LESS1 计算机硬件基础,体系结构,微型计算机硬件

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计算机基础计算机硬件系统

计算机基础计算机硬件系统

输出设备的定义
• 输出设备是指用于将计算机处理后的数据或命令以 人们可以理解的形式输出的设备,例如显示器、打 印机、音响等。这些设备将计算机的内部信号转换 为外部设备可以接收和显示的信号,从而扩展了计 算机的输出能力。
输入输出设备的分类
• 输入输出设备可以根据其功能和特点分为以下几类 • 定位设备:如鼠标、触摸屏等,用于在屏幕上定位或选择对象。 • 文本输入设备:如键盘,用于输入文本信息。 • 图像输入设备:如摄像头、扫描仪等,用于输入图像信息。 • 声音输入设备:如麦克风,用于输入声音信息。 • 网络设备:如网卡、路由器等,用于连接计算机到网络。 • 存储设备:如硬盘、U盘等,用于存储数据和程序。
计算机基础计算机硬件系统
xx年xx月xx日
目录
• 计算机硬件系统概述 • 中央处理器 • 存储器 • 输入输出设备 • 计算机硬件系统的维护与保养 • 计算机硬件系统的安全防护
01
计算机硬件系统概述
计算机硬件系统的定义
计算机硬件系统是指计算机系统中由各种物理部件组成的实 体结构,它包括中央处理器、内存、硬盘、显卡、声卡、网 卡、电源等。
电源线在使用时不宜过度缠绕, 以免造成线材损坏或电气故障。
避免过载
电源线不能过载使用,应确保所 连接的设备功率不超过电源线的 承载能力。
安全存放
不使用时应将电源线整理好并存 放在安全的地方,避免儿童接触 或宠物咬伤。
避免过度使用外部设备
外部设备种类
外部设备如打印机、扫描仪、外置硬盘等,在使用时要注意避免 过度使用。
选择受信任的杀毒软件品牌,并按照厂商的推荐设置进行操作

定期进行全盘扫描,以确保计算机不受病毒、木马等恶意软件
03

计算机硬件与体系结构

计算机硬件与体系结构

计算机硬件与体系结构计算机硬件和体系结构是构成计算机系统的重要组成部分。

硬件指的是计算机内部的各种设备和电路,而体系结构则是指计算机硬件和软件之间的关系和交互方式。

本文将从计算机硬件和体系结构的基本定义、发展历程以及各个组成部分的功能和作用进行论述。

一、计算机硬件的定义和作用计算机硬件是指计算机系统内部的物理设备,包括中央处理器(CPU)、内存(RAM)、硬盘(HDD)、输入输出设备等。

这些硬件设备通过电路和信号进行数据传输和处理,是计算机能够正常工作的基础。

中央处理器(CPU)是计算机的核心部件,负责执行各种指令和数据处理操作。

它通过运算器、控制器和寄存器等组件实现数据的读取、运算和存储,并与其他硬件设备协同工作。

内存(RAM)是计算机用于存储程序和数据的临时空间,相当于计算机的“大脑”。

它可以快速读取和写入数据,为中央处理器提供必要的数据和指令支持。

硬盘(HDD)是计算机的主要存储介质,用于永久保存数据和程序。

它能够大容量存储数据,并且可以长期保存,即使断电也不会丢失数据。

输入输出设备是计算机与外部环境之间进行信息交互的接口,包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。

通过这些设备,用户可以输入和输出数据,实现与计算机的互动。

二、计算机体系结构的发展历程计算机体系结构的发展经历了多个阶段,从最早的冯·诺依曼体系结构到现代的并行计算体系结构。

冯·诺依曼体系结构是现代计算机体系结构的基石,它将存储器与处理器分离,并通过总线进行数据传输。

这种体系结构的主要特点是存储程序的概念,即将指令和数据存储在同一个存储器中,并通过程序计数器控制指令的执行顺序。

随着科技的发展,计算机体系结构逐渐演变为多核心和并行处理的模式。

多核心体系结构可以同时执行多个任务,提高计算机的性能和效率。

并行处理体系结构则通过同时处理多个指令和数据,实现更快的计算速度。

三、计算机硬件与体系结构的关系计算机硬件与体系结构密不可分,它们相互影响、相互依赖。

微型计算机基本结构

微型计算机基本结构

微型计算机基本结构
微型计算机是一种个人电脑,也称为PC(Personal Computer)。

它主要包括以下基本结构:
1.中央处理器(CPU):负责执行计算机的指令集,并控制计算机的各种操作和运行。

2.内存(RAM):用于存储正在运行的程序和数据,是计算机的临时存储空间。

3.硬盘驱动器(HDD)或固态硬盘(SSD):用于存储计算机的操作系统、应用程序及用户数据文件等。

4.主板(Motherboard):连接CPU、内存、硬盘驱动器等部件,控制数据传输和信息交换。

5.显卡(Graphics Card):将计算机处理的图像数据转换成能够在显示器上显示的信号。

6.显示器(Monitor):显示计算机处理后的图像和信息。

7.输入设备:如键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等,用于向计算机输入数据和指令。

8.输出设备:如打印机、扬声器、耳机等,用于从计算机输出数据和声音。

这些组成部分相互协作,共同完成计算机的各种操作和任务。

微型计算机硬件组成

微型计算机硬件组成

微型计算机硬件组成微型计算机是一种小型的个人计算机,通常由以下几个主要硬件组成:中央处理器(CPU)、内存(RAM)、硬盘(HDD或SSD)、图形处理单元(GPU)、主板、电源、输入设备和输出设备。

