计算机结构组成
1计算机主机的组成
1.计算机主机的组成计算机由5部分构成:中央处理器(CPU),输入/输出(I/O)设备,主存储器(内存储器),辅助存储器(外存储器)和总线。
2.TCP.IP协议:(传输控制协议/网际协议)TCP.IP协议采用的是分层结构,各层协议相互配合,形成一个整体,为网络互连和数据传输提供支撑。
定义的协议主要集中在网络层,传输层,应用层。
3.IP地址的组成:网络号、主机号构成。
分类:A类地址B类地址C类地址D类地址E类地址4.电子邮箱地址组成:用户账号@电子邮件域名。
5.数据交换技术:数据经编码后在通信线路上进行传输,按数据传送技术划分,交换网络可分为电路交换网,报文交换网,分组交换网。
6.TCP IP协议簇四层:网络接口层,网络层,传输层,应用层7.网络安全的核心:数据安全8.计算机病毒的概念:人为编制的,破坏计算机功能或者毁坏数据,影响计算机使用并能自我复制的一组计算机程序。
9.木马病毒的主要危害;通过伪装自身吸引用户下载执行,向施种木马者提供打开被种者电脑的门户,使施种者可以任意毁坏、窃取被种者的文件,甚至远程操控被种者的电脑。
10.计算机中的三基色:红绿蓝11.消息转换成信号的步骤:变换、编码、调制。
12.双绞线两根电线相互扭绞的目的:使它们之间的干扰最小。
13.电路交换建立的步骤:1,电路建立2,数据传输3,电路拆除14.子网掩码的作用;判断两个IP地址是否属于一个子网15.三种交换技术的比较:电路交换;在数据传输之前必须建立一条完全的通路。
在线路拆除(释放)之前,该通路由一对用户完全占用传输效率不高,适合与较轻和间接式负载,使用租用的线路进行通信的情况报文交换:报文从源节点传送到目的节目采用存储—转发的方式,报文需要排队,因此不适合交换式通信,不能满足实时通信的要求。
分组交换:和报文交换方式类似,但报文被分成分组传送,并规定了最大长度。
是使用最广泛的一种交换技术,适合与交换中等或大量数据的情况16.电子邮件服务过程中所涉及的协议:SMTP MIME POP3 IMAP17..蠕虫病毒:通过网络或系统漏洞进行传播,大部分蠕虫病毒都有向外发送带毒邮件,阻塞网络的特性例如,冲击波(阻塞网络),小邮差(发带毒邮件)等18.数据签名的作用:保证通信双方的不可抵赖性19..数据加密的过程及示意图:20.基带传输与宽带传输的特点:基带传输方式和宽带传输方式比较21.数据安全性的指标:数据完整性,数据可用性,数据保密性22.计算机病毒的概括及其分类计算机病毒:人为编制的,破坏计算机功能或者毁坏数据,影响计算机使用并能自我复制的一组计算机程序分类:引导性病毒、文件型病毒、混合型病毒。
计算机系统的组成
风扇
CPU的风扇和散热片,其实就是 利用它们快速将CPU的热量传导 出来并吹到附近的空气中去,降 温效果的好坏直接与CPU散热风 扇、散热片的品质有关。 风扇的主要性能从以下几个方面 体现:转速、扇叶形状、扇叶 角度和轴承系统 。
电源
计算机电源是一种安 装在主机箱内的封闭 式独立部件, 它的作用是将交流电 通过一个开关电源变 压器换为5V,-5V, +12V,-12V,+3.3V 等稳定的直流电,以 供应主机箱内系统版, 软盘,硬盘驱动及各 种适配器扩展卡等系 统部件使用。
计算机系统的组成
一、硬件系统:
由运算器、控制器、存储器、输入 设备和输出设备组成。
计算机的硬件系统 运算器 控制器 存储器 输入设备 外存储器 输出设备
中央处理 内存储器 (CPU)
主机
外部设备
二.软件系统
分为系统软件和应用软件: 系统软件:指控制计算机的运行、管理计算机 的各种资源、为应用软件提供支持和服务的一类软 件。包括:操作系统(如:Dos, Windows98) .程序 设计语言(如:C语言、BASIC语言)和语言处理程序 (如:解释程序、编译程序) 应用软件:指为某种应用或解决某类问题所编 制的各种应用程序。包括:通用程序和专用程序(如: 文字处理软件:WPS、WORD;电子表格:EXCEL)
CPU(中央处理器)
中央处理器(英文Central Processing Unit,CPU)是一台 计算机的运算核心和控制核心。 CPU、内部存储器和输入/输出设 备是电子计算机三大核心部件。其 功能主要是解释计算机指令以及处 理计算机软件中的数据。CPU由 运算器、控制器和寄存器及实现它 们之间联系的数据、控制及状态的 总线构成。差不多所有的CPU的 运作原理可分为四个阶段:提取 (Fetch)、解码(Decode)、 执行(Execute)和写回 (Writeback)。 CPU从存储器 或高速缓冲存储器中取出指令,放 入指令寄存器,并对指令译码,并 执行指令。所谓的计算机的可编程 性主要是指对CPU的编程。
