC CISC：复杂指令集计算机 RISC：精简指令集计算机→带有有限的简单指令集 的微处理器。
Page 23
2.2.3 存储器
《计算机基础》计算机系统的构成
4
低噪声
第2章
计算机系统的构成
2.4.5 微型计算机常见故障的诊断与排除
1．硬件故障处理
CPU散热故障 风扇故障导致微型计算机不断重启 主板无法识别内存条 内存损坏导致启动微型计算机时报警 虚拟内存不足
大学计算机应用基础（Windows 10+WPS Office 2019）（微课版）
第2章
计算机系统的构成
计算机系统的构成
课后练习
选择题
1. 简述计算机的工作原理和工作过程。 2. 计算机硬件系统由哪些部件组成，各部件的主要功能是什么？ 3. 什么是微处理器，其主要性能指标有哪些？ 4. 打开“中关村在线”网站，进入CPU专区，在“排行榜”中查看目前市场中热门的CPU类型及主 要的性能参数，对CPU作进一步的了解。 5. 使用绘制工具或使用WPS Office绘制微型计算机的基本结构。 6. 连接计算机的外部设备。
2.4.5 微型计算机常见故障的诊断与排除
3．使用故障处理
（1）开机显示异常 （2）开机无显示 （3）微型计算机开机蓝屏 （4）电脑间断性死机 （5）微型计算机黑屏故障 （6）查杀病毒后微型计算机频繁死机 （7）进入系统后立即自动关机
大学计算机应用基础（Windows 10+WPS Office 2019）（微课版）
第2章
计算机系统的构成
2.4.2 微型计算机系统的组成
6．输入设备
鼠标
键盘
扫描仪
大学计算机应用基础（Windows 10+WPS Office 2019）（微课版）
第2章
计算机系统的构成
2.4.2 微型计算机系统的组成
7．输出设备
显示器 打印机 投影仪
02_第2章 计算机硬件系统
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缓存
二级缓存就是一级缓存的缓冲器。 一级缓存制造成本很高因此它的容量有
限，二级缓存的作用就是存储那些CPU 处理时需要用到、一级缓存又无法存储 的数据。 三级缓存和内存可以看作是二级缓存的 缓冲器。它们的容量递增，但单位制造 成本却递减。
42
缓存
二级缓存、三级缓存、内存都不能存储 处理器操作的原始指令，这些指令只能 存储在CPU的一级指令缓存中，而余下 的二级缓存、三级缓存和内存仅用于存 储CPU所需数据。
15
中央处理器
中央处理器（简称CPU）是计算机的核 心，是计算机完成取指令、解释指令和 执行指令的重要部件。
CPU的主要功能包括： 完成各种算术运算和逻辑运算 执行各种系统软件和应用软件 控制计算机各个部件协调工作
16
中央处理器
在微型计算机系统中，CPU被集成在一片超大规 模集成电路芯片上，称为微处理器。
自20世纪80年代以来，微型计算机大多采用 Intel公司设计制造的CPU或AMD等公司的产品。
Intel 4004 chip
Intel 8080 chip
17
CPU最新报价
18
CPU最新报价
19
中央处理器
(1) CPU的基本结构 运算器，控制器，寄存器组 (2) CPU性能指标 制作工艺，字长，主频，高速缓存，指令集
57
外存储器
外存储器的主要作用是长期存放计算机 工作所需要的程序、文档和数据等。
CPU不能直接访问外存，外存中的程序 或数据需要先调入内存，然后才可以被 CPU所访问。
常用的外存有软盘、硬盘、光盘、ห้องสมุดไป่ตู้动 存储器等。
58
软盘存储器
软盘存储器由软盘片、软盘驱动器组成。
缓存
二级缓存就是一级缓存的缓冲器。 一级缓存制造成本很高因此它的容量有
限，二级缓存的作用就是存储那些CPU 处理时需要用到、一级缓存又无法存储 的数据。 三级缓存和内存可以看作是二级缓存的 缓冲器。它们的容量递增，但单位制造 成本却递减。
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缓存
二级缓存、三级缓存、内存都不能存储 处理器操作的原始指令，这些指令只能 存储在CPU的一级指令缓存中，而余下 的二级缓存、三级缓存和内存仅用于存 储CPU所需数据。
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中央处理器