下面将对这些硬件进行详细介绍。

1.中央处理器(CPU):中央处理器是计算机的核心部件,负责执行计算机的指令并处理数据。

它包含控制单元和算术逻辑单元,用于控制计算机的操作和执行各种运算。

2.内存(RAM):内存是计算机的临时存储器,用于存放当前正在使用的程序和数据。

它比硬盘速度更快,可以快速读写数据,提高计算机的运行速度。

常见的内存类型包括DRAM(动态随机存取存储器)和SRAM(静态随机存取存储器)。

3.硬盘(HDD或SSD):硬盘是用于永久存储数据的设备,包括操作系统、应用程序和用户文件等。

传统的硬盘(HDD)采用机械旋转的磁盘和读写磁头来存储和访问数据,而固态硬盘(SSD)使用闪存芯片来实现数据存储和读写,速度更快。

4.图形处理单元(GPU):GPU是用于处理图形和图像相关计算的专用芯片。

它可以并行处理大量的图形运算,用于游戏、图像处理和科学计算等领域,提供更高的图形性能和渲染速度。

5.主板:主板是微型计算机的主要电路板,其中集成了各种硬件设备和连接器。

它连接并支持CPU、内存、硬盘、GPU等其他硬件,实现它们之间的通信和数据交换。

6.电源:电源是提供微型计算机所需电能的设备。

它将交流电源转换为计算机所需的直流电,为各个硬件组件提供稳定的电力供应。

7.输入设备:输入设备用于将人类的指令和数据输入到计算机中。

常见的输入设备包括键盘、鼠标、触摸屏、扫描仪等。

8.输出设备:输出设备用于将计算机处理后的结果显示或输出给用户。

常见的输出设备包括显示器、打印机、音响等。

此外,微型计算机还包括其他硬件部件,如扩展卡(例如显卡、声卡、网卡等)、风扇(用于散热)、散热器(用于散热)以及各种接口和连接器等。

总结起来,微型计算机的硬件组成包括中央处理器、内存、硬盘、图形处理单元、主板、电源、输入设备和输出设备等。

计算机硬件的基础结构

计算机硬件的基础结构

计算机硬件的基础结构计算机硬件是指计算机系统中的物理部分,包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备和总线等组成部分。

这些硬件组件相互协作,完成计算机的各种功能。

一、中央处理器(CPU)中央处理器是计算机的核心部件,负责执行各种指令,控制和协调计算机的工作。

它由控制单元和算术逻辑单元组成。

控制单元负责控制指令的执行流程,包括取指、译码、执行和存储结果。

算术逻辑单元负责进行算术和逻辑运算,包括加、减、乘、除和与、或、非等逻辑运算。

二、存储器存储器是计算机的数据存储部分,用于存储程序和数据。

根据存取方式和性能特点,存储器可以分为主存储器和辅助存储器。

主存储器是CPU直接访问的存储器,常用的有随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。

辅助存储器包括磁盘、光盘和闪存等,用于长期存储大量的程序和数据。

三、输入输出设备输入输出设备是计算机与外部世界进行信息交换的接口。

常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等,用于将外部信息输入到计算机中。

常见的输出设备有显示器、打印机、音响等,用于将计算机处理结果输出给用户。

四、总线总线是计算机内部各个硬件组件之间传输数据和控制信号的通道。

根据传输数据的方式和时序要求,总线可以分为数据总线、地址总线和控制总线。

数据总线用于传输数据,地址总线用于传输数据的地址,控制总线用于传输控制信号。

计算机硬件的基础结构是一个复杂的系统,各个组件之间相互协作,完成计算机的各项任务。

中央处理器是计算机的核心,负责执行指令和控制计算机的工作流程。

存储器用于存储程序和数据,提供数据的读写功能。

输入输出设备是计算机与外部世界进行信息交换的接口,实现用户与计算机系统的交互。

总线是各个硬件组件之间传输数据和控制信号的通道,确保各个组件能够有效地协作。

在计算机硬件的基础结构中,各个组件之间的协作是非常重要的。

中央处理器通过控制单元和算术逻辑单元的协作,执行各种指令并控制计算机的工作流程。

存储器通过读写操作,提供程序和数据的存储和访问功能。

计算机硬件基础

计算机硬件基础

第一篇信息系统基础知识第1章计算机硬件基础本章主要介绍计算机硬件的基础知识,包括计算机基本组成,中央处理器、存储器、I/O设备等主要部件的性能和基本工作原理,以及计算机体系结构、计算机存储系统等内容。

1.1计算机基本组成自1946年世界上出现第一台计算机以来,计算机的硬件结构和软件系统都已发生了惊人的变化。

但就其基本组成而言,仍为冯·诺伊曼型计算机的设计思想。

即一个完整的计算机硬件系统由:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大部分组成。

如图1-1所示。

图1-1 计算机的基本组成其中运算器与控制器合称为中央处理器。

内存储器和中央处理器合在一起称为主机。

在计算机硬件系统中不属于主机的设备都属于外部设备,简称外设,包括输入、输出设备及外存储器。

•运算器。

进行算术和逻辑运算的部件,运算数据以二进制格式给出,它可从存储器取出或来自输入设备,运算结果或写入存储器,或通过输出设备输出;•控制器。

协调整个计算机系统的正常工作。

它主要包括指令寄存器、指令译码及时序控制等部件;运算器与控制器—般又称为中央处理部件(Central ProcessingUnit,CPU),它是计算机的核心部件。

