计算机工作原理PPT课件
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计算机基础课件ppt
电子表格软件
总结词
电子表格软件主要用于数据整理、计算、分析和可视化等方面，具有强大的数 据处理功能。
详细描述
常见的电子表格软件有Microsoft Excel、WPS表格和Google Sheets等，它们 提供了丰富的函数和公式，支持数据的排序、筛选、分类汇总等操作，还支持 图表和数据透视表等功能，方便用户进行数据处理和分析。
存储
硬盘、闪存盘、光盘等。
处理器
中央处理器（CPU）和图形处理器（GPU） 。
04
03
02
01
计算机的工作原理
01
02
03
04
二进制数制
计算机内部使用二进制进行运 算和存储。
指令执行
CPU按照指令执行程序，进 行运算和数据处理。
数据存储
数据以二进制形式存储在硬盘 等存储设备中。
网络通信
计算机通过网络进行数据传输 和通信。
Windows
微软公司开发的桌面操 作系统，广泛应用于个
人和商业领域。
Linux
开源的操作系统，广泛 应用于服务器、嵌入式
设备和桌面领域。
Mac OS
Android
苹果公司开发的桌面操 作系统，主要用于苹果
电脑。
基于Linux的移动操作系 统，主要用于智能手机
和平板电脑。
操作系统的安装与配置
安装操作系统
操作系统
02
操作系统概述
01
操作系统定义
操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理和控制计 算机硬件与软件资源。
02
操作系统作用
操作系统提供了一个统一的界面和规则，使得用户能够 方便地使用计算机。
03
操作系统分类
计算机组成原理(本全)课件
计算机组成原理(本 全)课件
目录
CONTENTS
• 计算机系统概述 • 中央处理器(CPU) • 存储器系统 • 输入输出(I/O)系统 • 计算机的体系结构 • 计算机的软件系统
01 计算机系统概述
计算机的发展历程
第一代计算机
电子管计算机，20世纪40年代 中期至50年代末期，主要用于
军事和科学研究领域。
CPU每个时钟周期执行的指令数，是 衡量CPU性能的重要指标。
03 存储器系统
存储器的分类和作用
分类
根据存储器的功能和位置，可以分为内存和外存两大类。内存是计算机内部存储器，用 于存放运算数据和程序代码；外存则是计算机外部存储器，用于长期保存大量数据和程
序。
作用
存储器是计算机的重要组成部分，它负责存储程序运行过程中所需的数据、指令等信息 ，使得CPU能够快速、准确地读取和写入数据，从而完成程序的执行。
软件系统
包括系统软件和应用软件两大类。
操作系统
是计算机的软件系统中最基本、最重要的部分，负责 管理和调度计算机的软硬件资源。
计算机的工作原理
二进制数制
计算机内部采用二进制数制进行运算和存储。
指令和程序
计算机按照程序中预定的指令序列进行自动执 行。
存储程序原理
将程序和数据存储在计算机内部，根据指令从存储器中取出数据和指令进行运 算和传输。
内存的工作原理和组织结构
工作原理
内存由多个存储单元组成，每个单元可以存储一个二进制数 。当CPU需要读取或写入数据时，会通过地址总线发送地址 信号，内存控制器根据地址信号找到对应的存储单元，完成 数据的读取或写入操作。
组织结构
内存的组织结构通常采用线性编址方式，即将内存单元按照 一定顺序排列，每个单元都有一个唯一的地址。内存的容量 大小由地址总线的位数决定，地址总线位数越多，可访问的 内存单元数量就越多。
目录
CONTENTS
• 计算机系统概述 • 中央处理器(CPU) • 存储器系统 • 输入输出(I/O)系统 • 计算机的体系结构 • 计算机的软件系统
01 计算机系统概述
计算机的发展历程
第一代计算机
电子管计算机，20世纪40年代 中期至50年代末期，主要用于
军事和科学研究领域。
CPU每个时钟周期执行的指令数，是 衡量CPU性能的重要指标。
03 存储器系统
存储器的分类和作用
分类
根据存储器的功能和位置，可以分为内存和外存两大类。内存是计算机内部存储器，用 于存放运算数据和程序代码；外存则是计算机外部存储器，用于长期保存大量数据和程
序。
作用
存储器是计算机的重要组成部分，它负责存储程序运行过程中所需的数据、指令等信息 ，使得CPU能够快速、准确地读取和写入数据，从而完成程序的执行。
软件系统
包括系统软件和应用软件两大类。
操作系统
是计算机的软件系统中最基本、最重要的部分，负责 管理和调度计算机的软硬件资源。
计算机的工作原理
二进制数制
计算机内部采用二进制数制进行运算和存储。
指令和程序
计算机按照程序中预定的指令序列进行自动执 行。
存储程序原理
将程序和数据存储在计算机内部，根据指令从存储器中取出数据和指令进行运 算和传输。
内存的工作原理和组织结构
工作原理
内存由多个存储单元组成，每个单元可以存储一个二进制数 。当CPU需要读取或写入数据时，会通过地址总线发送地址 信号，内存控制器根据地址信号找到对应的存储单元，完成 数据的读取或写入操作。