计算机系统组成
指令指针寄存器:用于产生及存放下条待取指令的地址。 指令寄存器:用于存放正在执行的指令。 控制逻辑电路:产生执行微操作中所需的控制信号。 时钟控制电路:用于产生指令执行过程中所需的时间控制信号。
3、寄存器
寄存器:CPU内部的临时存储单元,用 于存储运算中的数据、中间结果、地址 和状态信息等。
三、中央处理器
• 中央处理器的英文缩写是CPU,是一块体 积不大而集成度非常高、功能非常强大的 芯片,在微型计算机中也称为微处理器。
• CPU相当于人的大脑,计算机的运算和控 制都由它来完成,它主要由运算器、控制 器、寄存器组成。
1、运算器
运算器:负责数据的算术运算和逻辑运算,即数据的加 工处理。 算术逻辑单元ALU:用于完成算术、逻辑运算及移位、
寄存器的数量太多或太少将影响CPU的 运行速度。
寄存器的位数一般和算术逻辑运算单元、 数据总线的位宽是一致的。
作业:(要求记忆)
1、计算机硬件系统的组成? 2、硬件系统着重研究?3、软件系统着重研究? 4、系统软件包含。 5、应用软件包含。 6、冯.诺依曼原理。 7、计算机的工作过程。 8、运算器的组成及各部分的功能。 9、控制器的组成及各部分的功能。
求补操作。 累加器:用于暂存被操作数和中间运算结果。 通用寄存器组:用于暂存操作数或数据地址。
状态寄存器:也称标志寄存器,用于存放运算中产生的状 态信息。
算术逻辑单元、累加器和通用寄存器的位数决定了 CPU的字长。
2、控制器
控制器:是计算机的制中心,用来实现计算机运算过程自动 化,其作用是控制整个计算机的工作。
发设计的软件、应用数据库管理软件、图形图像 处理软件。
二、计算机的工作原理
简述计算机系统的硬件结构
简述计算机系统的硬件结构计算机系统是现代社会不可或缺的一部分,无论是个人使用还是商业运营,都需要计算机系统的支持。
计算机系统包括硬件和软件两部分,其中硬件是计算机系统的基础,也是支撑计算机系统运行的重要组成部分。
本文将简述计算机系统的硬件结构,为读者提供一些基础的计算机硬件知识。
一、计算机系统硬件结构概述计算机系统的硬件结构可以分为五个部分:中央处理器(CPU)、存储器、输入设备、输出设备和通信设备。
其中,中央处理器是计算机系统的核心部件,负责控制计算机系统的运行、执行指令、进行算术和逻辑运算等。
存储器用于存储计算机系统的程序和数据,包括随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种类型。
输入设备用于将外界信息输入到计算机系统中,包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。
输出设备用于将计算机系统处理的信息输出到外界,包括显示器、打印机、扬声器等。
通信设备用于计算机系统之间或计算机系统与外界进行通信,包括调制解调器、网卡、路由器等。
二、中央处理器中央处理器是计算机系统的核心部件,也是计算机系统的重要组成部分。
中央处理器包括控制器和算术逻辑单元(ALU)两个部分。
控制器负责控制计算机系统的运行,执行指令、管理存储器等。
算术逻辑单元(ALU)负责进行算术和逻辑运算,包括加、减、乘、除、与、或、非等运算。
中央处理器的运行过程可以分为取指、译码、执行和存储四个步骤。
取指是指从存储器中读取指令,译码是指将指令翻译成机器语言,执行是指将指令转换成操作,并进行算术和逻辑运算,存储是指将运算结果存储到存储器中。
三、存储器存储器是计算机系统的重要组成部分,用于存储计算机系统的程序和数据。
存储器分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种类型。
随机存储器(RAM)是一种易失性存储器,用于存储计算机系统的程序和数据,但当计算机系统关闭或断电时,存储器中的数据会丢失。
只读存储器(ROM)是一种非易失性存储器,用于存储计算机系统的程序和数据,但它的内容只能被读取,不能被写入或修改。
计算机系统的基本组成
计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成完整的计算机系统系统包括:硬件系统和软件系统。
硬件系统和软件系统互相依赖,不可分割,两个部分又由若干个部件组成(如图所示)。
硬件系统是计算机的“躯干”,是物质基础。
而软件系统则是建立在这个“躯干”上的“灵魂”。