中央处理器（简称CPU）是计算机的核 心，是计算机完成取指令、解释指令和 执行指令的重要部件。
CPU的主要功能包括： 完成各种算术运算和逻辑运算 执行各种系统软件和应用软件 控制计算机各个部件协调工作
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中央处理器
在微型计算机系统中，CPU被集成在一片超大规 模集成电路芯片上，称为微处理器。
自20世纪80年代以来，微型计算机大多采用 Intel公司设计制造的CPU或AMD等公司的产品。
Intel 4004 chip
Intel 8080 chip
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CPU最新报价
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CPU最新报价
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中央处理器
(1) CPU的基本结构 运算器，控制器，寄存器组 (2) CPU性能指标 制作工艺，字长，主频，高速缓存，指令集
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外存储器
外存储器的主要作用是长期存放计算机 工作所需要的程序、文档和数据等。
CPU不能直接访问外存，外存中的程序 或数据需要先调入内存，然后才可以被 CPU所访问。
常用的外存有软盘、硬盘、光盘、ห้องสมุดไป่ตู้动 存储器等。
58
软盘存储器
软盘存储器由软盘片、软盘驱动器组成。
第二章 计算机系统基础知识
㈢VPN是指在共用网络上建立专用网络的 技术。 ㈣VPN是企业网在因特网等公共网络上的 延伸，它能在公共网络上创建一个安全的 私有连接，因此让公司的远程用户、分支 机构、业务伙伴等与公司的企业网连接起 来，构成一个扩展的企业网。
VPN的特点：
①安全保障 ②服务质量保证(QOS) ③可扩充性和灵和性 ④可管理性。
2.2.3数据仓库、联机分析和数据挖掘
数据仓库是面向主题的、集成的、不可更 新的并随时间不断变化的数据的集合，数 据仓库用来支持企业或组织的决策分析处 理。
数据仓库的特点：
㈠数据仓库是面向主题的； ㈡数据仓库是集成的，数据库的数据又来自于分散 的操作型数据，将所需数据从原来的数据中抽取出 来，进行加工与集成，统一与综合之后才能进入数 据仓库； ㈢数据仓库是不可更新的，数据仓库主要是为决策 分析提供数据，所涉的操作主要是数据的查询； ㈣数据仓库是随时间而变化的，传统的关系数据库 系统比较适合处理格式化的数据，能够较好地满足 商业事务处理的需示，它在商业领域取得了巨大的 成功。
数据源是数据仓库系统的基础，是整个系 统的数据源泉。 数据的存储与管理是整个数据仓库系统的 核心，是数据仓库的真正关键。
2.联机分析处理(OLAP)
数据处理分为：联机事务处理(OLTP)、联机分 析处理(OLAP)。OLAP的目标是满足决策支持 或者满足在多维环境下特定的查询和报表需求， 它的技术核心是”维”这个概念。OLAP的主要 特点，是直接仿照用户的多角度思考模式，预 先为用户组建多维的数据模型，一旦多维数据 模型建立完成，用户可以快速地从各个分析角 度获取数据，也能动态的在各个角度之间切换 或者进行多角度综合分析，具有极大的分析灵 活性。
《大学计算机基础》第2章-计算机系统(2012)OK【OK】
在计算机世界中 也存在等级差别！
28
2.2 计算机软件系统
2.2.1 软件概念
2.2.2 软件分类
29
2.2.1 软件概念
计算机软件 计算机软件是为运行、管理和维护计算机而编制的
各种指令、程序和文档的总称。
指令 程序 文档
软件
软件是计算机的灵魂， 是人机之间的接口
30
软件概念
基本概念
程序 程序是按照一定顺序执行的、能够完成某一任务的指 令集合。
将1传送至AL寄 Int a =1; 存器 将2传送至BL 寄 Int b =2; 存器
2
MOV BL, 2
3
4 5
将寄存器BL的内 容与寄存器AL的 Int c = a+b; ADD AL, BL 内容相加，结果 保存在AL中 将寄存器AL中的 MOV [06H], AL 内容传送到内存 地 址 为 06H 的 存 储单元中 HLT 停止操作