组织结构
内存的组织结构通常采用线性编址方式，即将内存单元按照 一定顺序排列，每个单元都有一个唯一的地址。内存的容量 大小由地址总线的位数决定，地址总线位数越多，可访问的 内存单元数量就越多。
计算机ppt课件
数据库的性能和效率，满足用户的需求。
06
CATALOGUE
安全知识
计算机病毒与防范措施
计算机病毒定义
计算机病毒是一种恶意软件，通 过复制自身在计算机之间或网络 中进行传播，旨在破坏数据、干
扰计算机操作或窃取信息。
常见病毒类型
包括蠕虫、木马、宏病毒、间谍 软件等，每种病毒都有其特定的
传播方式和破坏能力。
CATALOGUE
办公软件
文字处理软件
01
文字处理软件主要用于 文档的编辑和排版，如 Word。
02
Word提供了丰富的样式 、字体、段落格式等编 辑工具，方便用户快速 排版文档。
03
Word支持插入图片、表 格、图表等元素，并提 供了强大的查找和替换 功能。
04
Word还支持文档的版本 控制和多人协作编辑， 方便团队共同完成文档 的编写。
20世纪40年代，以电子管为元件，用于 军事和科学研究。
微处理器计算机时代
20世纪80年代，以微处理器为控制核心 ，普及到各个领域。
集成电路计算机时代
20世纪60年代，以集成电路为元件，应 用于商业和家庭。
计算机的分类
01
02
03
按处理方式
模拟计算机和数字计算机 。
按规模
巨型机、大型机、小型机 、个人计算机。
如微信、微博等平台，方便人们交流 和分享信息。
05
CATALOGUE
数据库知识
数据库的定义与功能
数据库定义
数据库是一种存储、管理和检索数据的方式，它使用计算机 系统来组织和存储数据，以便用户能够方便地查询、更新和 管理数据。
数据库功能
数据库的主要功能包括数据的存储、检索、更新和管理。它 能够提供高效的数据存储和访问，支持多用户并发访问，并 提供数据的安全性和完整性保护。
06
CATALOGUE
安全知识
计算机病毒与防范措施
计算机病毒定义
计算机病毒是一种恶意软件，通 过复制自身在计算机之间或网络 中进行传播，旨在破坏数据、干
扰计算机操作或窃取信息。
常见病毒类型
包括蠕虫、木马、宏病毒、间谍 软件等，每种病毒都有其特定的
传播方式和破坏能力。
CATALOGUE
办公软件
文字处理软件
01
文字处理软件主要用于 文档的编辑和排版，如 Word。
02
Word提供了丰富的样式 、字体、段落格式等编 辑工具，方便用户快速 排版文档。
03
Word支持插入图片、表 格、图表等元素，并提 供了强大的查找和替换 功能。
04
Word还支持文档的版本 控制和多人协作编辑， 方便团队共同完成文档 的编写。
20世纪40年代，以电子管为元件，用于 军事和科学研究。
微处理器计算机时代
20世纪80年代，以微处理器为控制核心 ，普及到各个领域。
集成电路计算机时代
20世纪60年代，以集成电路为元件，应 用于商业和家庭。
计算机的分类
01
02
03
按处理方式
模拟计算机和数字计算机 。
按规模
巨型机、大型机、小型机 、个人计算机。
如微信、微博等平台，方便人们交流 和分享信息。
05
CATALOGUE
数据库知识
数据库的定义与功能
数据库定义
数据库是一种存储、管理和检索数据的方式，它使用计算机 系统来组织和存储数据，以便用户能够方便地查询、更新和 管理数据。
数据库功能
数据库的主要功能包括数据的存储、检索、更新和管理。它 能够提供高效的数据存储和访问，支持多用户并发访问，并 提供数据的安全性和完整性保护。
计算机系统的组成及工作原理课件
控制器：
控制器是统一指挥和控制计算机各个部 分协调操作的中心部件。
第6页，共21页。
中央处理器： 运算器+控制器=中央处理器
第7页，共21页。
第8页，共21页。
中央处理器的功能：
（1）实现数据的算术运算和逻辑运算； （2）实现取指令、分析指令和执行指令操 作的控制； （3）实现异常处理及中断处理等。
第11页，共21页。
内存储器： 简称内存，主要用于存储计算机当前工
作中正在运行的程序、数据等，相当于计 算机内部的存储中心。
随机存储器（RAM） 分类
只读存储器（ROM）。
第12页，共21页。
随机存储器（RAM）：
主要用来随时存储计算机中正在进行处理的数据，这些数 据不仅允许被读取，还允许被修改。重新启动计算机后，RAM 中的信息将全部丢失。我们平常所说的内存容量，指的就是 RAM的容量。
第13页，共21页。
只读存储器（ROM）：
它存储的信息一般由计算机厂家确定，通常 是计算机启动时的引导程序、系统的基本输入输 出系统等重要信息，这些信息只能读取，不能修 改。重新启动计算机后，ROM中的信息不会丢失。
第14页，共21页。
存储器存储容量的基本单位：
字节（Byte,简称B）
常用的单位：千字节（KB）、兆字节（MB）、 千
兆字节（GB）。
换算关系：
1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB
第15页，共21页。
输入
输入设备： 将各种信息（如文字、数字、声音、图
象等）传送到计算机中。
常用的输入设备： 键盘、鼠标、扫描仪、 光笔、语音输
入设备。
第16页，共21页。
输出
控制器是统一指挥和控制计算机各个部 分协调操作的中心部件。
第6页，共21页。
中央处理器： 运算器+控制器=中央处理器
第7页，共21页。
第8页，共21页。
中央处理器的功能：
（1）实现数据的算术运算和逻辑运算； （2）实现取指令、分析指令和执行指令操 作的控制； （3）实现异常处理及中断处理等。
第11页，共21页。
内存储器： 简称内存，主要用于存储计算机当前工
作中正在运行的程序、数据等，相当于计 算机内部的存储中心。
随机存储器（RAM） 分类
只读存储器（ROM）。
第12页，共21页。
随机存储器（RAM）：
主要用来随时存储计算机中正在进行处理的数据，这些数 据不仅允许被读取，还允许被修改。重新启动计算机后，RAM 中的信息将全部丢失。我们平常所说的内存容量，指的就是 RAM的容量。
第13页，共21页。
只读存储器（ROM）：
它存储的信息一般由计算机厂家确定，通常 是计算机启动时的引导程序、系统的基本输入输 出系统等重要信息，这些信息只能读取，不能修 改。重新启动计算机后，ROM中的信息不会丢失。
第14页，共21页。
存储器存储容量的基本单位：
字节（Byte,简称B）
常用的单位：千字节（KB）、兆字节（MB）、 千
兆字节（GB）。
换算关系：
1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB
第15页，共21页。
输入
输入设备： 将各种信息（如文字、数字、声音、图
象等）传送到计算机中。
常用的输入设备： 键盘、鼠标、扫描仪、 光笔、语音输
入设备。
第16页，共21页。
输出
计算机组成原理(本全PPT)
应用
用作固件存储，如BIOS、固件等。
外存储器
特点
容量大、价格低、速度慢、数据可长期保存。
分类
机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）。
外存储器
应用
作为计算机的主要存储设备。
特点
容量大、价格低、速度慢、数据可长期保存。
外存储器
分类
CD、DVD和蓝光光盘等。
应用
用于数据备份和存储。
高速缓存(Cache)
址和控制信号。
总线按照传输信号类型可以分为 数据总线、地址总线和控制总线。
总线按照连接部件可以分为内部 总线和外部总线，内部总线连接 计算机内部各部件，外部总线连
接计算机与外部设备。
主板的结构与功能
主板的结构包括
处理器插座、内存插槽、扩展插槽、硬盘接口、电源接 口等。
主板的功能包括
提供各部件之间的连接，实现数据传输和控制信号传递 ；保障系统的稳定性和可靠性；提供系统扩展能力。
I/O数据传输方式
优点
CPU可以执行其他任务，适用于高速I/O 设备。
VS
缺点
需要设置中断控制器，实现起来较为复杂 。
I/O数据传输方式
优点
CPU不直接参与数据传输，适用于大数据块 传输。
缺点
需要设置DMA控制器，成本较高。
I/O设备控制方式
要点一
优点
简单、易于实现。
要点二
缺点
CPU效率低下，适用于慢速I/O设备。
计算机组成原理(本全ppt)
• 计算机系统概述 • 中央处理器(CPU) • 存储器系统 • 输入输出系统(I/O) • 总线与主板 • 计算机系统性能评价与优化
01
计算机系统概述
计算机的发展历程
用作固件存储，如BIOS、固件等。
外存储器
特点
容量大、价格低、速度慢、数据可长期保存。
分类
机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）。
外存储器
应用
作为计算机的主要存储设备。
特点
容量大、价格低、速度慢、数据可长期保存。
外存储器
分类
CD、DVD和蓝光光盘等。
应用
用于数据备份和存储。
高速缓存(Cache)
址和控制信号。
总线按照传输信号类型可以分为 数据总线、地址总线和控制总线。
总线按照连接部件可以分为内部 总线和外部总线，内部总线连接 计算机内部各部件，外部总线连
接计算机与外部设备。
主板的结构与功能
主板的结构包括
处理器插座、内存插槽、扩展插槽、硬盘接口、电源接 口等。
主板的功能包括
提供各部件之间的连接，实现数据传输和控制信号传递 ；保障系统的稳定性和可靠性；提供系统扩展能力。
I/O数据传输方式
优点
CPU可以执行其他任务，适用于高速I/O 设备。
VS
缺点
需要设置中断控制器，实现起来较为复杂 。
I/O数据传输方式
优点
CPU不直接参与数据传输，适用于大数据块 传输。
缺点
需要设置DMA控制器，成本较高。
I/O设备控制方式
要点一
优点
简单、易于实现。
要点二
缺点
CPU效率低下，适用于慢速I/O设备。
计算机组成原理(本全ppt)
• 计算机系统概述 • 中央处理器(CPU) • 存储器系统 • 输入输出系统(I/O) • 总线与主板 • 计算机系统性能评价与优化