(一)计算机硬件计算机硬件系统由五大部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
(如下图所示)* 中央处理器( CPU —— Central Processing Unit )CPU由运算器、控制器和一些寄存器组成;1.运算器运算器是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件,通常由算术逻辑运算部件(ALU)、累加器及通用寄存器组成。
2.控制器控制器用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各条指令,通常由指令部件、时序部件及操作控制部件组成。
运算器和控制器是计算机的核心部件,这两部分合称中央处理单元(Centre Process Unit,简称CPU),如果将CPU集成在一块芯片上作为一个独立的部件,该部件称为微处理器(Microprocessor,简称MP)。
运算器进行各种算术运算和逻辑运算;控制器是计算机的指挥系统;CPU 的主要性能指标是主频和字长。
字长表示CPU每次计算数据的能力。
如80486及Pentium系列的CPU一次可以处理32位二进制数据。
时钟频率主要以MHz为单位来度量,通常时钟频率越高,其处理速度也越快。
目前的主流CPU的时钟频率已发展到500MHz以上,甚至高达2GHz以上。
*存储器存储器的主要功能是用来保存各类程序的数据信息。
存储器可分为主存储器和辅助存储器两类。
①主存储器(也称为内存储器),属于主机的一部分。
用于存放系统当前正在执行的数据和程序,属于临时存储器。
①辅助存储器(也称外存储器),它属于外部设备。
用于存放暂不用的数据和程序,属于永久存储器。
存储器与 CPU的关系可用 (图 1)来表示。
( 图 1)( 1)内存储器一个二进制位( bit)是构成存储器的最小单位。
计算机系统体系结构
计算机系统体系结构计算机系统体系结构是指计算机硬件和软件之间的组织结构,它是计算机系统的基础。
计算机系统体系结构包括计算机的组成部分、它们之间的连接方式、数据传输方式、指令集和操作系统等。
计算机系统体系结构的设计和实现对计算机的性能、可靠性、安全性和可维护性等方面都有着重要的影响。
计算机系统体系结构的组成部分包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备(I/O设备)和总线等。
中央处理器是计算机系统的核心部件,它负责执行指令、控制计算机的运行和处理数据。
内存是计算机系统中存储数据和程序的地方,它是计算机系统的重要组成部分。
输入输出设备是计算机系统与外部世界交互的方式,它包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。
总线是计算机系统中各个组成部分之间传输数据和指令的通道,它是计算机系统的重要组成部分。
计算机系统体系结构的连接方式包括并行连接和串行连接。
并行连接是指多个设备同时连接到计算机系统中,它可以提高计算机系统的处理速度和效率。
串行连接是指一个设备连接到计算机系统中,它可以减少计算机系统的复杂度和成本。
计算机系统体系结构的数据传输方式包括同步传输和异步传输。
同步传输是指数据在固定的时间间隔内传输,它可以提高数据传输的稳定性和可靠性。
异步传输是指数据在不固定的时间间隔内传输,它可以提高数据传输的灵活性和效率。
计算机系统体系结构的指令集是计算机系统中的指令集合,它是计算机系统的重要组成部分。
指令集包括操作码和操作数,它可以控制计算机系统的运行和处理数据。
指令集的设计和实现对计算机系统的性能、可靠性和安全性等方面都有着重要的影响。
计算机系统体系结构的操作系统是计算机系统中的软件系统,它是计算机系统的重要组成部分。
操作系统可以管理计算机系统的资源,控制计算机系统的运行和处理数据。
操作系统的设计和实现对计算机系统的性能、可靠性和安全性等方面都有着重要的影响。
计算机系统体系结构是计算机系统的基础,它对计算机系统的性能、可靠性、安全性和可维护性等方面都有着重要的影响。
计算机组成
冯·诺依曼计算机具有如下基本特点:(1) 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。
(2) 采用存储程序的方式,程序和数据放在同一个存储器中,指令和数据一样可以送到运算器中运算,即由指令组成的程序是可以修改的。
(3) 数据以二进制码表示。
(4) 指令由操作码和地址码组成。
