计算机系统基本组成 PPT
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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。
《计算机组成原理》ppt课件
输入输出系统
输入设备
将人类可读的信息转换为计算机 可识别的二进制代码，如键盘、 鼠标等。
I/O控制方式
程序查询方式、中断方式、DMA 方式和通道方式等，用于管理输 入输出操作。
输出设备
将计算机处理后的结果转换为人 类可读的形式，如显示器、打印 机等。
I/O接口
连接输入输出设备与主机，实现 数据缓冲、电平转换和信号匹配 等功能。
括通用寄存器、专用寄存 器等。
指令的执行过程
取指
从内存中读取指令，并将其放入指令寄存器 中。
执行
根据微操作命令序列，控制运算器、寄存器 等部件执行相应的操作。
译码
将指令寄存器中的指令翻译成微操作命令序 列。
写回
将执行结果写回到寄存器或内存中。
CPU的性能指标
主频
CPU的时钟频率，通常以MHz或 GHz表示，主频越高，CPU处理
运算器
执行算术运算和逻辑运算， 处理数据。
寄存器
暂存指令、数据和地址， 提高CPU的运算速度。
存储器
01
主存储器
存放程序和数据的主要区域，直接和CPU交换信息。
02
辅助存储器
长期保存信息，容量大、价格低、速度慢，需通过主存与CPU交换信息。
03
高速缓冲存储器（Cache）
位于CPU和主存之间，存取速度接近CPU，用于缓解主存速度瓶颈问题。
云计算和大数据的融合是未来发展的趋 势，通过云计算平台提供的大数据服务， 可以实现海量数据的存储、处理和分析。 计算机组成原理在云计算和大数据融合 中发挥着重要作用，为构建高效、稳定 的云计算和大数据平台提供了理论支持。
计算机组成原理的发展趋势和挑战
发展趋势
计算机系统的组成与工作原理ppt课件
工作原理
参照人类大脑的工作方式，首先我们通过眼 睛、耳朵等感觉器官，将捕捉到的信息输送到 大脑并存储起来。然后经过思考，结合已掌握 的知识，按照一定的方法和步骤，对信息进行 加工处理，产生处理结果。然后在经过大脑的 控制，利用口、手等器官，把结果表达出来。 计算机的工作方式也是类似的：
计算机工作原理
它是计算机的核心部件，负责解释执行计算机的基 本指令，完成计算机对各种信息的加工处理工作。 它主要由运算器和控制器组成。
信息处理 的核心
信息处理的 指挥中心
现在市场上常用的是AMD处理器、英特尔处理器等。
AMD处理器
Intel处理器
主 机 板
二、存储器
（1）内存储器，简称内存，也叫主存储器。 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。
操作系统有DOS、windows等，我们常用的 WINDOWS 是一个多任务、多窗口的操作系统 。
应用软件是为了解决一些实际问题的计算机程序。 我们在计算机上作画，需要作图软件如photoshop, 作动画需要动画软件flash，我们写文章要用文字 编辑软件，如microsoft word，老师做课件用ppt 等。
注意：在我们使用完USB移动存储器时，一定要在计算机上进行“安全 删除硬件”的操作。等WINDOWS通知可以移除设备时，才可以从USB接口 中拔出设备
内 存 条
U 盘
光驱
三、输入设备：用于计算机从外界获取信息
键
鼠
盘
标
摄 像 头 扫描仪
数码相机
四、输出设备：用于将信息传递给外界 打 印 机
显 示 器
数据输入 输入设备
运算器 存储器
输出 设备 输出 结果
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
计算机组成原理(本全)ppt课件(2024)
I/O设备的分类
按数据传输方式可分为字符设备和块设备；按设备 共享属性可分为独占设备和共享设备。
I/O接口与I/O设备的连 接方式
包括并行接口和串行接口，其中并行接口传 输速度快，但传输距离短，而串行接口传输 速度慢，但传输距离长。
I/O控制方式与中断技术
I/O控制方式
包括程序查询方式、中断方式和DMA方式。程序查询方 式需要CPU不断查询I/O设备的状态，效率低下；中断方 式可以在I/O设备准备好数据后主动通知CPU，提高了 CPU的利用率；DMA方式则允许I/O设备与内存直接交 换数据，进一步提高了数据传输效率。
计算机的发展
计算机经历了从电子管、晶体管、集成电路到超大规模集成 电路等多个发展阶段，性能和体积不断得到优化和改进。目 前，计算机已广泛应用于各个领域，成为现代社会不可或缺 的工具。
计算机系统的组成
要点一
硬件系统
计算机硬件是计算机系统的物质基础，包括中央处理器、 内存储器、外存储器、输入设备和输出设备等部分。其中 ，中央处理器是计算机的核心部件，负责解释和执行指令 ；内存储器用于暂时存储数据和程序；外存储器用于长期 保存数据和程序；输入设备用于将数据和信息输入到计算 机中；输出设备则将计算机处理结果以人们能够识别的形 式输出。