•存储器。

存放数据和程序的部件,它通过地址线和数据线与其他部件相连。

•输入/输出部件。

包括各类输入/输出设备及相应的输入/输出接口。

1.1.1 中央处理器1.运算器运算器是计算机中用于信息加工的部件。

它能对数据进行算术逻辑运算。

算术运算按算术规则进行运算,如加、减、乘、除及它们的复合运算。

逻辑运算一般泛指非算术性运算,例如:比较、移位、逻辑加、逻辑乘、逻辑取反及“异或”操作等。

运算器通常由算术逻辑运算部件(ALU)和一些寄存器组成。

如图1-2所示是一个最简单的运算器示意图。

ALU是具体完成算术逻辑运算的部件。

寄存器主要用于存放操作数、结果及操作数地址。

累加器除了存放参加运算的操作数外,在连续运算中,还用于存放中间结果和最终结果。

计算机硬件基础

计算机硬件基础

计算机硬件基础计算机硬件是指计算机系统中的实际物理设备,包括主机、显示器、键盘、鼠标等。

了解计算机硬件基础对于我们使用计算机、维修计算机以及进行计算机相关工作都至关重要。

本文将对计算机硬件基础进行全面介绍,包括计算机主机、内存、硬盘、显示器等重要组成部分。

一、计算机主机计算机主机是计算机系统中的核心组件,包括中央处理器(CPU)、主板、内存等。

CPU是计算机的计算和控制中心,负责执行指令和处理数据。

主板是连接各种硬件设备的平台,为计算机提供电源和数据传输接口。

内存是计算机用于存储数据和程序的临时空间,通过内存可以快速访问和操作数据。

二、内存计算机的内存分为主存储器和辅助存储器两部分。

主存储器指的是计算机中的随机存取存储器(RAM),用于存储计算机当前使用的数据和程序。

辅助存储器指的是硬盘、光盘等用于永久保存数据和程序的设备。

三、硬盘硬盘是计算机的主要存储设备,用于永久保存计算机系统和用户数据。

硬盘分为机械硬盘和固态硬盘两种类型。

机械硬盘通过磁盘片和机械臂的运动实现数据的读写,具有较大的存储容量和较低的成本。

固态硬盘使用闪存芯片存储数据,具有读写速度快、噪音小、耐用等优点,但价格相对较高。

四、显示器显示器是计算机的输出设备,用于将计算机处理后的数据以图像的形式展示给用户。

常见的显示器有液晶显示器、LED显示器等。

显示器的分辨率决定了显示效果的清晰度,同时刷新率也会影响到图像的流畅度。

五、键盘与鼠标键盘和鼠标是计算机的输入设备,用于向计算机输入指令和操作。

键盘主要用于输入文字和命令,而鼠标则用于在屏幕上选择和操作对象。

不同的键盘和鼠标具有不同的按键布局和功能设置,满足了用户对于输入和操作的需求。

六、其他硬件设备除了以上介绍的主要硬件设备,计算机还有许多其他辅助设备,如打印机、扫描仪、音箱等。

这些设备可以为计算机提供更多的功能和扩展性。

总结计算机硬件是计算机系统中不可或缺的重要组成部分,包括主机、内存、硬盘、显示器等。

微型计算机组成计算机硬件结构图

微型计算机组成计算机硬件结构图

微型计算机组成计算机硬件结构图微型计算机组成计算机硬件基础知识机箱及主板主板(系统板、主机板、母板)3.5#软磁盘容量计算内外存储器对比多种存储器速度比较计算机硬件结构图外存内存运算器控制器输入设备输出设备数据、程序CPU主机数据、程序数据、程序冯.诺依曼型计算机计算机硬件基础知识中央处理器硬盘内存条光盘软盘主板移动存储器微型机硬件系统组成总线ISA扩展槽(黑色)一般插解压卡、网卡、SCSI卡、内置MODEMPCI扩展槽(较短白色)一般插显卡、PCI接口的SCSI卡和网卡内存插槽串行口LPT1LPT2、并行口COM1COM2电源接口ATX型可软件关机、键盘接口、CPU插座EIDE接口接EIDE设备如硬盘、光驱、软驱接口BIOS基本输入输出模块控制芯片组(CPU的全权代表)■CPU内存I/O控制器外存储器输入设备输出设备总线DB数据总线AB地址总线CB控制总线I/O总线系统板上有多个扩展槽,用来连接各种接口板,扩展槽与I/O总线相连。

中央处理器CPU(CentralProcessingUnit)CPU都集成在一块芯片上称之为微处理器,它是微机的核心部件。

CPU速度与主频系统时钟是计算机的一个特殊器件,它周期式发出脉冲式电信号。

CPU主频指CPU能够适应的时钟频率,它等于CPU在一秒钟内能够完成的工作周期数。

工作频率单位HZ。

8028616—20MHZ8048650MHZP4-3.4GHZ微处理器常见品牌INTEL、AMDCPU的字长字长是指CPU一次操作中能处理的最大数据单位,如8、16、32、64位。

存储器存储器分为:内存储器外存储器内存外存(硬盘、软盘、光盘、闪存等)(1)随机存储器(RAM)通常据说内存条是RAM。

(2)只读存储器(ROM)主板上装有ROM,它里面固化了BIOS,BIOS完成对系统的加电自检,系统中各功能模块的初始化,系统的基本输入/输出的驱动程序及引导操作系统。