11
2.1.3 存储器
存储器——帮助计算机记忆信息
存储器是存取程序和数据的部件。 类型划分：依据CPU是否可以直接访存将存储器划 分为内存和外存。
随机存储器
内存
只读存储器 高速缓冲存储器
存储器
硬盘
外存
光盘
快速闪存
12
存储器—内存
（1）内存
内存可以被CPU直接访问。内存容量小、速度快、掉电后 RAM信息全部消失。
2.1.4 输入设备
2.1.5 输出设备
2.1.6 硬件连接
4
计算机硬件系统
什么是计算机？
计算机是能按照人的要求接受和存储信息，自动进行数据处 理和计算，并输出结果信息的机器系统。
大学计算机基础第二章计算机系统组成
运算器
算术逻辑单元 ALU
五大部件之二——控制器 控制器是计算机的神经中枢， 用于控制计算机操作
控制器 从存储器中取出指令，经过分析指令，产 生各种控制信号，从而指挥整个计算机有条不紊 地、自动地执行程序。
五大部件之三——存储器 存储器是计算机的记忆装置
.主存 .内存
.辅存 .外存
存储器的操作方式——读和写
LED显示器与LCD显示器区别 在电压驱动下LED是自己发光（俗称放光二级管）；在电压驱动下LCD 可以变色但是不发光，我们看到LCD发的光其实是LCD模组的背光灯发
的光。 LED显示器与LCD显示器相比，LED在亮度、功耗、可视角度和刷新速
率等方面，都更具优势。
2.2 计算机软件系统
用户程序或文档
个人计算机的硬件组成
运算器
中央处理器(CPU)
主机
控制器 寄存器
内存储器 随机存储器(RAM)
硬件
只读存储器(ROM) 高速缓冲存储器(cache)
外存储器——硬盘、软盘、光盘
外部设备
输入设备——键盘、鼠标、光笔、扫描仪 输出设备——显示器、打印机、绘图仪
其他——网卡、调制解调器、声卡、显卡等
2.1.2 信息存储原理
磁盘容量
=柱面数(一个盘面上的磁道数)× 盘面数× 扇区数×每 扇区字节数(512B) 目前常见硬盘容量在160G-2TB之间
硬盘的选购
1. 转速 目前台式机硬盘转速依然为7200转。 主流笔记本的转速正在由5400转过渡到7200转，性能提升明显 2. 单碟容量 单碟容量就是指一个存储碟所能存储的最大数据量 。 单碟容量越大其内部数据传输速率就越快、稳定性越好。 3.平均寻道时间
计算机硬件的基本结构
第2章 计算机网络的硬件系统
• 为了保证网络服务器的可靠性，应对服务器采取一些保护措施。 有效的方法是在一个服务器上安装两套硬盘系统，网络操作系统控 制将数据同时写入这两套硬盘中，目前大多数服务器均采用这种方 法保证数据的完整性。 更进一步的方法是网络服务器采用容错机或在网络中安装两台相同 的网络服务器。
2020/10/17
多处理器服务器
• 现今网络发展得愈来愈复杂，信息量愈来愈大，在一个网络中，网 络服务器存放着所有的共享信息，这就要求具有相当大的存贮容量 。所以，在配备网络服务器时的重要考虑是其硬盘的扩充能力。
• 由于局域网的规模及信息量越来越大，对网络服务器的处理速度提 出了更高要求，影响网络服务器响应速度的主要因素是：共享硬盘 的存取速度，硬盘控制卡的传输速率，网络服务器的内存访问速度 ，服务器CPU的处理能力以及服务器中安装的网络接口板(NIC)的速 度。实际上，提高网络服务器响应速度最关键的是要提高其硬盘的 访问速度，其次应考虑选用处理速度快的CPU及内存。
器
有源
对信号可再生和放大，工作站到集线器之间的
距离可达600米。
类
型
智能
具有有源集线器的全部功能外，还提供网络管 理、智能选择网络传输通路等功能。
2020/பைடு நூலகம்0/17
HUB的使用示例
2020/10/17
2.3.2 可级联式集线器
这种集线器可以将多个集线器进行级联，以 扩大端口数目。当多个可级联式HUB级联后，传 输速度会大大降低，级联一般最多只能级连4个集 线器。集线器提供双绞线的RJ-45接线口数目是 选择集线器的重要指标。目前的集线器有8、12 、16、24、32个端口的各种产品。集线器端口数 量的选择取决于将要连接的服务器和工作站的数 量。当然在选择时，应留有一定的余地，便于以 后扩展。
2020/10/17
多处理器服务器