01
计算机系统概述
计算机的发展历程
计算机的基本工作原理ppt课件
二进制与计算机
实际上，计算机仅仅是一台机器，只认识“0”和“1”这两
个数字的机器，所以在机器内部，所有的信息的表示、存 储、处理、输出均采用二进制的形式。
输入计算机的所有信息，都必须先转化成二进制 编码，才能被计算机识别。
二进制与计算机
利用二进制代码，在黑 点部分用“1”表示，在白 点部分用“0”表示，通过 这种方式可以将一幅图画转 化为计算机能够识别的二进 制代码。
存放1、一在个计汉算字机的中空打间开要“附2字件节”（中B的）“记事本”。
2、输入“computer”一词，保存成一个“txt” 格式的文件，查看文件的大小是多少字节。
1 K3B、（输千入字“节信）息=技1术02”4四B个（汉字字节并）保存成一个
“txt”格式的文件，观察文件的大小是多少字节。
1 MB（兆字节）= 1024 KB（千字节）
4、由此推断一个英文字母需要多少二进制代
1码表GB示（？千一兆个字汉节字）需=要多10少24二M进B（制代兆码字表节示）？
1 TB（太字节）= 1024 GB (千兆字节)
运算器
进行算数运算和逻辑运算的部件。 可执行四则运算比较，判断等操作。
控制器
负责指挥、控制计算机工作的部件称为控制器。 是计算机的神经中枢。
2、一个完整的计算机包括___硬__件_和_软__件____两部分。 3、计算机的硬件存由储__器_____运_、算_器_____控__制、器________、
__输__入__设__备__和_输__出__设__备___等五部分构成。 4、中央处理器的英文缩写CP是U________，它包括计算机
计算机采用二进制的原因：
1.二进制数容易表示。
2.二进制数的运算法则简单。
《计算机原理》PPT课件_OK
1代表了拾。我们对这种表示方法已经习以为常了，以至于忽略了一个明显的
事实：尽管数的多少是客观的，但我们表示数的形式、方法实际上是主观的。
例如，如果我们规定处在第二位的1代表8，那么，就要用12表示我们的手指
个数。这里，主观规定的表示数的方法，或者说体制，就是数制。一个数制
的核心，主要是对该数制下数的每一位所代表的多少进行规定。
绝大部分计算机，包括我们今天使用的计算机，都是基于冯·诺依曼原理的。
2021/8/30
7
计算机
计算机的分类
机械计算机 电子计算机
光计算机 生物计算机
模拟计算机 数字计算机
非冯计算机 冯氏计算机
图1-1 计算机的分类
第一代 第二代 第三代 第四代 第五代
2021/8/30
8
计算机的组成
•
我们考查使用算盘计算一个四则运算的过程。设有下面的算式：
模型。如图1-2所示。
输入数据
2021/8/30
输入/输出设备
运算器 控制器
存储器
图1-2 计算机的组成模型
输入数据
11
输出设 备
输入设 备
2021/8/30
主机（含运算 器、控制器、
存储器）
12
•
至于冯·诺依曼原理的第二条，在今天看起来似乎是显而易见的。但
早期的计算机只是将数据存储在存20×15，再把它从上一次的结果中减去，就得到了最后的结
果。
2021/8/30
9
•
如果用一台计算机完成上面的工作，显然该计算机也需要有相当于算
盘用来进行计算的部件，我们称之为运算器；其次，该机器还要有起到纸和
笔相同作用，能够记住算式、中间结果以及最终结果的部件，我们称之为存
《计算机组成原理》课件
指令结束
将结果存回内存或寄存器 。
CPU的性能指标
速度
执行指令的速度，通常以MIPS（百万条 指令每秒）表示。
功耗
CPU在工作时的能耗。
集成度
CPU中晶体管的数量和密度。
可靠性
CPU在正常工作条件下无故障运行的概率 。
03
存储器
内存的分类与结构
分类
根据存储介质，内存可以分为RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）。RAM又可以分为DRAM（动态 随机存取存储器）和SRAM（静态随机存取存储器）。
谢谢您的聆听
THANKS
《计算机组成原理》ppt课件
CONTENTS
• 计算机系统概述 • 中央处理器 • 存储器 • 输入输出系统 • 总线系统 • 计算机系统可靠性及安全性
01
计算机系统概述
计算机的发展历程
机械计算机时代
1946年第一台电子计算机ENIAC诞生，占地170平方米，重30吨，运算速度5000次/秒。
晶体管计算机时代
20世纪50年代中期至60年代，计算机体积缩小，运算速度提高，可靠性增强。
集成电路计算机时代
20世纪60年代末至70年代初，微处理器出现，个人电脑开始进入市场。
大规模集成电路计算机时代
20世纪70年代中期至今，计算机体积更小，性能更高，应用领域更广泛。
计算机系统的组成
硬件系统
包括中央处理器、存储器、输入输出设备 等物理部件。
结构
内存主要由存储单元阵列、地址译码器和数据输入/输出缓冲器组成。每个存储单元阵列负责存储数据，地址译 码器负责将地址码转换为相应的存储单元的地址，数据输入/输出缓冲器则负责数据的读写操作。