内存储器(3)高速缓冲存储器(高速缓存CACHE)它的访问速度是DRAM的10倍。

计算机硬件基础知识

计算机硬件基础知识

安装在机箱内
软盘 1.44M(72万汉字)
硬盘 20G、30G、40G、 80G
弹出/关闭按钮
CD-ROM 光盘驱动器
CD-RW 光盘刻录机
DVD 光盘驱动器
2.输入设备
外部信息与计算机的接口称为输入设备。 常用的输入设备有键盘、鼠标和扫描仪 等。
键键盘示意图
扫描仪
鼠标 数码相机 手写笔
摄像头
2.应用软件
应用软件是用各种高级语言编写出来的 具 有 特 定 功 能 的 程 序 , 例 如 : Word 、 Photoshop、金山毒霸等。应用软件是面 向用户的最高层程序。
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That’s all.
计算机基础知识
1.1 微型计算机系统的组成
1.1 微型计算机系统的组成
1.1.1 1.1.2 1.1.3
基本工作原理 微机硬件系统 微机软件系统
1.微机系统的组成
微型计算机由硬件系统和软件系统组成。 硬件指的是所能够看得见的组成计算机的 物理设备,例如:显示器、主机等,是构 成计算机的实体;软件是用来指挥计算机
3.输出设备
投影仪
音箱
显示器
打印机
1.1.3
微机软件系统
软件是微机的灵魂。没有安装软件的微 机称为“裸机”,无法完成任何工作。 微机软件分成系统软件和应用软件两大 类。
1.系统软件
系统软件用来管理和控制计算机的各种 操作,是计算机的基础软件。 常用的系统软件有Dos、Windows及各种 语言系统。
பைடு நூலகம்
完成具体工作的程序和数据,是整个计算 机的灵魂。
软驱 主机
光驱
显示器
音箱
鼠标
键盘
显示器

计算机硬件基础

计算机硬件基础

计算机硬件基础计算机硬件基础是指计算机系统中的各种硬件设备,包括中央处理器(CPU)、内存、硬盘、显示器、键盘、鼠标等等。

这些硬件设备能够相互配合,使计算机能够完成各种任务。

在这篇文章中,我们将深入了解这些硬件设备的功能及其影响计算机的操作。

1. 中央处理器(CPU)中央处理器,也称为处理器或微处理器,是计算机的核心部件。

它能够执行指令,控制其他硬件设备的操作,并通过运算、存储和传输数据来完成计算机的各种任务。

处理器的速度和性能对计算机的整体运行速度和性能有很大的影响。

目前,市面上的处理器主要由英特尔和AMD两大厂商生产。

2. 内存内存是计算机中的临时存储器。

它能够存储正在运行的程序和数据,以便快速访问和处理。

内存的大小和速度会影响计算机的运行速度和多任务处理能力。

一般来说,内存的容量越大,计算机的性能越好,但也要注意选取适量的内存,以提高计算机的性价比。

3. 硬盘硬盘是计算机的主要存储设备,能够长期保存数据和文件。

硬盘的容量越大,越能够存储更多的数据和文件。

硬盘的传输速度和读写速度也会影响计算机的整体性能。

同时,还有固态硬盘(SSD)等高速存储设备,它能够提供更快的启动速度和文件读写速度,但其价格也更高。

4. 显示器显示器是计算机的输出设备,它能够将计算机处理结果以视觉方式展现出来。

显示器的分辨率、色彩深度和尺寸对其显示效果有很大的影响。

同时,还有电容式触摸屏等高级显示器设备,能够提供更加便捷的操作和更加优秀的视频效果。

5. 键盘键盘是计算机的输入设备,它能够通过按键输入数据和指令。

键盘的质量和舒适性对用户的使用体验有很大的影响。

此外,还有无线键盘、触控板等高级输入设备可供选择。

6. 鼠标鼠标是计算机的另一种输入设备,它能够通过轨迹球或光电传感器等技术来控制计算机的光标位置。

舒适性和准确性是鼠标的重要标准。

还有触摸板、触控笔等高级输入设备可供选择。

综上所述,计算机硬件基础是计算机系统中各种硬件设备的统称。

一计算机的硬件结构

一计算机的硬件结构

一计算机的硬件结构计算机的硬件结构是指计算机系统中各种硬件组成部分之间的关系和工作原理。

它包含了计算机的中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备(I/O设备)、存储设备以及总线等组件。