• 现今网络发展得愈来愈复杂，信息量愈来愈大，在一个网络中，网 络服务器存放着所有的共享信息，这就要求具有相当大的存贮容量 。所以，在配备网络服务器时的重要考虑是其硬盘的扩充能力。
• 由于局域网的规模及信息量越来越大，对网络服务器的处理速度提 出了更高要求，影响网络服务器响应速度的主要因素是：共享硬盘 的存取速度，硬盘控制卡的传输速率，网络服务器的内存访问速度 ，服务器CPU的处理能力以及服务器中安装的网络接口板(NIC)的速 度。实际上，提高网络服务器响应速度最关键的是要提高其硬盘的 访问速度，其次应考虑选用处理速度快的CPU及内存。
器
有源
对信号可再生和放大，工作站到集线器之间的
距离可达600米。
类
型
智能
具有有源集线器的全部功能外，还提供网络管 理、智能选择网络传输通路等功能。
2020/பைடு நூலகம்0/17
HUB的使用示例
2020/10/17
2.3.2 可级联式集线器
这种集线器可以将多个集线器进行级联，以 扩大端口数目。当多个可级联式HUB级联后，传 输速度会大大降低，级联一般最多只能级连4个集 线器。集线器提供双绞线的RJ-45接线口数目是 选择集线器的重要指标。目前的集线器有8、12 、16、24、32个端口的各种产品。集线器端口数 量的选择取决于将要连接的服务器和工作站的数 量。当然在选择时，应留有一定的余地，便于以 后扩展。
计算机导论第2章_计算机硬件系统
2-32
计算机 硬件系统
2.3 存储系统
2.性能指标 存储容量：一张光盘的数据存储量。 CD-ROM→650MB DVD→4.7-17GB 数据传输率：标准速率为150KB/s 2x→300KB/s(倍速) 4x→600KB/s(4倍速) … 48x→7200KB/s(48倍速)
2-33
计算机 硬件系统
计算机 硬件系统
2.1 计算机硬件概述
计算机硬件系统 计算机系统 计算机软件系统
一、计算机硬件的组成 构成计算机系统的元器件、部件和设备 以及它们的工程实现(设计、制造和检测)。 元器件：集成电路、印制电路板、磁性 元件、电子元件、光电子元件、接插件等。 部件和设备：运算器、控制器、主存储 器、辅助存储器、输入和输出设备、电源等
2.3 存储系统
存储容量：指每张盘片所能记录的二进 制数据的总和。其计算公式为： 存储容量＝磁面数×磁道数 ×扇区数×512B 数据传输率：指软盘及软驱每秒钟与计 算机主机交换二进制数据的位数。 常见的有：125Kb/s、250Kb/s 300Kb/s、500Kb/s
2-29
计算机 硬件系统
2.3 存储系统
2.3 存储系统
⑴硬盘的工作原理
若从查找操作开始，驱动机构根据柱面 地址把磁头向目标磁道移动，并定位在目标 磁道上，等待有关信息区段旋转到磁头下， 然后进行读写操作。
2-21
计算机 硬件系统
2.3 存储系统
⑵硬盘的性能指标 平均访问时间：指磁头从起始位置到达 目标磁道位置，并从目标磁道上找到要读写 的数据扇区所需的时间。 平均访问时间＝平均寻道时间 ＋平均等待时间 磁道记录密度：道密度→沿盘片直径方 向单位长度内的磁道数。 位密度→磁道上单位长度的数据位数。
计算机 硬件系统
2.3 存储系统
2.性能指标 存储容量：一张光盘的数据存储量。 CD-ROM→650MB DVD→4.7-17GB 数据传输率：标准速率为150KB/s 2x→300KB/s(倍速) 4x→600KB/s(4倍速) … 48x→7200KB/s(48倍速)
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计算机 硬件系统
计算机 硬件系统
2.1 计算机硬件概述
计算机硬件系统 计算机系统 计算机软件系统
一、计算机硬件的组成 构成计算机系统的元器件、部件和设备 以及它们的工程实现(设计、制造和检测)。 元器件：集成电路、印制电路板、磁性 元件、电子元件、光电子元件、接插件等。 部件和设备：运算器、控制器、主存储 器、辅助存储器、输入和输出设备、电源等
2.3 存储系统
存储容量：指每张盘片所能记录的二进 制数据的总和。其计算公式为： 存储容量＝磁面数×磁道数 ×扇区数×512B 数据传输率：指软盘及软驱每秒钟与计 算机主机交换二进制数据的位数。 常见的有：125Kb/s、250Kb/s 300Kb/s、500Kb/s
2-29
计算机 硬件系统
