第二章计算机组成及硬件系统
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▪ 2)主频：对同一型号的CPU还可按他们的 主频进一步加以区分，例：100、133、 166、200、233、266、300……MHZ， 4GHZ等。主频是表征计算机运算速度的主 第要13页参数。
3、存储器（Memory）
存储器是计算机用来存放程序和数据的记 忆装置。
计算机中的全部信息，包括输入的原始信 息，经过计算机初步加工后的中间信息以及 最后处理得到的结果信息都记忆或存储在存 储器中。另外，对数据信息进行加工处理的 一系列指令所构成的程序也存放其中。
第16页
3、存储器
（1）内存储器
② 只读存储器(Read only Memory，简称ROM) 是一种写入信息之后，只能读出而不能再写入的固定存储
器； 特点：信息在断电后仍能保存下来； 用途：常用它来存放固定的程序和数据。 如主机板上的BIOS就是。
可编程只读存储器 PROM：用户可根据自己的需要一次性 写入存储的内容；
存储器分为两大类：内存储器和外存储器。
第14页
3、存储器
（1）内存储器
▪ 内存是计算机运行程序时临时存储数据的 地方，其存储速度及大小直接影响着计算 机的整体性能。内存存储的数据直接供 CPU使用，存储容量越大，计算机执行效 率越高。
▪ 内存包括ROM和RAM两种。
第15页
3、存储器
（1）内存储器
第7页
主机箱
▪ 主机箱中的主要 组件有主板、 CPU、内存条、 硬盘、光驱、显 卡、声卡及电源 等。
第8页
第9页
主板
▪ 主板又称系统板或母板（mother board）， 是计算机主机的核心，被固定在机箱内。计 算机整体性能是否能稳定有效地得到发挥， 主板将起到非常重要的作用。
▪ 计算机中几乎所有的基本设备都与主板相连 接。主板是计算机中最大的一块电路板，上 面有一系列的插槽及接口：
Pentium Ⅳ的推出标志着一个处理器新时代 的开始。
第12页
CPU的主要参数：
▪ 1）字长：在计算机中，作为一个整体参与 运算、处理和传送的一串二进制数，称为 一个字。组成该字的二进制“数”的“位 数”称为“字长”。字长等于CPU中通用 寄存器的位数。因此在用字长来区分计算 机时，常把计算机说成“8位机”、“16位 机”、“32位机”、“64位机”。
①随机存储器(Random Access Memory，简称RAM)
是一种可以任意读写数据的存储器，其中的数据会因掉电 而丢失，故一般用来存放正在使用的数据。 CPU对它们既可读出又可写入数据。 形状：内存通常制作成条状，称为内存条，插在主板的内存 插槽中; 特点：RAM存储单元的内容可以随时读出或写入，故又称为 读写存储器。但它里面存放的信息会因断电而消失； 用途：暂存输入、输出的数据和中间计算结果，用来和外存 交换信息。
可擦除可编程只读存储器：EPROM； 电可擦除可编程只读存储器：EEPROM（E2PROM）。
第17页
3、存储器 （2）外存储器
（a）硬盘
硬盘是计算机系统中使用 最多的外存储器，安装在主机 箱中，如图所示。
目前硬盘的发展主要是向 大容量、高速存储、小体积、 高可靠性这几个方面进行。硬 盘 一 般 采 用 IDE 标 准 接 口 ， 随 着技术的不断提高，目前比较 流行的是EIDE标准接口。
应用软件
二.冯·诺依曼型计算机及工作原理
冯·诺依曼于1946年首先提出了程序存储的 基本思想概括为以下三点：
(1) 计算机由运算器、控制器、存储器、输 入设备和输出设备五个基本部分组成。
(2) 计算机内部采用二进制表示指令和数据。 (3) 将编制好的程序和原始数据存入计算机 的内存储器中，启动计算机后，能自动逐条取出 指令执行。
存储器 外存储器
输
入
设
内存储器
备
运算器
控制器
数据流
第5页
控制流
冯·诺依曼思想：
输
出
• 二进制
设 备
•程序与数据一样存 放在内存
•五大模块
三. 计算机的硬件系统
计算机硬件是人们看得见、摸得着的实体，它是由一组 设备组装而成的，将这些设备作为一个统一体而协调运行， 故称之为硬件系统。计算机硬件主要由运算器、控制器、存 储器、输入设备和输出设备五部分组成。
第二章 计算机系统的组成
一. 计算机系统的组成 二. 冯·诺依曼型计算机及工作原理 三. 计算机的硬件系统 四. 计算机系统的主要技术指标
第1页
一. 计算机系统的组成
▪ 一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。
运算器
控制器
计 硬件:( 物质设备 )