(5) 指令在存储器中按执行顺序存放,由指令计数器(即程序计数器PC)指明要执行的指令所在的单元地址,一般按顺序递增,也可按运算结果或外界条件而改变。
(6) 机器以运算器为中心,输入/输出设备与存储器间的数据传送都通过运算器。
计算机层次结构微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级:标准BCD码一位十进制数的二进制码的每一位有确定的权。
1)概念:用四位二进制数按8421权对一位十进制数的编码。
2)BCD码的加法:做二进制相加的运算,结果大于9的进行+6调整。
余3 码1)求法:在BCD码上+32)余3 的加法:加时作为二进制数加,然后进行调整。
无进位时–3 调整,有进位时+3调整。
人们最关心的存储器的性能参数主要有3个:容量、速度和价格衡量存储器工作速度的常用参数有如下4个(1)读出时间Tr:从向存储器发出读操作命令到数据从存储器中读出所经历的时间。
(2)访问时间Ta:从启动一次访问存储器操作到完成该操作所经历的时间,这里所说的访问存储器操作包括读操作、写操作、交换操作等。
3)访问周期Tc:连续启动两次独立的访问存储器操作所需要的最小时间间隔。
访问周期又称为存取周期、读写周期等。
(4)频带宽度Bm:单位时间内能够访问到的数据个数。
主存储器处于全机中心地位:一、当前计算机正在执行的程序和数据均存放在存储器中。
二、DMA(直接存储器存取)技术和输入/输出通道技术,在存储器与输入/输出系统之间直接传送数据。
三、共享存储器的多处理机,利用存储器存放共享数据,并实现处理机之间的通信静态随机存储器(SRAM):双稳定电路来存放信息,具有挥发性,读出是非破坏性的。
计算机主机的组成
1.计算机主机的组成计算机由5部分构成:中央处理器(CPU),输入/输出(I/O)设备,主存储器(内存储器),辅助存储器(外存储器)和总线。
2.TCP. IP协议:(传输控制协议/ 网际协议)TCP. IP协议采用的是分层结构,各层协议相互配合,形成一个整体,为网络互连和数据传输提供支撑。
定义的协议主要集中在网络层,传输层,应用层。
3.IP地址的组成:网络号、主机号构成。
分类:A类地址B类地址C类地址D类地址E类地址4.电子邮箱地址组成:用户账号 @电子邮件域名。
交换网,报文交换网,分组交换网。
6.TCP IP协议簇四层:网络接口层,网络层,传输层,应用层7.网络安全的核心:数据安全8.计算机病毒的概念:人为编制的,破坏计算机功能或者毁坏数据,影响计算机使用并能自我复制的一组计算机程序。
9.木马病毒的主要危害;通过伪装自身吸引用户下载执行,向施种木马者提供打开被种者电脑的门户,使施种者可以任意毁坏、窃取被种者的文件,甚至远程操控被种者的电脑。
10•计算机中的三基色:红绿蓝在通信线路上进行传输,按数据传送技术划分,交换网络可分为电路门•消息转换成信号的步骤:变换'编码、调制。
12.双绞线两根电线相互扭绞的交换;在数据传输之前必须建立一签名的作用:保证通信双方的不可条完全的通路。
在线路拆除(释抵赖性放)之前,该通路由一对用户完全占用传输效率不高,适合与较轻和间接式负载,使用租用的线路进19 •擞据加密的过程及示意图13.电路交换建立的步骤:1,电路建立2,数据传输3,电路拆除14.子网掩码的作用;判断两个IP地址是否属于一个子网15.三种交换技术的比较:电路协议:SMTP MIME POP3 IMAP 17..蠕虫病毒:通过网络或系统漏洞进行传播,大部分蠕虫病毒都有向外发送带毒邮件,阻塞网络的特性例如,冲击波(阻塞网络),小邮差(发带毒邮件)等18>数据行通信的情况报文交换:报文从源节点传送到目的节目采用存储一转发的方式,报文需要排队,因此不适合交换式通信,不能满足实时通信的要求。
计算机系统的硬件结构主要由五部分组成
计算机系统的硬件结构主要由五部分组成:控制器、运算器、内存储器、输入设备和输出设备。
随着半导体集成电路技术的出现和广泛的应用,Intel公司最先将控制器和运算器制作在同一芯片上(Intel 4004),就是我们常说的中央处理器。
中央处理器也叫微处理器,英文名是“Central Processing Unit”,简称CPU。
它是计算机硬件系统的指挥中心。
它主要包括控制器和运算器两个部分,其中控制器的功能是控制计算机各部分协调工作,运算器则是负责计算机的算术运算和逻辑运算,而运算的最终结果和中间结果要送入内存中保存。
内存储器也叫内存是计算机用于存储程序和数据的部件,由若干大规模集成电路存储芯片或其它存储介质组成。
内存储器直接与中央处理器交换资料,存取速度快,管理较复杂。