2.3 存储系统
2.3 存储系统
⑴硬盘的工作原理
若从查找操作开始，驱动机构根据柱面 地址把磁头向目标磁道移动，并定位在目标 磁道上，等待有关信息区段旋转到磁头下， 然后进行读写操作。
2-21
计算机 硬件系统
2.3 存储系统
⑵硬盘的性能指标 平均访问时间：指磁头从起始位置到达 目标磁道位置，并从目标磁道上找到要读写 的数据扇区所需的时间。 平均访问时间＝平均寻道时间 ＋平均等待时间 磁道记录密度：道密度→沿盘片直径方 向单位长度内的磁道数。 位密度→磁道上单位长度的数据位数。
第2章 计算机硬件系统
计算机导论
第2章 计算机硬件系统
专业： 主讲：
2015-6-8
1
第2章 计算机硬件系统
1
教学章节 2
计算机硬件系统组成
系统总线 组装微型计算机
3
2015年6月8日星期一
2
第2章 计算机硬件系统
2.1计算机硬件系统组成
计算机系统由软件系统和硬件系统组成。我们平时看得 见，摸得着的实实在在的设备，如主机、显示器、键盘、 磁盘、光盘、打印机等设备通常称为计算机的硬件；而把 存放在存储设备上的摸不着也看不到的数据、程序等称为 计算机的软件。硬件和软件相互依存，密不可分，只有硬 件和软件的相互结合才能使计算机正常运行，发挥作用。 硬件是构成计算机系统的物理部件。它通过电气的、机械的方 式彼此相连，组成一个功能实体，是整个计算机系统的物 质基础。计算机所有硬件合起来就构成了计算机硬件系统。 硬件系统主要由运算器、控制器、存储器和输入输出设备 组成。
2015年6月8日星期一
11
2.1计算机硬件系统组成
2.1.1中央处理器
4．CPU的选择 选购CPU的策略是： 确定CPU制造商 目前计算机CPU不是Intel就是AMD。如果追求性价比， AMD较适合，而Intel则稳定性较好。 确定使用计算机的目的 要以够用为度，综合考虑性价比。 不要盲目追求高频率 购买CPU不要有一步到位的心理，更不要盲目追求潮流。 不要购买Remark的CPU Remark是一些不法经销商用低主频的CPU冒充高主 频的CPU，然后重新贴上新的标签来高价出售。可以用 观察、刮磨、揉搓、软件测试等方法进行判断。
2015年6月8日星期一
3
2.1计算机硬件系统组成
2.1.1中央处理器
1．中央处理器概述 中央处理器（Central Processing Unit，CPU） 又称微处理器（Micro Processing Unit，MPU）， 它是计算机硬件系统的核心部件，也是整个计算机系统最 高的执行单位。它负责整个系统指令的执行、运算、数据 存储、传送以及输入输出的控制。CPU是计算机性能的核 心部件，它决定计算机的档次。 CPU主要完成以下的功能： (1)顺序控制 (2)操作控制 (3)时间同步 (4)数据处理
第2章 计算机硬件系统
专业： 主讲：
2015-6-8
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第2章 计算机硬件系统
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教学章节 2
计算机硬件系统组成
系统总线 组装微型计算机
3
2015年6月8日星期一
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第2章 计算机硬件系统
2.1计算机硬件系统组成
计算机系统由软件系统和硬件系统组成。我们平时看得 见，摸得着的实实在在的设备，如主机、显示器、键盘、 磁盘、光盘、打印机等设备通常称为计算机的硬件；而把 存放在存储设备上的摸不着也看不到的数据、程序等称为 计算机的软件。硬件和软件相互依存，密不可分，只有硬 件和软件的相互结合才能使计算机正常运行，发挥作用。 硬件是构成计算机系统的物理部件。它通过电气的、机械的方 式彼此相连，组成一个功能实体，是整个计算机系统的物 质基础。计算机所有硬件合起来就构成了计算机硬件系统。 硬件系统主要由运算器、控制器、存储器和输入输出设备 组成。
2015年6月8日星期一
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2.1计算机硬件系统组成
2.1.1中央处理器