存储器
算
输入设备
机 系
输出设备
统 软件:(程序 + 文档) 系统软件
第10页wenku.baidu.com
早期的CPU
CPU
586
686
K6
第11页 PⅡ
PⅢ
PⅣ
CPU的流行产品
目前，微型计算机的CPU大多采用Intel公司 的Pentium系列产品、Celeron（赛扬）系列产 品和AMD公司的K系列产品。
其 中 Intel 公 司 于 2000 年 11 月 20 日 发 布 的 Pentium Ⅳ：(核心面积为217mm2，集成了4200 万 个 晶 体 管 ， 引 脚 数 423 针 ， 时 钟 频 率 高 达 1.5GHz，数据宽度64位)
1．运算器（ALU） 2. 控制器（CU） 3．存储器
（1）主存储器（内存） （2）辅助存储器（外存） 4．输入设备 第6页 5．输出设备
三. 计算机的硬件系统
1、运算器（ALU: Arithmetical and Logical Unit）
运算器的主要功能就是对二进制数据进行算术运算和逻 辑运算，所以也称算术逻辑单元。
2、控制器（CU：Control Unit）
控制器是整个计算机的控制枢纽，用于控制计算机各部 件协调地工作。
运 算 器 和 控 制 器 合 在 一 起 称 为 中 央 处 理 器 CPU （Central Processig Unit），它是计算机的核心部件。人 们 所 说 的 286 、 386 、 486 等 微 机 ， 是 以 CPU 对 应 的 型 号 80286、80386、80486等来命名的。
冯·诺依曼
冯·诺依曼提出的这种体 系结构，奠定了现代计算 机结构理论，被誉为计算 机发展史上的里程碑，直 到现在，计算机仍沿用这 种“存储程序”的体系结 构，因此，所有的计算机 都有一个共同的名字，称 之为“冯·诺依曼”体系结 构的计算机。
第4页
美籍匈牙利数学家冯·诺依曼
冯·诺依曼型计算机是如何工作的？
3、存储器（Memory）
存储器是计算机用来存放程序和数据的记 忆装置。
计算机中的全部信息，包括输入的原始信 息，经过计算机初步加工后的中间信息以及 最后处理得到的结果信息都记忆或存储在存 储器中。另外，对数据信息进行加工处理的 一系列指令所构成的程序也存放其中。
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3、存储器
（1）内存储器
② 只读存储器(Read only Memory，简称ROM) 是一种写入信息之后，只能读出而不能再写入的固定存储
器； 特点：信息在断电后仍能保存下来； 用途：常用它来存放固定的程序和数据。 如主机板上的BIOS就是。
可编程只读存储器 PROM：用户可根据自己的需要一次性 写入存储的内容；
存储器分为两大类：内存储器和外存储器。
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3、存储器
（1）内存储器
▪ 内存是计算机运行程序时临时存储数据的 地方，其存储速度及大小直接影响着计算 机的整体性能。内存存储的数据直接供 CPU使用，存储容量越大，计算机执行效 率越高。
▪ 内存包括ROM和RAM两种。
第15页
3、存储器
（1）内存储器
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主机箱
▪ 主机箱中的主要 组件有主板、 CPU、内存条、 硬盘、光驱、显 卡、声卡及电源 等。
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主板
▪ 主板又称系统板或母板（mother board）， 是计算机主机的核心，被固定在机箱内。计 算机整体性能是否能稳定有效地得到发挥， 主板将起到非常重要的作用。
▪ 计算机中几乎所有的基本设备都与主板相连 接。主板是计算机中最大的一块电路板，上 面有一系列的插槽及接口：
Pentium Ⅳ的推出标志着一个处理器新时代 的开始。
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CPU的主要参数：
▪ 1）字长：在计算机中，作为一个整体参与 运算、处理和传送的一串二进制数，称为 一个字。组成该字的二进制“数”的“位 数”称为“字长”。字长等于CPU中通用 寄存器的位数。因此在用字长来区分计算 机时，常把计算机说成“8位机”、“16位 机”、“32位机”、“64位机”。
①随机存储器(Random Access Memory，简称RAM)