内存又分为随机存储器和只读存储器两大类。
但人们常说的内存往往是指随机存储器(Random Access Memory)简称RAM,用于存储当前计算机正在使用的程序和数据,信息可以随时存取,一旦断电,RAM中的资料全部丢失,且无法挽救;只读存储器(Read only Memory)简称ROM,资料一般下只能读出,不能写入。
通常,厂商把计算机最重要的系统信息和程序数据存储在ROM中,即使机器断电,ROM的资料也不会丢失。
内存存储资料的容量以字节(BYTE)为单位表示,简记为“B”,比如640KB,1MB,32MB,1GB等等。
其中1KB=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB,1TB=1024GB。
内存储器的主要技术指针是存取资料的速度和存储容量。
输入、输出设备在中央处理器的控制下,通过接口线路与内存交换信息。
输入设备的任务是将程序和原始信息提供给计算机,并将其转换成计算机可识别和存储的形式。
主要有以下几种:①键盘输入设备。
②图形信息输入装置:如光笔、扫描仪、条码阅读器、数字化仪等。
③外存储器:外存在中央处理器控制下与内存交换资料,存取速度较慢,存储容量大。
计算机系统的组成,计算机硬件组成
1、计算机系统的组成计算机是由硬件系统(hardware system)和软件系统(software system)两部分组成的。
硬件部分1、中央处理器中央处理器(Central Processing Unit,CPU)制作在一块集成电路芯片上,也称为微处理器(Micro Processor Unit,MPU)。
计算机利用中央处理器处理数据,利用存储器来存储数据。
CPU是计算机硬件的核心,主要包括运算器和控制器两大部分,控制着整个计算机系统的工作。
计算机的性能主要取决于CPU的性能。
运算器又称为算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit,ALU)。
操作时,控制器从存储器取出数据,运算器进行算术运算或逻辑运算,并把处理后的结果送回存储器。
控制器的主要作用是使整个计算机能够自动的运行。
执行程序时,控制器从主存中取出相应的指令数据,然后向其他功能部件发出指令所需的控制信号,完成相应的操作,再从主存中取出下一条指令执行,如此循环,直到程序完成。
2、存储器存储器是计算机中的记忆存储部件。
存储器既能够接受和保存数据,又能够向其他部件提供数据。
存储器分为内存和外存两大类。
在计算机系统中,习惯上把内存、CPU合称为主机。
(1)内存储器内存储器分为随机读/写存储器(Random Access Memory,RAM)、只读存储器(Read OnlyMemory,ROM)和高速缓冲存储器(Cache)三类。
内存一般指的是RAM。
硬盘一般指ROM。
(2)外存储器外存储器主要包括硬盘、光盘、U盘和移动硬盘等。
ROM和RAM是计算机内存储器的两种型号,ROM表示的是只读存储器,即:它只能读出信息,不能写入信息,计算机关闭电源后其内的信息仍旧保存,一般用它存储固定的系统软件和字库等。
RAM表示的是读写存储器,可其中的任一存储单元进行读或写操作,计算机关闭电源后其内的信息将不在保存,再次开机需要重新装入,通常用来存放操作系统,各种正在运行的软件、输入和输出数据、中间结果及与外存交换信息等,我们常说的内存主要是指RAM。
计算机的组成部分及功能
计算机的组成部分及功能由运算器,控制器,存储器,输入装置和输出装置五大部件组成计算机,每一部件分别按要求执行特定的基本功能。
⑴运算器或称算术逻辑单元(Arithmetical and Logical Unit)运算器的主要功能是对数据进行各种运算。
这些运算除了常规的加、减、乘、除等基本的算术运算之外,还包括能进行“逻辑判断”的逻辑处理能力,即“与”、“或”、“非”这样的基本逻辑运算以及数据的比较、移位等操作。
⑵存储器(Memory unit)存储器的主要功能是存储程序和各种数据信息,并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。
存储器是具有“记忆”功能的设备,它用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。
这些器件也称为记忆元件。
由于记忆元件只有两种稳定状态,因此在计算机中采用只有两个数码“0”和“1”的二进制来表示数据。
记忆元件的两种稳定状态分别表示为“0”和“1”。