4．CPU的选择 选购CPU的策略是： 确定CPU制造商 目前计算机CPU不是Intel就是AMD。如果追求性价比， AMD较适合，而Intel则稳定性较好。 确定使用计算机的目的 要以够用为度，综合考虑性价比。 不要盲目追求高频率 购买CPU不要有一步到位的心理，更不要盲目追求潮流。 不要购买Remark的CPU Remark是一些不法经销商用低主频的CPU冒充高主 频的CPU，然后重新贴上新的标签来高价出售。可以用 观察、刮磨、揉搓、软件测试等方法进行判断。
2015年6月8日星期一
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2.1计算机硬件系统组成
2.1.1中央处理器
1．中央处理器概述 中央处理器（Central Processing Unit，CPU） 又称微处理器（Micro Processing Unit，MPU）， 它是计算机硬件系统的核心部件，也是整个计算机系统最 高的执行单位。它负责整个系统指令的执行、运算、数据 存储、传送以及输入输出的控制。CPU是计算机性能的核 心部件，它决定计算机的档次。 CPU主要完成以下的功能： (1)顺序控制 (2)操作控制 (3)时间同步 (4)数据处理
大学计算机基础 第2章 简明教程(补充硬件部分)
第二章 计算机基础知识
2.1 计算机系统概述
2.2 计算机硬件系统和工作原理 2.3 计算机软件系统 2.4 微型计算机硬件组成
1
2.1 计算机系统概述
硬件
软件 系统软件 应用软件
计算机系统=硬件系统+软件系统
2
计算机系统的组成
CPU 主机
内存
运算器 控制器 随机存储器(RAM) 只读存储器(ROM) 高速缓冲存储器(Cache)
17
常用高级语言
Fortran语言 1954年推出，适用于科学和工程计算。 COBOL语言 是面向商业的通用语言，1959年推出，主要用于数 据处理，随着数据库管理系统的迅速发展，很少使用。 Pascal语言 结构化程序设计语言，1968年推出，适用于教学、科 学计算、数据处理和系统软件等开发，目前已被C语言取代. C与C++语言 1972年推出C语言，1983年加入面向对象的概念， 改名为C++。语言简练、功能强，适用面广。 BASIC语言 初学者语言，1964年推出；1991年微软推出可视化的 、基于对象的VisualBasic开发环境，发展到现在的开 发环境，则是完全面向对象、功能更强大。 Java语言 一种新型的跨平台的面向对象设计语言，1995年推出， 适用于网络应用 .
18
语言处理程序
在所有的程序设计语言中，除了用机器语言编制的程序能够
被计算机直接理解和执行外，其他的程序设计语言编写的程
序都必须经过一个翻译过程才能转换为计算机所能识别的机 器语言程序，实现这个翻译过程的工具是语言处理程序，即
翻译程序。用非机器语言写的程序称为源程序；通过翻译程
序翻译后的程序称为目标程序。翻译程序也称为编译器。针 对不同的程序设计语言编写出的程序，有各自的翻译程序， 互相不通用。
2.1 计算机系统概述
2.2 计算机硬件系统和工作原理 2.3 计算机软件系统 2.4 微型计算机硬件组成
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2.1 计算机系统概述
硬件
软件 系统软件 应用软件
计算机系统=硬件系统+软件系统
2
计算机系统的组成
CPU 主机
内存
运算器 控制器 随机存储器(RAM) 只读存储器(ROM) 高速缓冲存储器(Cache)
17
常用高级语言
Fortran语言 1954年推出，适用于科学和工程计算。 COBOL语言 是面向商业的通用语言，1959年推出，主要用于数 据处理，随着数据库管理系统的迅速发展，很少使用。 Pascal语言 结构化程序设计语言，1968年推出，适用于教学、科 学计算、数据处理和系统软件等开发，目前已被C语言取代. C与C++语言 1972年推出C语言，1983年加入面向对象的概念， 改名为C++。语言简练、功能强，适用面广。 BASIC语言 初学者语言，1964年推出；1991年微软推出可视化的 、基于对象的VisualBasic开发环境，发展到现在的开 发环境，则是完全面向对象、功能更强大。 Java语言 一种新型的跨平台的面向对象设计语言，1995年推出， 适用于网络应用 .