内存的工作原理
将结果存回内存或寄存器 。
CPU的性能指标
速度
执行指令的速度，通常以MIPS（百万条 指令每秒）表示。
功耗
CPU在工作时的能耗。
集成度
CPU中晶体管的数量和密度。
可靠性
CPU在正常工作条件下无故障运行的概率 。
03
存储器
内存的分类与结构
分类
根据存储介质，内存可以分为RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）。RAM又可以分为DRAM（动态 随机存取存储器）和SRAM（静态随机存取存储器）。
谢谢您的聆听
THANKS
《计算机组成原理》ppt课件
CONTENTS
• 计算机系统概述 • 中央处理器 • 存储器 • 输入输出系统 • 总线系统 • 计算机系统可靠性及安全性
01
计算机系统概述
计算机的发展历程
机械计算机时代
1946年第一台电子计算机ENIAC诞生，占地170平方米，重30吨，运算速度5000次/秒。
晶体管计算机时代
20世纪50年代中期至60年代，计算机体积缩小，运算速度提高，可靠性增强。
集成电路计算机时代
20世纪60年代末至70年代初，微处理器出现，个人电脑开始进入市场。
大规模集成电路计算机时代
20世纪70年代中期至今，计算机体积更小，性能更高，应用领域更广泛。
计算机系统的组成
硬件系统
包括中央处理器、存储器、输入输出设备 等物理部件。
结构
内存主要由存储单元阵列、地址译码器和数据输入/输出缓冲器组成。每个存储单元阵列负责存储数据，地址译 码器负责将地址码转换为相应的存储单元的地址，数据输入/输出缓冲器则负责数据的读写操作。
内存的工作原理
第4课_计算机系统及其工作原理ppt课件
输入设备 —— 运算器和控制器 —— 输出设备 外部存储器
6
计算机输入设备
键盘
鼠标
数码摄影机
数码照相机
扫描枪
扫描仪
7
运算器和控制器
主机箱
ＣＰＵ
8
计算机输出设备
显示器 音响
打印机
耳机
9
计算机外部存储器
主存储器
辅助存储器
内存
U盘
移动硬盘
光盘
10
计算机的软件 ❖ 1. 计算机系统软件 ❖ 2. 计算机应用软件
第4课
计算机系统及其工作原理
新桥镇博爱中学
1
计算机系统及其工作原理 21 计算机系统 2 计算机的分类
2
计算机系统
21 计算机硬件系统 2 计算机软件系统
3
计算机的硬件
❖ 1. 运算器 ❖ 2. 控制器 ❖ 3. 存储器 ❖ 4. 输入设备 ❖ 5. 输出设备
4
计算机的硬件
5
计算机硬件的组成
11
计算机的工作原理
12
计算机系统及其工作原理
21 计算机系统 2 计算机的分类
3
13
电子计算机的分类
1
巨型机
2
大型机
3
小பைடு நூலகம்机
4
微型机
14
微型计算机
台式电脑 平板电脑
笔记本电脑
电脑手机
15
探索活动：配置电脑
要求 通过你所掌握的计算机系统知识，结合电脑市场的行情，给你 或你的亲人配 置一台电脑。并完成下列表格的填写：
配件
型号
硬件 软件
整机性能
对配置电 脑的评价
16
17
6
计算机输入设备
键盘
鼠标
数码摄影机
数码照相机
扫描枪
扫描仪
7
运算器和控制器
主机箱
ＣＰＵ
8
计算机输出设备
显示器 音响
打印机
耳机
9
计算机外部存储器
主存储器
辅助存储器
内存
U盘
移动硬盘
光盘
10
计算机的软件 ❖ 1. 计算机系统软件 ❖ 2. 计算机应用软件
第4课
计算机系统及其工作原理
新桥镇博爱中学
1
计算机系统及其工作原理 21 计算机系统 2 计算机的分类
2
计算机系统
21 计算机硬件系统 2 计算机软件系统
3
计算机的硬件
❖ 1. 运算器 ❖ 2. 控制器 ❖ 3. 存储器 ❖ 4. 输入设备 ❖ 5. 输出设备
4
计算机的硬件
5
计算机硬件的组成
11
计算机的工作原理
12
计算机系统及其工作原理
21 计算机系统 2 计算机的分类
3
13
电子计算机的分类
1
巨型机
2
大型机
3
小பைடு நூலகம்机
4
微型机
14
微型计算机
台式电脑 平板电脑
笔记本电脑
电脑手机
15
探索活动：配置电脑
要求 通过你所掌握的计算机系统知识，结合电脑市场的行情，给你 或你的亲人配 置一台电脑。并完成下列表格的填写：
配件
型号
硬件 软件
整机性能
对配置电 脑的评价
16
17
计算机组成与基本工作原理PPT课件
1、主机
主机是计算机系统的核心，主要由中央处理器 （CPU）、内存、输入输出设备接口（I/O接口）、 总线和扩展槽等构成，通常被封装在主机箱内。
主机机箱外观图
（1）主板
主板(Mother Board, main Board, System Board) 是微型计算机中最大的一块集成电路板，是其它 部件和外部设备的连接载体。
中央处理器CPU
寄存器组
R1 R2 R3 R4
PC 指令 指针 寄存器
地 址 寄存 器 地址总线
运
算 ALU
器
数据暂存器 指令寄存器
数据总线
标志 寄存器