日常使用的十进制数必须转换成等值的二进制数才能存入存储器中。
计算机中处理的各种字符,例如英文字母、运算符号等,也要转换成二进制代码才能存储和操作。
存储器是由成千上万个“存储单元”构成的,每个存储单元存放一定位数(微机上为8位)的二进制数,每个存储单元都有唯一的编号,称为存储单元的地址。
“存储单元”是基本的存储单位,不同的存储单元是用不同的地址来区分的,就好像居民区的一条街道上的住户是用不同的门牌号码来区分一样。
计算机采用按地址访问的方式到存储器中存数据和取数据,即在计算机程序中,每当需要访问数据时,要向存储器送去一个地址指出数据的位置,同时发出一个“存放”命令(伴以待存放的数据),或者发出一个“取出”命令。
这种按地址存储方式的特点是,只要知道了数据的地址就能直接存取。
但也有缺点,即一个数据往往要占用多个存储单元,必须连续存取有关的存储单元才是一个完整的数据。
计算机在计算之前,程序和数据通过输入设备送入存储器,计算机开始工作之后,存储器还要为其它部件提供信息,也要保存中间结果和最终结果。
简述冯诺依曼计算机体系结构的组成部分及功能
简述冯诺依曼计算机体系结构的组成部分及功能冯诺依曼计算机体系结构是一种以冯·诺依曼为首的团队在20世纪40年代初提出的计算机设计原则,它主要包括五个核心组成部分:中央处理器(CPU),存储器(Memory),输入设备(Input),输出设备(Output)和控制器(Control Unit)。
1. 中央处理器(CPU):中央处理器是计算机的核心部件,负责执行程序指令并控制计算机的操作。
它由算术逻辑单元(ALU)和控制单元(Control Unit)组成。
ALU负责执行算术和逻辑运算,而控制单元则控制各个组件之间的数据传送和执行过程。
2. 存储器(Memory):存储器是用来存储程序和数据的地方,可分为主存储器(Main Memory)和辅助存储器(Auxiliary Memory)两种类型。
主存储器是CPU能够直接访问的存储器,用于存储当前执行的程序和相关数据。
辅助存储器则用来存储大量的程序和数据,例如硬盘和光盘等。
3. 输入设备(Input):输入设备用于将外部数据和指令输入到计算机中供处理和存储。
常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪和摄像头等。
输入设备可以将用户的输入转换为计算机可识别的数据格式,以便计算机进行后续的处理。
4. 输出设备(Output):输出设备用于将计算机处理后的数据和结果展示给用户。
常见的输出设备包括显示器、打印机、扬声器和投影仪等。
输出设备能够将计算机内部的数据格式转换为人类可读或可理解的格式,以便用户能够直观地获得计算机处理结果。
5. 控制器(Control Unit):控制器是计算机的指令执行和数据传输的关键组件,它负责根据指令的要求控制各个部件之间的数据传输和操作。
控制器从主存储器中获取指令,并根据指令的类型和要求控制CPU的运算和数据传输。
通过控制器的操作,计算机能够按照程序的要求正确执行指令。
以上是冯诺依曼计算机体系结构的主要组成部分及其功能。
这种体系结构的优点是指令流程清晰、灵活度高,能够支持复杂的计算和数据处理任务。
计算机的硬件组成部分
- 计算机的硬件组成部分介绍计算机硬件系统的基本组成(五大部件):运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
运算器和控制器统称中央处理器(CPU)。
存储器分成内存储器和外存储器两大类。
CPU、内存储器和连接输入输出设备的接口统称为主机。
微机的主机集成在主机板上。
外存储器、输入设备和输出设备统称为外部设备。
中央处理器(CPU)计算机的中央处理器又称为CPU,它是计算机的核心部分。
主要由运算器和控制器组成。
运算器:实现算术运算和逻辑运算的部件。
控制器:计算机的指挥系统。
控制器通过地址访问存储器,从存储器中取出指令,经译码器分析后,根据指令分析结果产生相应的操作控制信号作用于其他部件,使得各部件在控制器控制下有条不紊地协调工作。
指令:指挥计算机进行各种操作的命令。
指令系统:一台计算机所有指令的集合。
执行一条指令的四个基本操作:微机的CPU又称微处理器,更新换代快:4004→8008→8080→8088→80286→80386→80486→80586→奔腾Ⅱ→奔腾Ⅲ→奔腾Ⅳ→…CPU的性能指标决定于时钟频率(主频)和字长。
主频是指CPU的时钟频率。
主频越高,计算机的运算速度就越快。
奔腾Ⅲ主频可达866MHz 以上,奔腾Ⅳ则可达2.6GHz、2.8GHz。