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语言处理程序
在所有的程序设计语言中，除了用机器语言编制的程序能够
被计算机直接理解和执行外，其他的程序设计语言编写的程
序都必须经过一个翻译过程才能转换为计算机所能识别的机 器语言程序，实现这个翻译过程的工具是语言处理程序，即
翻译程序。用非机器语言写的程序称为源程序；通过翻译程
序翻译后的程序称为目标程序。翻译程序也称为编译器。针 对不同的程序设计语言编写出的程序，有各自的翻译程序， 互相不通用。
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存储容量 :是指它所能够存储的有用信息的总量,其单位是“字节”。 计算公式： C=N×K×S×B （n为盘面数，K为磁道数/面，S为扇区数/ 磁道，B为字节数/扇区）。 寻址时间：
寻址时间：是指磁头从启动位置到达所要求的读/写位置所经历的全部时间 它由寻道时间ts和平均等待时间tw两部分组成。 寻道时间：是指磁头找到目的磁道所需在的时间。 平均等待时间：是指所读/写的扇区旋转到磁头下方所用时间，也称延迟时间。
功能
普通的刻录机 Combo DVD 刻录机
选购指标
读写速度 缓存容量
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PC存储卡
闪存盘
可移动 外存储器
USB硬盘
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例4：磁带上标有 6250／RPI的意思是每英寸存（
）。
A）6250位 B）6250字节 C）6250宇 D）6250行
分析： RPI表示磁带存储器每英寸存储的行数，是记录密度的单位
结论：答案应选D）
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2.3.4 计算机的存储体系 P74
存储层次（Memory Hierarchy）的概念：
存储层次是在综合考虑容量、速度、价格的基础上建立的存储组合，以 便同时满足系统对存储器在性能与经济两个方面的要求。 CPU
高速缓存 （Cache) 存 储 速 度 更 快
单 位 价 格 容 量 更 小
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光驱的正面
播放／跳道按钮 紧急出盒孔
指示灯
打开／关闭／停止 按钮
耳机插孔
音量控制
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光驱的内部结构
旋转马达
激光头组件
电路件
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各种类型的光盘驱动器
光驱 CD-R
DVD-R
CD-R/W (刻录机)
DVD-RW
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刻录机
刻录机就是能够刻录光盘的一种驱动器。 分类:
数据传输速率：是指磁头找到地址后，每秒读出或写入的字节数。 计 算方法是：磁道字节数/旋转周期
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记录 密度
寻址时间：磁头从启动位置到达所要求 读 /写位置所经历全部时间，由寻道时间 和平均等待时间两部分组成。 寻道时间：磁头找到目的磁道需要时间。 平均等待时间：所读 / 写的扇区旋转到 磁头下方所用时间，也称延迟时间。
小于1ns 60ns ms s
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虚拟存储器 P75
虚拟存储器是建立在主存-辅存物理结构基础之上，由附加硬件装置及操 作系统存储管理软件组成的一种存储体系,它将主存和辅存的地址空间统 一编址,形成一个庞大的存储空间。 编好的程序由计算机操作系统装入辅助存储器，程序运行时，附加的辅 助硬件机构和存储管理软件会把辅存的程序一块块自动调入主存由 CPU执 行或从主存调出。 因为实质上CPU只能执行调入主存的程序，所以这样的存储体系称为“虚 拟存储器”。
磁头找到地址后，每秒读出或写入字节数
数据传 输速率
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第2章
例3：求软磁盘的磁盘容量。
计算机系统的硬件
分析：容量=磁盘面数磁道数/面扇区数/磁道字节数/扇区
解：容量 = 2 80 18 512（字节） = 1474560（字节B） = 1440（KB） = 1.4（MB） 1024
1、磁表面存储器存储原理
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第2章
2、 磁带存储器
计算机系统的硬件
磁带存储器的组成与工作原理：
读/写磁头
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2、 磁带存储器 P68
1
顺序存取 磁带存取时间较长 速度较慢 存储的信息容量大 价格便宜 便于携带 互换性好
2
带速：磁带稳定移动 的速度，用“米/秒” 或“英寸/秒”表示。 记录密度：磁带每英 寸所能记录的字节数， 单位是BPI。 数据传输速度：磁带 机在单位时间内所能传 送信息的数量，它是记 录密度与带速之积。
特 点
技 术 参 数
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3、磁盘存储器
存储信息 的载磁体
读取或写入该盘 面上的信息
实现读/ 写操作
1.磁盘机的结构(图)
由磁盘驱动器、磁盘机接 口板及磁盘所组成。
2.磁盘片(图)
磁道：磁盘的每一面划 分的若干个形如同心圆的 轨道，这些磁道是磁头读 写数据的路径。 扇区：每个磁道分为许多 成为扇区的小区段。