指令译码器 控制电路
CPU结构示意图
控制总线
CPU是计算机的 心脏，用来实现 程序控制功能 （自动从内存中 读入指令和自动 执行指令）。
（3）存储器与存储系统
DRAM
高速度 大容量
矛盾
外存 外存
外存
1 2 ... n
低成本 外存 硬盘、光）：度量数据的最小单位 字节（Byte）：最常用的基本单位
b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
1 0 0 1 0 1 0 1 =27+ 24+ 22+ 20 =149
K 字节
（2）中央处理器
中央处理器CPU（Central Processing Unit）又称 中央处理单元。
CPU由控制器和运算器组成，通常集中在一块芯 片上，是计算机系统的核心设备。
计算机以CPU为中心，输入和输出设备与存储器 之间的数据传输和处理都通过CPU来控制执行。
中央处理器组成之
只读存储器ROM
存放系统初始化程序、操作系统引入程序、多种硬件驱动程序等。 特点：只能读出原有的内容，不能由用户再写入新内容。 原来存储的内容是由厂家一次性写入的，并永久保存下来。
计算机组成原理(本全)ppt课件
定点数的加减法实现
通过硬件电路实现定点数的加减法，包括加 法器、减法器等。
浮点数的加减运算
浮点数的表示方法
包括IEEE 754标准中浮点数的表示方法、规格化表示 和精度。
浮点数的加减法规则
包括阶码和尾数的运算规则、对阶操作、尾数加减运 算和结果规格化等。
浮点数的加减法实现
通过硬件电路实现浮点数的加减法，包括浮点加法器 、浮点减法器等。
指令的执行过程与周期
指令执行过程
取指、译码、执行、访存、写回等阶段 。
VS
指令周期
完成一条指令所需的时间，包括取指周期 、间址周期、执行周期等。
07
中央处理器（CPU）
CPU的功能与组成
控制器
负责指令的取指、译码和执行，控制 数据和指令在CPU内部的流动。
运算器
执行算术和逻辑运算，包括加、减、 乘、除、与、或、非等操作。
多核处理器与并行计算
多核处理器
将多个处理器核心集成在一个芯片上，每个核心可以独立执行指令，提高处理器的并行 处理能力。
并行计算
利用多核处理器或多个处理器同时处理多个任务或数据，加速计算过程，提高计算效率 。
08
输入输出系统
I/O接口与I/O设备
I/O接口的功能
实现主机与外设之间的信息交换，包括数据 缓冲、信号转换、设备选择等。
乘法与除法运算
浮点数的乘除法运算
包括浮点数的乘法、除法和平方根运算等。
定点数的乘除法运算
包括原码一位乘法、补码一位乘法、原码除 法和补码除法等。
乘除法运算的实现
通过硬件组成与设计
运算器的基本组成
包括算术逻辑单元（ALU）、寄存器组、数据总线等。
运算器的设计原则
《计算机的工作原理》课件
2 入侵攻防技术
介绍计算机系统入侵的攻击方法和相应的防范技术。
3 计算机病毒防范
讲解计算机病毒的特点以及预防和应对策略。
计算机发展历程
1
历史沿革
回顾计算机的发展历史，从早期计算机到现代计算机的演进。
2
技术的发展趋势
展望计算机技术的发展趋势，例如人工智能、量子计算等。
3
计算机与社会的关系
分析计算机在社会中的作用和影响。
结语
1 总结
对整个课程进行总结和回顾。
2 展望
展望计算机领域的未来发展和挑战。
3 参考文献
列出参考文献，供学习者进一步深入研究。
解析并执行计算机的指令集。
中央处理器（CPU）
负责控制和执行计算机的指令。
计算机网络原理
基本概念
介绍计算机网络的基本概念和 术语。
组成结构
展示计算机网络的各种组成结 构，例如局域网、广域网等。
通信协议
讨论计算机网络中使用的通信 协议和标准。
计算机安全原理
1 数据的安全性问题
探讨计算机数据的安全性保护和风险管理。
《计算机的工作原理》 PPT课件
计算机的工作原理涵盖计算机的基本组成、运行原理、网络原理、安全原理 以及发展历程。
计算机的基本组成
硬件组成
包括中央处理器、存储器、输入设备、输出 设备等。
软件组成
包括操作系统、应用软件等。
计算机运行原理
1
存储管理
2
对计算机中的数据和程序进行存储和
管理。
3
指令执行过程
介绍计算机系统入侵的攻击方法和相应的防范技术。
3 计算机病毒防范
讲解计算机病毒的特点以及预防和应对策略。
计算机发展历程
1
历史沿革
回顾计算机的发展历史，从早期计算机到现代计算机的演进。
2
技术的发展趋势
展望计算机技术的发展趋势，例如人工智能、量子计算等。
3
计算机与社会的关系
分析计算机在社会中的作用和影响。
结语
1 总结
对整个课程进行总结和回顾。
2 展望
展望计算机领域的未来发展和挑战。
3 参考文献
列出参考文献，供学习者进一步深入研究。
解析并执行计算机的指令集。
中央处理器（CPU）
负责控制和执行计算机的指令。
计算机网络原理
基本概念
介绍计算机网络的基本概念和 术语。
组成结构
展示计算机网络的各种组成结 构，例如局域网、广域网等。
通信协议
讨论计算机网络中使用的通信 协议和标准。
计算机安全原理