人们日常生活中最为熟悉的数制，每一位上的数码都是 0~9之间的数字。
十六进制表示法
在二进制基础上发展起来的一种数制，每一位上的数码由 0-9和A-F（对应十进制中的10-15）组成，常用于表示内 存地址和机器码等信息。
数的定点表示与浮点表示
定点表示法
小数点固定在某一位置的数制表示方 法，包括定点整数和定点小数，适用 于表示范围较小的数值。
总线技术
计算机的组成(ppt课件)
外存：硬盘、光盘、优盘，数据永久性，速度慢，容量大
6、ห้องสมุดไป่ตู้示卡
通过总线连接CPU与显示 器之间的接口电路,
显存：16M, 32M，64M
显示器：超平，纯平，液晶 分辨率: 像素 dpi（dot per inch） bps (bit per second)
声效卡
7、网卡、Modem
音箱、打印机、扫描仪 键盘、鼠标、
3、内存
•内存:指的就是主板上的存储部件，使CPU直接与之沟通，存放 当前正在使用的（即执行中）的数据和程序。
•分类：ROM——固化在芯片上，存放一些监控程序。（主板上）
•
RAM——内存条，只用于暂时存放程序和数据，一旦关
闭电源或发生断电，其中的 程序和 数据 就会丢失。
内存储器
• CPU 与内存储器 频繁的数据交换
容量
计量单位：字节(Byte) B、KB、MB、GB、TB 1B=8 bit 即1 字节 (Byte) = 8 位（bit） 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB
5、硬盘、光驱、软驱
内存与外存的不同特点：
内存： RAM内存条
数据易失性，速度快，容量小
第二章 计算机硬件和软件
• 计算机完整的系统由 硬件 和 软件 组成
第一节 计算机的硬件构成
1、主板 2、CPU(中央处理器） 3、内存 4、硬盘 5、光驱、软驱 6、显卡、声卡 7、网卡 8、外设
显
示
器
声卡网卡
显卡
内存
电 源
主 板
键 盘
鼠标
CPU
硬 盘 光驱 软驱
1、主板
主板上有许多插槽， 可以插“即插即用”设备， 比如网卡、声卡、显卡、 内存等，还提供各种部 件的接口，一些数据线 也是插在主板上。计算 机的绝大部分部件都是 集成在主板上的！
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。
计算机的硬件组成(共15张PPT)
它是整个计算机的指挥中心，负责控制计算机各个部件的协调工作，使计算机能够自动连续地执行程序。
2、存储器：是一种记忆装置，是计算机存储数据、程序的地方。
在RAM上既可以写入信息又可以读出，通常用来存放用户输入的程序和数据，其内的信息在断电后会丢失（我们通常讲的内存容量128MB、256MB、512MB、1GB等等就是指RAM中的容量 ）
一、计算机的硬件组成
存储器
运算器
控制器
输入设备
输出设备
这是由冯·诺依曼首先提出来的,称为冯·诺依曼结构
1、CPU(Center Processed Unit)→中央处理单元，即中央处理器
主要完成算术运算和逻辑运算。它是计算机的核心控制部件。CPU的型号：PI、PII、PIII、PIV、赛扬（ CeleronII ）、 Athlon(速龙)、Duron(毒龙)等等。
光盘驱动器的种类:
4、DVD-ROM：数字通用光盘。存储量很大，可达到30GB。另还有：DVD-R，DVD-RW，这两种同样需要相应的刻录机和刻录软件。
CD-ROM驱动器； CD-RW刻录机(可刻写CD-R/CD-RW碟片) ； DVD-ROM驱动器 ； DVD-RW/R光盘刻录机。
返回
技嘉新品SLI主板(888元)
语言处理程序（它包含解释和编译两种程序）：常见的高级语言：QBASIC、C、C++、FORTRE、FOXBASE、FOXPRO……
服务程序：包括：装配程序、编辑程序、诊断程序、提示系统等等。
在各种平台或语言上开发的具体使用的软件。如：人口出入境登记管理系统、图书馆资料检索软件、人事管理软件、工资管理软件、辅助教学软件 。
光盘的种类:
2、CD－R：可写入式光盘。它必须配合CD-R光盘刻录机和刻录软件将资料一次写入CD-R光盘中，但不能擦写已写入的内容。对资料的保存有较高的安全性。
2、存储器：是一种记忆装置，是计算机存储数据、程序的地方。
在RAM上既可以写入信息又可以读出，通常用来存放用户输入的程序和数据，其内的信息在断电后会丢失（我们通常讲的内存容量128MB、256MB、512MB、1GB等等就是指RAM中的容量 ）
一、计算机的硬件组成
存储器
运算器
控制器
输入设备
输出设备
这是由冯·诺依曼首先提出来的,称为冯·诺依曼结构
1、CPU(Center Processed Unit)→中央处理单元，即中央处理器
主要完成算术运算和逻辑运算。它是计算机的核心控制部件。CPU的型号：PI、PII、PIII、PIV、赛扬（ CeleronII ）、 Athlon(速龙)、Duron(毒龙)等等。