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第2章
计算机系统的硬件
软盘的结构
软盘标签
读/写保护口
轴空 索引空
标签
磁头读/写窗口
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只读型光盘存储器:以烧孔形式记录信息，不能改写。 一次性写入光盘:允许用户作一次性写入。 可擦除型光盘:激光束使介质产生物理变化是可逆的，可多次写入
分类
存储容量非常大 可靠性高 存取速度高
作 业
P104
14、16、17、18
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2.3 辅助存储器
教学目的
本小节主要介绍计辅助储器的组成及简单工作原理。
教学重点
磁表面存储器的存储原理； 光盘存储器 PC存储卡 计算机的存储体系
教学 引入
当计算机关机后，存储在内存的信息消失 了，那么如何让计算机永久保存数据？
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辅助存储器 P67
分类：磁带存储器、磁盘存储器及光盘存储器。 特点：
电源接口 硬盘控制芯片 控制电路板 接线口
IDE口
缓存
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硬盘的内部结构
磁头驱动机构
硬盘主轴电机
浮动磁头组件
硬盘盘片
前置控制电路
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转速
超频 性能
容量
缓存
硬盘性 能指标
平均寻 道时间
单碟容量 传输模式
发热量
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软 盘 P71
软盘(FOPPY DISK)是以塑料圆盘为基片，上下两面 涂有磁性材料而制成的磁盘。 特点:与硬盘相比，软盘的存储容量较小、存取速 度较慢；但软盘携带方便、价格低廉、便于保存。
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第2章
计算机系统的硬件
内存与外存的比较
主存储器
类型 造价 速度 ROM 高 快 RAM 高 快 软盘 低++ 慢++ ——
外存储器
硬盘 低 慢 —— 光盘 低+ 慢+ ——
容量 断电
小+ 有Leabharlann 小 无有有
有
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第2章
计算机系统的硬件
教学小结
磁表面存储器的存储原理； 光盘存储器 PC存储卡 计算机的存储体系
存放当前不参与运行的程序、数据。
它与运算器、控制器不能直接进行信息交换，必须先调入内存,然后再与 运算器、控制器交换信息，所以存取速度慢。 存储容量大，存储的信息能长期保留，断电也不消失 。
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第2章
计算机系统的硬件
2.3.1 磁表面存储器 P67
磁表面存储器:
是用某些磁性材料涂在金属铝片或塑料片的表面上作为载磁体来存 储信息的存储器。
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硬 盘 P69 硬盘 (HARD DISK) 是以铝合金圆盘为基片，上下两 面涂有磁性材料而制成的磁盘。 特点：体积小、重量轻、防尘性好、可靠性高、存 储容量大、存取速度快(7200转)等优点。 但硬盘多固定于主机箱内，故不便于携带，价格也 高于软盘。
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硬盘基本部件(图）
连接CPU与 磁盘驱动器
扇区 磁道 n磁道 0磁道
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柱面：所有盘面上相同 半径的磁道组合在一起叫 做一个柱面。
簇：要存取信息块的长度。
3、磁盘存储器（序） 磁盘机的主要技术指标 记录密度
记录密度:又称存储密度，一般用磁道密度和位密度来表示。 磁道密度:是指沿磁盘半径方向，单位长度内磁道数，其单位是“道/英寸”。 位密度:是指沿磁道方向，单位长度内存储二进制信息的个数，其单位是位/英寸。
记录密度:用磁道密度和位密度来表示。 磁道密度:指沿磁盘半径方向，单位长度内磁道数。 位密度:沿磁道方向，单位长度内存储二进制信息个数。
寻址 时间
磁盘机的主 要技术指标
存储 容量
是指它所能够存储的有用 信息的总量,其单位是字节 计算公式C=N×K×S×B 其中n为盘面数，K为磁道 数 /面， S为扇区数 /磁道， B 为字节数/扇区）
存 储 容 量 更 小
内 存
主存
辅存 外 存 海量存储
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高速缓冲存储器 P74
高速缓冲存储器是由存取速度较常规内存存取速度更快的电路组 成的小容量的存储单元。即在内存的基础上，再增加一层称为高 速缓冲存储器(Cache)的存储器，高速缓冲存储器简称高速缓存
Cathe的存取速度比主存快5～10倍. CPU看到的是CACHE，每次访问是CACHE。 由系统负责将内存的信息移入（移出）CACHE，而用户感觉不到 各级存储器的速度差别 CPU--- CACHE----MEMORY---DISK--BAK
数据传输率：CD-ROM 驱动
优点
光盘存储器
重要 概念
器每秒钟能够读取多少 KB 的 数据量。 平均搜寻时间：激光读取头 移到指定那一点并读取该点数 据的时间。
利用激光束的热作用改变介质上局部磁场的方向 来记录信息,并根据激光束反射光的强弱来读出信息