首先,我们来讨论计算机的中央处理器(Central Processing Unit,CPU)。

CPU是计算机系统的核心,负责执行指令、进行算术逻辑运算等操作。

它由控制器和执行器两个主要功能部分组成。

控制器负责解析和执行指令,控制计算机的工作流程;执行器则负责进行数据处理和存储操作。

控制器由指令寄存器、程序计数器、指令解码器等部分组成。

指令寄存器负责存放从内存中取出的指令;程序计数器则用于存放下一条待执行的指令的地址;指令解码器用于解析指令,将其转换为具体的操作。

执行器由算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit,ALU)和寄存器组成。

ALU负责进行算术和逻辑运算,如加减乘除、与或非等操作;寄存器用于暂时存放数据和计算结果。

除了中央处理器,计算机还需要内存来存储数据和程序。

内存分为主存储器和辅助存储器两部分。

主存储器(Random Access Memory,RAM)是CPU可以直接访问的存储空间,用于存储正在运行的程序和相关数据。

辅助存储器(如磁盘、固态硬盘等)则用于长期存储数据和程序。

输入输出设备(I/O设备)是计算机与外部世界进行通信的接口。

常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等;输出设备有显示器、打印机、音响等。

I/O设备通过输入输出控制器与CPU和主存进行数据交互。

存储设备用于长期存储数据和程序。

硬盘、固态硬盘、光盘等都属于存储设备。

存储设备通过存储控制器与CPU和主存进行数据交互。

计算机的各个硬件组件通过总线进行通信和数据交换。

总线是一组电路线路,负责传输地址、数据和控制信号。

常见的总线有数据总线、地址总线和控制总线。

数据总线用于传输数据;地址总线用于传输地址信息;控制总线用于传输控制信号。

除了上述的核心硬件组件外,计算机还有各种辅助电路和接口设计。

微型计算机硬件

微型计算机硬件
ROM: 存放内容只能读不能写。(用特殊方法写入)
特点:ROM中的数据断电后仍然保存。 (2)随机存取存储器(RAM —Random Access Memory )
RAM:存放用户数据和程序。断电后内容丢失,RAM中的内容 可随时读写。
系统对内存的识别是以Byte(字节)为单位,每个字节由8位二进制数组成。

CPU插槽 芯片组 内存插槽 系统BIOS,提供最基本的硬件控制功能板的板载功能 随着主板技术的发展,主板已经不单一的是搭 载CPU、内存、硬盘以及外设的平台,而是可以附加 许多原来由各种类型的卡所承担的功能。这些功能 称为板载功能。
限变得模糊,大、小、微型计算机的工作原理和系 统结构相类似。
微型计算机可分为IBM-PC兼容机和苹果机两大类。
微型计算机硬件
微机系统结构示意图
微型计算机硬件系统是由中央处理器、存储器、 I/O (输入/输出)设备及其接口电路和总线组成。
中 央 处 理 器 内存插槽 主存储器 外存接口 硬盘等 I/O接口 键盘显示 其他I/O 各种外设
CPU
Cache
RAM
外存
(3)外部存储器(硬盘、光盘、移动盘)
外存特点:顺序存取/块存取,容量大,速度慢,价格低;不能 由CPU直接访问,存放暂时不用的数据和程序。 1)硬盘 硬盘存储器的基本组成是硬盘盘片和硬盘驱动器,硬盘盘片由 涂有磁性材料的铝合金构成。 磁道 柱面
扇区
特点:工作速度较快、存储容量大,已超过 1TB,一般配置的硬盘容量为几百GB。 硬盘驱动器:常用字母C:、D: ……来标识。 柱面:磁盘上同一编号的磁道构成柱面
学习的重点是理解和掌握计算机硬件系统的组
成,了解和认识微型计算机的各部分设备。初步掌 握微型计算机硬件设备的正确连接方法及购机常识。

大学计算机基础第三章-微型计算机硬件组成

大学计算机基础第三章-微型计算机硬件组成

外部设备
大学计算机基础
大学计算机基础
3.2 微型计算机硬件系统
3.2.1 CPU 3.2.2 主板 3.2.3 存储器 3.2.4 总线与接口 3.2.5 输入/输出设备
大学计算机基础
3.2.1 CPU
1. CPU分类 CPU组成:运算器、控制器和寄存器组,通过内部数 据总线传送信息。 CPU有通用CPU和嵌入式CPU。其区别主要在于应 用模式的不同。
- ④ 外存储器容量 指硬盘容量
- ⑤ 配置的外部设备
大学计算机基础
3. 微型计算机的发展方向
–① 高速化 处理器主频 –② 超小型化 典型的标志是笔记本电脑和PDA
的流行。 –③ 多媒体化 全新的多、虚拟现实技术 和发展多媒体通信等。 –④ 网络化 网络计算机、具有联网功能的 PDA以及各种类型的个人计算机等正在飞速发展。 –⑤ 隐形化 今后将摆脱显示屏、键盘加主机 的传统形象,电视计算机、影音计算机等将大量 出现。
• 通用CPU追求高性能,功能比较强,能运行复杂的 操作系统和大型应用软件;
• 嵌入式CPU则强调处理特定应用问题的高性能,主 要用于运行面向特定领域的专用程序,配备轻量级操 作系统,在功能和性能上有很大的变化范围。
大学计算机基础
2.衡量CPU性能的主要技术指标
1. CPU字长 CPU内部各寄存器之间一次能够传送的数据位。即同一时间能一次处理的 二进制数的位数。下一步的主流CPU是64位。
大学计算机基础
微机主板结构图 CPU插槽
内存插槽
芯片组 电池 总线插槽
鼠标插口 键盘插口
大学计算机基础
图3-2.2 微机主板图
并行接口
USB接口
串行接口
1. CPU插槽