1 数据的安全性问题
探讨计算机数据的安全性保护和风险管理。
《计算机的工作原理》 PPT课件
计算机的工作原理涵盖计算机的基本组成、运行原理、网络原理、安全原理 以及发展历程。
计算机的基本组成
硬件组成
包括中央处理器、存储器、输入设备、输出 设备等。
软件组成
包括操作系统、应用软件等。
计算机运行原理
1
存储管理
2
对计算机中的数据和程序进行存储和
管理。
3
指令执行过程
计算机的主要部件PPT课件
数据传输
数据在各部件之间进行传 输，通过主板和其他接口 进行连接和交互。
计算机的分类
台式机
个人使用的计算机，体 积较大，性能稳定。
笔记本
便携式计算机，适合移 动办公和学习。
平板电脑
无键盘和鼠标的触控式 计算机，操作简便。
工作站
高性能的专业计算机， 用于处理复杂的数据和
图形。
02 中央处理器(CPU)
输入设备
用于向计算机输入数据和命令， 如键盘、鼠标、扫描仪等。
存储器
用于存储数据和程序，如硬盘、 内存等。
主板
连接和传输各部件之间的信息， 是计算机的骨架。
计算机的工作原理
01
02
03
指令执行
处理器从内存中读取指令 并执行，完成一系列计算 和操作。
数据处理
处理器对数据进行运算和 处理，并将结果存储在内 存或存储器中。
PCI与PCI-E插槽
用于安装不同类型的扩展卡，如显卡、声卡 等。
主板的性能指标
处理器支持
衡量主板能够支持的处理器类型和性能。
扩展能力
主板提供的各种接口和扩展槽的数量 和类型。
内存支持
主板对内存的容量和速度的支持程度。
稳定性和耐用性
主板的质量和可靠性，包括电容、电 阻等电子元件的质量和焊接工艺。
主板的选购建议
04 输入输出设备(I/O)
输入设备
键盘
键盘是最常见的输入设备之一，用于 输入字符和命令。
鼠标
鼠标用于选择、拖动、点击等操作， 是图形界面中不可或缺的输入设备。
扫描仪
扫描仪可以将纸质文档转化为数字格 式，方便存储和传输。
触摸屏
触摸屏是一种新型的输入设备，通过 触摸屏幕进行操作，适用于移动设备 和一些桌面设备。
《计算机原理》课件
03
计算机软件系统
系统软件
系统软件是计算机的基本软 件，负责管理计算机的硬件 资源，包括操作系统、设备 驱动程序、系统工具等。
操作系统是系统软件的核心 ，负责管理计算机的硬件和 软件资源，提供用户界面和 应用程序接口，协调应用程
序的运行。
设备驱动程序是操作系统的 一部分，负责与计算机硬件 设备交互，实现硬件设备的
巨型机、大型机、中型机、小 型机、微型机。
03
按用途
通用计算机和专用计算机。
计算机的应用领域
科学计算
数学、物理、工程等领域中的数值计算。
自动控制
工业生产、交通管理、家用电器等领域。
人工智能
机器学习、自然语言处理、专家系统等。
数据处理
数据库、数据挖掘、办公自动化等。
辅助设计
CAD、CAE、CAM等技术广泛应用于机械、电子、建筑 等领域。
机器学习原理
机器学习的定义
机器学习是人工智能的一个子领域，它利用算法使计算机系统能够 从数据中学习并做出准确的预测或决策，而无需进行明确的编程。
机器学习的主要方法
监督学习、无监督学习、半监督学习和强化学习是机器学习的四大 主要方法。
机器学习的应用场景
机器学习在各个领域都有广泛的应用，如自然语言处理、图像识别、 语音识别、推荐系统和自动驾驶等。
软件开发与维护
软件开发是指根据用户需求和设 计要求，编写计算机程序的过程
。
软件开发需要遵循一定的规范和 标准，以确保软件的质量和可维
护性。
软件维护是指对已经完成的软件 进行修改和完善的过程，以满足 用户新的需求或修复软件的错误
和漏洞。
04
计算机操作系统
操作系统的定义与功能
第4课 计算机系统及其工作原理 ppt课件
计算机系统及工作原理
第4课
ppt课件
1
ppt课件
2
计算机系统结构图
主机
中央处理器 内存储器
硬件部分
输入设备
运算器 控制器 随机存储器RAM 只读存储器ROM
计算机系统
外部设备 输出设备
软件部分
系统软件 应用软件
外存储器
ppt课件
3
硬件：构成计算机的各种物理设 备或器件的总称
❖ 硬件是计算机中我们能 看得见、摸得着 的实体
ppt课件
30
❖ “冯·诺依曼计算机工作原理”：
❖ 1.计算机完成任务是由事先编号的程序完成的；
❖ 2.计算机的程序被事先输入到存储器中，程序 运算的结果，也被存放在存储器中。
❖ 3.计算机能自动连续地完成程序。
❖ 4.程序运行的所需要的信息和结果可以通输入 \输出设备完成。
❖ 5.计算机由运算器、控制器、存储器、输入设 备、输出设备所组成；
ppt课件
21
二.计算机的软件组成
系统软件
计算机软件系统
应用软件
系统软件 操作系统:
win98,winme,win2000,winnt,winxp,win20 03, Linux, Unix,OS/2等
数据库管理系统
FoxPro、DB-2、Access、SQL-server
编译软件 VB、C++、JAVA 等
仓库管理软件、计划管理软件