字长是指一个字的长度。
字长越长,数的表示范围越大,运算精度越高,且在相同时钟频率下运算速度就越快。
微机字长经历了4位→8位→32位→64位四代变化。
计算机的存储机制存储器是计算机中用来存放所有数据和程序的记忆部件,它的基本功能是按指定的地址存(写)入或者取(读)出信息。
计算机中的存储器可分成两大类:一类是内存储器,简称内存或主存;另一类是外存储器(辅助存储器),简称外存或辅存。
存储器由若干个存储单元组成,每个存储单元都有一个地址,计算机通过地址对存储单元进行读写。
一个存储器所包含的字节数称为存储容量,单位有B、KB、MB、GB、TB等。
1 B = 8 bits (1字节= 8位)1 KB = 1024 B1 MB = 1024 KB1 GB = 1024 MB1 TB = 1024 GB计算机的存储机制-内存内存:用来存放当前正在使用的,或随时要用的程序或数据,包括ROM和RAM。
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外存储器主要是软盘、硬盘和光盘
软盘、软盘片、硬盘、光盘
软盘是通过软盘片上磁介质来存取数据的,其原理和磁带记录信息类似。容量小、读取速度相对较慢。
硬盘是计算机主要的存储设备。容量大、读写速度快。
光盘是一种新的存储器,容量大、速度相对硬盘较慢,在计算机中必须依赖光盘驱动器(光驱),它是通过激光头来读取信息。
5、在控制器的控制下,把存储器中的最后结果6送到输出设备,显示或打印;
到此计算机处理信息的过程结束。
从上述过程的分析;请归纳一下计算机各组成部分的功能及相互之间是什么样关系?
答案:控制器指示输入设备将一系列指令和数据送到内部存储器;再由存储器将数据递入运算器;运算器承担具体计算任务;运算结果再存回存储器;输出设备则把结果通过一定方式传递出来。
计算机硬件系统由哪几个部件组成?
答案:五个部件组成:输入设备、输出设备、存储器、运算器、控制器.
提问
实物展示
教师简述
播放课件
设问
肯定设问
提问
提问
展示实物
那什么是输入设备?常用的输入设备有哪些?
答案:能够把外部信息输入到计算机的设备称为输入设备.常用的输入设备有:键盘、鼠标器、语音手写笔、扫描仪、话筒等.
在控制器的作用下:
信息输入→存储信息→处理信息→存储信息→输出信息
展示这节课的重点和难点.
个别答疑
请大家课后将计算机的各组件与人相对照,画出对比表;
进一步理解计算机的工作原理。
我们该如何来区分人的硬件系统和软件系统呢?
是不是摸上去硬棒棒的就是硬件系统,掐上去是软绵绵的就是软件系统呢?
不是
那我们应如何来理解人的硬件系统和软件系统呢?
答案:人的硬件系统是指人的躯干,人的软件系统是指人的思想和灵魂.
1+1=?有的学生说是2,也有学生认为是3;有的学生乒乓球打得很好,而有的学生却不行.之所以存在这样的差异,关键取决于软件系统的功能.一句话,软件系统的特点是看不见摸不着.
3’
引入
板书
提问
板书
提问
板书
以前我们曾经学过:人类在其发展过程中,不断地发明和创造了各种各样的工具。从使用自己的双手到使用树枝;从使用树枝到制作石制工具;从石制工具到铁制工具;从铁制工具到各种各样的机械;直至我们现在学习、使用的计算机。以前的种种工具都是人的“手”的扩大和延伸、是人的“体力”的放大;而计算机则是人的“脑”的扩大和延伸、是人的“脑力”的放大,所以人们又把计算机称为“电脑”。那么,电脑和人脑有没有相似之处呢?下面我们一起来看这道题目。
运算器是计算机实现算术和逻辑运算的主要部件.算术运算:加(+)、减(-)、乘(*)、除(/);逻辑运算:与(and)、或(or)、非(not)
控制器是调度中心,能够使其它各部件按要求自动、协调地完成任务。
4’
提问引入
提问
播放课件
计算机经过信息输入、存储、处理后,我们如何知道它的运算结果呢?
答案:通过输出设备显示出来。
讲解1B、1K、1M、1G之间的关系
内存可分为两类:只读存储器和随机存储器,这两者之间有何区别?
答案:ROM中的信息只能读出不能写入,断电时信息不丢失
RAM中的信息可读可写可修改,计算机断电信息丢失
ROM中的信息被固化在芯片里(BIOS),
由于RAM中信息在计算机断电时丢失,因此,我们应及时地将RAM中的信息转移,转移到什么地方呢?
《计算机的基本组成》教案
教材:高中信息技术教育基础教材《计算机系统的基本结构》
教学目标:1.理解计算机五个组成部分的基本概念,
2.初步了解计算机的工作原理,能够从计算机各部件联系示意图理解计算机的工作原理.