微型计算机硬件组成

微型计算机硬件组成

微型计算机硬件组成微型计算机是一种小型的计算机,它的硬件组成包括中央处理器、内存、硬盘、主板、显卡、声卡、网卡等。

下面将逐一介绍这些硬件组成。

中央处理器(CPU)中央处理器是微型计算机的核心部件,它负责执行计算机指令和控制计算机的运行。

目前市场上常见的CPU有英特尔和AMD两大品牌。

CPU的性能主要由频率、核心数、缓存等参数决定。

内存内存是计算机的临时存储器,它存储着当前正在运行的程序和数据。

内存的大小直接影响计算机的运行速度和多任务处理能力。

目前市场上常见的内存类型有DDR3和DDR4两种。

硬盘硬盘是计算机的永久存储器,它存储着操作系统、应用程序、文档、音乐、视频等数据。

硬盘的容量和读写速度是硬盘性能的两个重要指标。

目前市场上常见的硬盘类型有机械硬盘和固态硬盘两种。

主板主板是微型计算机的核心部件之一,它连接着CPU、内存、硬盘、显卡、声卡、网卡等硬件组成。

主板的性能直接影响计算机的稳定性和扩展性。

目前市场上常见的主板类型有ATX、Micro-ATX、Mini-ITX等。

显卡显卡是计算机的图形处理器,它负责显示器的图像输出。

显卡的性能直接影响计算机的图形处理能力和游戏性能。

目前市场上常见的显卡类型有英伟达和AMD两大品牌。

声卡声卡是计算机的音频处理器,它负责声音的输入和输出。

声卡的性能直接影响计算机的音频处理能力和音质效果。

目前市场上常见的声卡类型有集成声卡和独立声卡两种。

网卡网卡是计算机的网络接口,它负责计算机与外部网络的通信。

网卡的性能直接影响计算机的网络传输速度和稳定性。

目前市场上常见的网卡类型有有线网卡和无线网卡两种。

总结微型计算机的硬件组成包括中央处理器、内存、硬盘、主板、显卡、声卡、网卡等。

这些硬件组成的性能直接影响计算机的运行速度、稳定性、扩展性、图形处理能力、音频处理能力和网络传输速度等方面。

在购买微型计算机时,需要根据自己的需求和预算选择适合自己的硬件组成。

微型计算机硬件基础知识

微型计算机硬件基础知识

微型计算机硬件系统
微处理器(CPU) 内存储器 总线 输入/输出接口 外存储器(硬盘、光盘、U盘等) 外部 设备 输入设备(键盘、鼠标、扫描仪、数码相机等 输出设备(显示器、打印机、绘图仪等) 其他(网卡、声卡、调制解调器、视频卡等)
主机
硬件 系统
计算机外观结构
主机前面板和主机箱后部
微处理器(CPU)
作业
上网查阅或进行市场调查,写一篇有
关微机硬件行情的论文。

控制总线(CB) 用来传送控制信号,以协调各部件的操作。
微型计算机的总线结构图
数据总线
地址总线 控制总线 输入接口 微处理 器 CPU 主存储器 RAM ROM 输出接口
输入设备
输出设备
总线工作示意图
主板
又称系统主板,用于连接计算机的多个部件。
CPU的插座及插槽 内存插槽 总线扩展槽 各种接口 BIOS芯片 CMOS芯片 DIP开关
移动存储设备
优盘
是一种可读写的半导体存储 器(闪速存储器)
性能指标:可擦写次数100万次以
上,可保存10年,存取速度比软
盘快15倍,容量在
1GB、2GB、4GB、8GB、
16GB、32GB、64GB
USB硬盘
是一种即插即用型移动式硬盘(抗 震性强)。
性能指标:容量10GB~2TB。
使用方法与优盘类似。
键盘中的每个按键通过电路与计算机内部的扫描码
一一对应,再由扫描码转换成ASCII码。
Print Screen
Print Screen:将桌面图片复制到系统剪切板 Alt+ Print Screen:将当前窗口图片复制到系统剪切板
鼠标

微型计算机硬件组成

微型计算机硬件组成

CPU
早期使 用过的 微处理 器
CPU
Pentium 4微处理器和 Itanium微处理器内部
结构照片
国产CPU——龙芯
标志着我国在现代通用微处 理器设计方面实现了“零” 的突破,打破了我国长期依 赖国外CPU产品的无芯的历
史。
存储器
01
内部存储器
02
访问速度快
03
信息暂时性
04
相对价格高
05
3.2.2 CPU
• CPU字长:内部各寄存器之间一次能够传递的数据位 • 位宽 与外部设备之间一次能够传递的数据位 • x位CPU 通常用CPU字长和位宽来称呼CPU。例如,Pentium CPU
字长是32位,位宽是64位,称为超32位CPU。 • CPU外频:CPU总线频率 • CPU主频:CPU内核电路的实际工作频率 • 生产工艺技术:通常用微米数字来描述
总线与接口
总线:微处理器与各部件和外围设备共用的连接线路
处理器
存储子 系统
I/O子 系统
总线分类
地址总线:传输地址信息 数据总线:传输数据信息 控制总线:传输控制信息
连接对象
内部总线:连接CPU的各个组成部 件(芯片内部) 系统总线:连接计算机中各大部件 外部总线:连接计算机和外部设备
传输对象
并行总线:通信速度快、实时性好 串行总线:简易、方便、灵活
CPU
Cache
RAM
外部存储器
软盘
用表面涂有磁性材料柔软的 聚酯材料制成 读写软盘时,磁头直接接触 盘面。常用软盘容量为 1.44MB
❖将盘片逻辑地划分成若干个同心圆,每个同心圆称为一 个磁道,最外面的一个同心圆为0磁道。 ❖磁道又等分成若干段,每段称为一个扇区。一个扇区一 般可存放512B的数据。 磁盘的存储容量可由下面的公式求出: 磁盘总容量 = 磁道数×扇区数×磁面数×扇区字节数