是一种可以任意读写数据的存储器，其中的数据会因掉电 而丢失，故一般用来存放正在使用的数据。 CPU对它们既可读出又可写入数据。 形状：内存通常制作成条状，称为内存条，插在主板的内存 插槽中; 特点：RAM存储单元的内容可以随时读出或写入，故又称为 读写存储器。但它里面存放的信息会因断电而消失； 用途：暂存输入、输出的数据和中间计算结果，用来和外存 交换信息。
可擦除可编程只读存储器：EPROM； 电可擦除可编程只读存储器：EEPROM（E2PROM）。
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3、存储器 （2）外存储器
（a）硬盘
硬盘是计算机系统中使用 最多的外存储器，安装在主机 箱中，如图所示。
目前硬盘的发展主要是向 大容量、高速存储、小体积、 高可靠性这几个方面进行。硬 盘 一 般 采 用 IDE 标 准 接 口 ， 随 着技术的不断提高，目前比较 流行的是EIDE标准接口。
应用软件
二.冯·诺依曼型计算机及工作原理
冯·诺依曼于1946年首先提出了程序存储的 基本思想概括为以下三点：
(1) 计算机由运算器、控制器、存储器、输 入设备和输出设备五个基本部分组成。
(2) 计算机内部采用二进制表示指令和数据。 (3) 将编制好的程序和原始数据存入计算机 的内存储器中，启动计算机后，能自动逐条取出 指令执行。
存储器 外存储器
输
入
设
内存储器
备
运算器
控制器
数据流
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控制流
冯·诺依曼思想：
输
出
• 二进制
设 备
•程序与数据一样存 放在内存
•五大模块
三. 计算机的硬件系统
计算机硬件是人们看得见、摸得着的实体，它是由一组 设备组装而成的，将这些设备作为一个统一体而协调运行， 故称之为硬件系统。计算机硬件主要由运算器、控制器、存 储器、输入设备和输出设备五部分组成。
第二章 计算机系统的组成
一. 计算机系统的组成 二. 冯·诺依曼型计算机及工作原理 三. 计算机的硬件系统 四. 计算机系统的主要技术指标
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一. 计算机系统的组成
▪ 一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。
运算器
控制器
计 硬件:( 物质设备 )
存储器
算
输入设备
机 系
输出设备
统 软件:(程序 + 文档) 系统软件
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早期的CPU
CPU
586
686
K6
第11页 PⅡ
PⅢ
PⅣ
CPU的流行产品
目前，微型计算机的CPU大多采用Intel公司 的Pentium系列产品、Celeron（赛扬）系列产 品和AMD公司的K系列产品。
其 中 Intel 公 司 于 2000 年 11 月 20 日 发 布 的 Pentium Ⅳ：(核心面积为217mm2，集成了4200 万 个 晶 体 管 ， 引 脚 数 423 针 ， 时 钟 频 率 高 达 1.5GHz，数据宽度64位)
1．运算器（ALU） 2. 控制器（CU） 3．存储器
（1）主存储器（内存） （2）辅助存储器（外存） 4．输入设备 第6页 5．输出设备
三. 计算机的硬件系统
1、运算器（ALU: Arithmetical and Logical Unit）
运算器的主要功能就是对二进制数据进行算术运算和逻 辑运算，所以也称算术逻辑单元。
2、控制器（CU：Control Unit）
控制器是整个计算机的控制枢纽，用于控制计算机各部 件协调地工作。
运 算 器 和 控 制 器 合 在 一 起 称 为 中 央 处 理 器 CPU （Central Processig Unit），它是计算机的核心部件。人 们 所 说 的 286 、 386 、 486 等 微 机 ， 是 以 CPU 对 应 的 型 号 80286、80386、80486等来命名的。
冯·诺依曼
冯·诺依曼提出的这种体 系结构，奠定了现代计算 机结构理论，被誉为计算 机发展史上的里程碑，直 到现在，计算机仍沿用这 种“存储程序”的体系结 构，因此，所有的计算机 都有一个共同的名字，称 之为“冯·诺依曼”体系结 构的计算机。
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美籍匈牙利数学家冯·诺依曼
冯·诺依曼型计算机是如何工作的？