3.培养抽象、分析问题的能力。
教学重点:计算机硬件系统的基本组成
教学难点:计算机的基本工作原理
20*13-12*11=
我们在计算这道题时进行了哪些步骤?使用了我们身体上的哪些部位?
答案:眼睛、大脑、手、嘴
眼睛——大脑——手、嘴
眼睛、大脑、手、嘴相当于计算机的哪些部分?
答案:眼睛相当于计算机的输入设备;大脑相当于计算机的主机;嘴和手相当于计算机的输出设备。
输入设备——主机——输出设备
5’
播放课件
实际上计算机系统是一个非常协调的有机整体,它不仅只限于算术运算,还可以用来处理各种文字、语言、声音、图像等信息。
4’
提问
教师总结
展示课件
学生质疑
布置作业
请一位学生概括一下我们这节课所学的内容?
答案:略
这一课我们共学习了两个方面的内容:
1、计算机的基本组成
输入设备、存储器、运算器、控制器、输出设备
2、计算机处理信息的基本原理
光盘按读/写功能可分为几类呢?
答案:CD-ROM、WORM、E-R/W
在微计算机中,什么部件是其核心?
答案:中央处理器(CPU)
我们从名称可以看出其所起核心作用.我们常用CPU来衡量
1’
教师讲解
计算机的档次,如80286、80386、80486、Pentium、PentiumⅡ、PentiumⅢ等
CPU又包括运算器和控制器
布置看书
播放课件
展示教学目标
下面请大家看课本P6-P7,思考下面几个问题?
1、计算机硬件系统由几个部件组成?
2、内存储器和外存储器的区别是什么?
5’
提问
提问
教师举例
设问
提问
教师强调
提问
计算机系统由哪两个部分组成?
答案:硬件系统和软件系统
什么是硬件?
答案:在计算机中凡是看得见、摸得着的就是硬件。
其实我们人也是一个完整的系统,人也是由硬件系统和软件系统构成。
什么是输出设备?
答案:能把计算机处理过的信息以人们认识的形式表示出来的设备称为输出设备,如:显示器、打印机、绘图仪等。
通过课件展示实物,使学生对输出设备有初步的印象
6’
引入原理
展示课件
讲解
(共展示两次)
提问归纳
教师强调
上面简单介绍了计算机经过信息输入、存储、处理、输出信息的过程,而计算机处理理信息的过程远比上面的复杂,下面我们以2+4=6为例来说明计算机处理信息的过程。
教学仪器:多媒体教学平台及多媒体教学课件坏硬盘一只内存CPU光驱软盘软盘片等
教学过程:
时间步骤
活动形式
教学内容
2’
提问
提问
上一节课我们学习了计算机处理信息的过程,那么,计算机所能识别的各种信息在计算机中是如何表示的?
答案:0、1代码
计算机是如何处理信息?
答案:输入→存储→处理→输出
计算机对信息的处理远比上面介绍的复杂得多,要对计算机处理信息的过程有进一步的理解和认识,还需对计算机的组成和基本工作原理有所了解,这就是这节课我们共同学习的内容。
展示键盘、鼠标器、语音手写笔、话筒
键盘可以输入文字;鼠标器在操作上可以代替键盘;语音手写笔不仅可以通过手写输入文字,还可以通过语音输入;话筒可以用来录制自己的声音.
展示扫描仪,我们可以把以前拍的照片通过扫描仪存放到计算机中长期保存.
我们人也要从外部获取信息,那么我们人的输入设备是什么呢?
答案:眼睛和耳朵
那外部信息输入到计算机后该存放在何处呢?
答案:存储器
什么是存储器?
答案:在计算机中用来存放信息的部件。
存储器又可以分为哪两种?
答案:内存储器和外存储器
展示内存
15’
教师讲解
播放课件
提问
教师强调
肯定设问
播放课件
实物展示
教师讲解
展示光驱
设问
提问
教师强调
内存储器又称内存,它是由半导体元件组成,我们日常生活当中经常对某些物体进行计量,如:水和汽油是用升计量、电视用台来计量,在计算机中内存的容量也有一个计量单位,它是以字节(byte)为计量单位
1、控制器向输入设备发出输入信息的命令,从输入设备输入原始数据(2和4);
2、控制器向存储器发出命令,把输入设备输入的信息存放到存储器中;
3、在控制器的控制下,从存储器中取出数据2(0010)和4(0100)送运算器,进行加法运算,得到和数0110;
4、在控制器的控制下,把运算器中的结果0110送到存储器。