微型计算机的硬件结构

微型计算机的硬件结构

微型计算机的硬件结构1.中央处理器(CPU):中央处理器是计算机的核心部件,它负责执行指令和计算任务。

CPU包括算术逻辑单元(ALU),控制单元和寄存器。

ALU执行算术和逻辑运算,控制单元管理指令流和控制信号,寄存器用于存储计算结果和临时数据。

2.主板(主机板):主板是计算机的主要电路板,它将不同的硬件组件连接在一起。

它包括CPU插槽、内存插槽、外部设备插槽(如PCI插槽)、硬盘接口等。

主板还包括芯片组,它通过系统总线连接CPU、内存和其他组件。

3.内存(RAM):内存是用于临时存储数据和指令的地方,它提供了CPU快速访问数据的能力。

内存包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。

RAM是易失性存储器,用于存储正在执行的程序和数据,而ROM是非易失性存储器,用于存储固定的程序和数据。

4.存储器(硬盘和固态驱动器):存储器用于永久性地存储程序、数据和文件。

主要的存储器包括硬盘驱动器和固态驱动器。

硬盘驱动器使用磁盘和读/写磁头来存储和检索数据,而固态驱动器使用闪存存储数据。

5.显卡(GPU):显卡负责计算机的图形和显示输出。

它包括图形处理器(GPU)、显存和图形接口。

GPU执行图形计算并生成图像,显存存储图像数据,图形接口连接显示器和计算机。

6.输入设备:输入设备用于将用户的指令和数据输入到计算机中。

常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头和触摸屏。

键盘用于输入字符和命令,鼠标用于控制光标和选择对象,扫描仪和摄像头用于将纸质文档和图像转换成数字形式,触摸屏允许用户通过触摸屏幕来输入指令。

7.输出设备:输出设备用于将计算机处理的数据和结果显示给用户。

常见的输出设备包括显示器、打印机、音频设备和投影仪。

显示器用于显示文本、图像和视频,打印机用于打印纸质文档,音频设备用于播放声音和音乐,投影仪用于将图像投影到屏幕或墙壁上。

8. 连接接口:连接接口用于将计算机与其他设备连接。

常见的连接接口包括USB、HDMI、Ethernet和Wi-Fi。

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输入输出接口功能
• 数据隔离
• 数据缓冲 • 数据变换 • 提供外围设备和接口的状态 • 实现主机与外围设备之间的通信联络控制
输入输出设备
• 输入设备 - 从外界将数据、指令等输入 到微机的内存 • 输出设备 - 将微机处理后的结果信息转 换为外界能够使用的数字、文字、图形、 声音
传送、运算、移位、跳转等操作 不可缺少的组成部分

操作数:指令执行的参与者
一个或两个操作数 可以有3个甚至4个操作数


可以缺省
指令的执行过程
1. 向内存单元取指令
存储器
5. 获取指 令所需的 操作数
内部总线
2. 从内存单元取出指令
指令
3. 内部译码
译码器
6. 执行相 运算器 关的操作
A B C 寄存器组
指令 译码器
A 运算器 运算器 B C 存储器 寄存器组
定时与控制 Φ
控制器
地址 控制
运算器
• ALU, 计算机中进行算术运算、逻辑运算的部件 • 核心部件:全加器 • 基本运算
– 两数相加、两数相减、 – 把一个数左移或右移一位, – 比较两个数的大小, – 将两数进行逻辑“与”、“或”、“异或”运算,逻 辑“非”运算
运算器工作步骤
举例:计算 4+5
• 寄存器存储要计算 的数据4,5 • 算术运算结果9放 置在Accumulator (累加器) • 累加器的数据可以 送入内存中或用来 继续运算
1. 数据从RAM 送入寄存器中 4. 运算结果通常送回 RAM以输出或长期保存
RAM
寄存器 1 4
2. 控制器发出算术 或逻辑运算指令
处理数据
运算器 数据传输线 存储器 控制信号线
处理 结果
输出设备
控制器
存储数据
产生输出
计算机硬件系统分类(1)
按照规模
超计算 机
单片机
大型机
微型计算 机
小型机
计算机硬件系统分类(2)
按照工作模式
服务器
终端
工作站
微型计算机硬件组成
CPU 寄存器堆
中央处理单元 存储器 输入输出设备 输入输出接口 总线
1 byte (B) = 8 bits (b) 1字节 = 8个二进制位 例:01011100,00001111
十六进制数表示方法
• 16进制 - 逢16进1
– 0~9,A(10),B (11) ,C(12),D(13),E(14), F(15) – 表示方法:在数字后面加上 H
• 例: 2AF5H = 5 * 160 + F * 161 + A * 162 + 2 * 163 = 10997
I/O总线 (Input/Output Bus)
输入输出接口
外部设备种类
- 机械式 - 电子式 - 电动式
输入信号
- 模拟量 - 开关量
输出信息
- 图像 - 声音 - 打印
• CPU的数据总线无法直接与各个外部设备相连接
– 必须通过一个中间环节对数据信息进行相适应的变换 – 输入/输出接口,即I/O接口
定时与控制 Φ
4. 控制器 按照指令 要求发出 控制信号
地址 控制
指令周期
完成一条指令的时间
取指周期
读指令 指令取出
输出结果
执行指令
获取数据
指令译码
执行周期
分为“取指周期”和“执行周期” CPU自动地一条接一条地连续执行指令
高速缓冲存储器(Cache)
位于CPU和主存之间
– – 通常封装于CPU内部 缓存CPU需要使用的数据
• 连接微处理器、存储器和输入输出接口等装置 或功能部件 • 传送信息(信号)的公共通道,可传送定长的 字节块(word)
数据总线 (Data Bus) 数据内容 系统总线 (System Bus) 连接部件 存储器总线 (Memory Bus)
地址总线 (Address Bus)
控制总线 (Control Bus)
程序计数器
ALU 系统总线 存储总线
总线接口
I/O桥
主存储器
I/O总线
扩展槽,留待网络适 配器一类的设备使用 磁盘控制器
USB控制器
图形适配器
鼠标
键盘
显示器
磁盘
主题
• 基础知识 • 计算机系统结构 • 微型计算机硬件组成
– 微处理器 – 存储器 – 输入输出接口、设备
微处理内部结构
数据 内部总线
寄存器 2 5
控制器
Add!
9 累加器
3. ALU执行运算并将 运算结果放入累加器
控制器
• 控制计算机进行运算及指挥各个部件协 调工作,包括:

指令寄存器 和指令译码 器 时序部件和 操作控制部 件
1. 控制器从内存 中取出指令送入 指令寄存器中
2. 指令的内存地址被保存到指令 指针中。指令执行后,指令计数 器指向下一条将执行的指令 指令计数器 3. 指令在指令寄 存器中被控制器 解析
CPU 寄存器
高速缓冲存储器
主存储器
辅助存储器
大容量存储器
高速缓存功能

– – –
CPU 访问时间,单位为时钟周期
寄存器:1个时钟周期 高速缓存:几个时钟周期 内存:几十或几百个
命中(hit) CPU从Cache中获得 了所需的数据
微处理器的实现技术
• 流水线技术(Pipelining) • 超标量技术(Superscalar) • 分支预测(Branch Prediction)和推测执行 (Speculation Execution)技术 • 乱续执行技术(Out-of-Order Execution) • 超线程技术(Hyper-Threading) • 多核心处理器技术
– 处理器能够直接执行的指令的集合
• IntelPentium III以上,SSE指令集 • Intel酷睿i7,AVX(Advanced Vector Extensions)
指令格式
指令标准形式:
操作码 操作数
ADD AH, 387CH
… [AL] , 操作数 MOV BL
操作码:计算机要执行哪种操作
二进制和十六进制转换
• 在实际表述中经常用十六进制的形式,其 与二进制的对应关系为:
每4位二进制 数对应一位十 六进制数
计算机使用的容量单位
– 1 Kilobyte(K/KB)=210 bytes=1,024 bytes – 1 Megabyte(M/MB)=220 bytes=1,048,576 bytes – 1 Gigabyte(G/GB)=230 bytes=1,073,741,824 bytes – 1 Terabyte(T/TB)=240 bytes=1,099,511,627,776 bytes
RAM
M1 两数相加 M2 结果放入M3 M3
M1
指令寄存器

两数相加
ALU 4+5
4. 根据指令,控 制器从内存中取 出指令相应的操 作数,指示ALU 进行运算或改变 指令计数器的内 存地址
指令
• 计算机指令是计算机硬件能够识别并 直接执行的操作命令,又称为机器指 令
– 明确规定做什么,怎么做
• 每种类型的处理器都有自己的指令系 统
第一章
微型计算机硬件基础
主题
• 基础知识 • 计算机系统结构 • 微型计算机硬件组成
– 微处理器 – 存储器 – 输入输出接口、设备
数的表示
–二进制数与十进制数 –二进制数与十六进制数
二进制数
• 在计算机内部任何数据和程序都是以二进 制的形式存储和处理的 • 二进制只有0和1两种符号,逢二进一 • 二进制的计数有两种基本单位 bit 和 byte
字(word)
• 字:由若干个字节构成,字的位数叫做字 长,不同档次的机器有不同的字长。 • 例:
– 8位机,1个字 = 1个字节,字长:8位 – 16位机,1个字 = 2个字节,字长:16位 – 64位机,1个字 = 8个字节,字长:64位
• 字是计算机一次数据处理和运算的单位, 是计算机性能的一个重要指标。
主题
• 基础知识 • 计算机系统结构 • 微型计算机硬件组成
– 微处理器 – 存储器 – 输入输出接口、设备
体系结构
• Von Neumann • “计算机” 定义 设备:
– 接收输入 – 处理数据 – 存储数据 – 产生输出
体系结构图( Architecture )
接收输入
数据 指令 输入设备
– 微处理器 – 存储器、总线 – 输入输出接口、设备
存储器体系
由不同容量、成本和访问时间的存储 设备多级层次结构
更小、更 快、成本 更高的设 备
更大、 更慢、 更便宜 的设备
CPU 寄存器
高速缓冲存储器
主存储器
本地磁盘、CD、 DVD等设备
分布式文件系统、 Web服务
辅助存储器
大容量存储器
总线
流水线技术
超标量技术
CPU内部有多条的流水线,并行执行
算术逻辑单元 地址生成器 缓存接口 内部寄存器 执行单元
超线程技术(HT)
CPU内部有多个逻辑处理器,并行执行
多核心技术
CPU内部有多个物理处理器,并行执行
主题
• 基础知识 • 计算机系统结构 • 微型计算机硬件组成
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