辅助设计软件 CAD PS 实时控制软件 用于随时搜集生产装置、飞行器等的运行
状态信息，以此为依据按预定的方案实施 自动ppt或课件半自动控制，安全、准确地完成任务25 。
计算机软件：
计算机软件是计算机系统中程 序、数据和相关技术文档资料的总 称．是计算机的灵魂．
第4课
ppt课件
1
ppt课件
2
计算机系统结构图
主机
中央处理器 内存储器
硬件部分
输入设备
运算器 控制器 随机存储器RAM 只读存储器ROM
计算机系统
外部设备 输出设备
软件部分
系统软件 应用软件
外存储器
ppt课件
3
硬件：构成计算机的各种物理设 备或器件的总称
❖ 硬件是计算机中我们能 看得见、摸得着 的实体
ppt课件
30
❖ “冯·诺依曼计算机工作原理”：
❖ 1.计算机完成任务是由事先编号的程序完成的；
❖ 2.计算机的程序被事先输入到存储器中，程序 运算的结果，也被存放在存储器中。
❖ 3.计算机能自动连续地完成程序。
❖ 4.程序运行的所需要的信息和结果可以通输入 \输出设备完成。
❖ 5.计算机由运算器、控制器、存储器、输入设 备、输出设备所组成；
ppt课件
21
二.计算机的软件组成
系统软件
计算机软件系统
应用软件
系统软件 操作系统:
win98,winme,win2000,winnt,winxp,win20 03, Linux, Unix,OS/2等
数据库管理系统
FoxPro、DB-2、Access、SQL-server
编译软件 VB、C++、JAVA 等
仓库管理软件、计划管理软件
辅助设计软件 CAD PS 实时控制软件 用于随时搜集生产装置、飞行器等的运行
状态信息，以此为依据按预定的方案实施 自动ppt或课件半自动控制，安全、准确地完成任务25 。
计算机软件：
计算机软件是计算机系统中程 序、数据和相关技术文档资料的总 称．是计算机的灵魂．
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控制器
当通过输入设备（如键盘）输进“71+84”， 则通过输出设备（如显示器）会输出一个“155”， 请大家再猜想一下，这个“它们在硬件系统内部中， 是始终以“71+84”的形式存在，还是变成其它什么形式 呢？
——二进制
二进制与计算机
十进制
由0—9十个 数字组成；
运算法则： 逢十进一
二进制
由0、1两个 数学组成；
制。 （3）将程序和数据一并存 储入计算机中，由计算机 根据指令自动完成对数据
的运算。
硬件系统 计算机系统
计算机CPU)
运算器 控制器
内存储器
只读存储器(ROM) 随机存储器(RAM)
外部设备
外存储器 输入设备 输出设备
存储器
软件系统
计算机硬件系统的五个组成部分是：
运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备
计算机采用二进制的原因是： 3 （ 容易表示 ）、（ 运算法则简单 ）。
4 控制计算机工作的一系列指令称为（ 计算机程序 ）。
计算机能直接识别和处理的语言是（ 机器语言 ）； 5 但比较直观易懂，便于人们使用的语言是（ 高级语言 ）。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
计算机的基本工作原理
❖计算机通过采用“存储程序”的工作原理实现信息 的自动处理。这一原理是由被称为“计算机之父” 的美籍匈牙利科学家冯·诺依曼于1946年提出来的 ，因此也被称为冯·诺依曼原理。
冯·诺依曼原 理的主要设
计思想
（1）计算机由运算器、控 制器、存储器、输入设备 和输出设备五大部分组成。 （2）计算机内部采用二进
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
程序与计算机
计算机程序：一组计算机能识别和执行的指令。 计算机语言：人和计算机交流信息的、计算
机和人都能识别的语言。 机器语言：
由0和1组成的指令。
高级语言： 接近于人的自然语言和数学语言。
课堂练习
1
计算机内所有的信息都是以（ 二 ）进制形式表示的。
2
二进制由（ 0 ）和（ 1 ）两个数字组成。
计算机硬件五大组成部分之间的联系
71 + 84 = ？？？
同学们，你们从看到这道算术题 到说出答案，共经历了哪几个环节？
计算机硬件五大组成部分之间的联系
程序 输入设备
原始数据
存储器
输出设备 处理结果
运算器
控制器
表示数据流
表示控制信息
71+84
输入设备
？存储器
二进制与计算机
输入设备 155
运算器
运算法则： 逢二进一
采用二进制 的原因
？ 容易表示；
运算法则简单。
二进制与计算机 二进制，运算法则简单
一位数乘法运算：
0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10
０×０＝０ ０×１＝０ １×０＝０ １×１＝１
二进制与计算机 二进制，容易表示——粉笔的事例
71 + 84 = 155
1000111 + 1010100 = 10011011