光盘驱动器的种类:
4、DVD-ROM：数字通用光盘。存储量很大，可达到30GB。另还有：DVD-R，DVD-RW，这两种同样需要相应的刻录机和刻录软件。
CD-ROM驱动器； CD-RW刻录机(可刻写CD-R/CD-RW碟片) ； DVD-ROM驱动器 ； DVD-RW/R光盘刻录机。
返回
技嘉新品SLI主板(888元)
语言处理程序（它包含解释和编译两种程序）：常见的高级语言：QBASIC、C、C++、FORTRE、FOXBASE、FOXPRO……
服务程序：包括：装配程序、编辑程序、诊断程序、提示系统等等。
在各种平台或语言上开发的具体使用的软件。如：人口出入境登记管理系统、图书馆资料检索软件、人事管理软件、工资管理软件、辅助教学软件 。
光盘的种类:
2、CD－R：可写入式光盘。它必须配合CD-R光盘刻录机和刻录软件将资料一次写入CD-R光盘中，但不能擦写已写入的内容。对资料的保存有较高的安全性。
计算机组成原理ppt课件
常见输入输出接口类型和特点比较
要点一
常见输入输出接口类型
要点二
特点比较
常见的输入输出接口类型包括PS/2接口、USB接口、HDMI 接口、DisplayPort接口、SATA接口等。
不同的输入输出接口类型具有不同的特点，如传输速度、支 持热插拔、连接方式等。例如，USB接口支持热插拔和即插 即用，而SATA接口则主要用于连接硬盘和光驱等存储设备。
定点数表示与运算方法
定点数表示方法
阐述定点数的表示方法，包括符号位、 数值位等，并介绍定点数的范围及精 度。
定点数加减运算
详细讲解定点数的加减运算方法，包 括补码加减运算等。
定点数乘除运算
介绍定点数的乘除运算方法，包括原 码乘除、补码乘除等算法。
定点数运算器的设计
阐述定点数运算器的设计原理和实现 方法，包括加法器、减法器、乘法器 和除法器等。
当中断发生时，计算机首先保存当前程序的执行状态，然后转去执行中断处理程序。中断处理程序执行完毕 后，计算机再返回原程序继续执行。这个过程需要由计算机的操作系统来管理和控制。
THANK YOU
指令系统设计原则和优化策略
有效性原则
指令系统应能有效地支持高级 语言的实现，提高程序执行效 率。
兼容性原则
新设计的指令系统应尽可能与 已有的指令系统保持兼容。
完备性原则
指令系统应满足程序设计的各 种需求，具备完备性。
规整性原则
指令系统应尽可能规整，简化 硬件实现和软件编程。
优化策略
采用流水线技术、超标量技术、 乱序执行技术等优化策略，提 高指令执行速度和效率。
高速缓冲存储器（Cache）原理及应用
Cache原理
Cache是一种高速缓冲存储器，它位于CPU和内存之间，用于存储CPU最近访问过的数 据和指令。通过Cache技术，可以提高CPU访问内存的效率和速度。
计算机系统组成ppt课件
硬盘
选择读写速度快、容量适中的硬 盘，考虑是否需要固态硬盘。
组装流程演示
安装处理器和散热器
将处理器安装到主板上，并安 装好散热器。
安装主板和显卡
将主板安装到机箱内，并连接 好各种接口和线缆，安装显卡 并连接好显示器。
准备工作
准备好所需硬件和工具，确保 工作环境静电安全。
安装内存和硬盘
将内存插入主板内存插槽，将 硬盘安装到机箱内并连接好数 据线和电源线。
02 计算机硬件系统
中央处理器
01
02
03
组成
包括运算器和控制器，是 计算机的核心部件。
功能
负责解释计算机指令以及 处理数据，执行各种算术 和逻辑运算。
性能指标
主频、外频、倍频、缓存 等。
存储器
分类
功能
内存储器
外存储器
内存储器和外存储器。
用于存储程序和数据， 供CPU调用。
包括RAM（随机存储器） 和ROM（只读存储器）。
进行系统配置
根据个人需求进行系 统配置，如设置网络、 分辨率、声音等参数。
常见故障排查及维修方法
开机无显示 检查硬件连接是否正常、电源是否通 电等可能原因，并逐一排查解决。
系统蓝屏或死机
可能是硬件冲突、驱动程序问题或病 毒感染等原因导致，需要针对不同情 况进行排查和修复。
硬盘故障
硬盘出现故障可能导致数据丢失或无 法启动等问题，需要及时进行数据备 份和更换硬盘等操作。
系统调优
针对特定应用场景，对计算机系统进行综合调优，实现最佳性能表 现。
可靠性、可用性与可维护性评估
可靠性评估
通过故障率、平均无故障时间等指标，评估计算机系统的稳定性。
可用性评估
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典型的关系数据库系统
FoxBase VFP SQL Server Sybase Oracle Informix Access等
3.2 计算机软件系统的组成(Cont.)
(4)辅助性工具件 数据备份软件,磁盘整理软件 计算机病毒检测与解毒软件; 数据压缩软件,文件加密软件,系统性能检测程
3.2 计算机软件系统的组成(Cont.)
1.软件的分类
系统软件: 用于对计算机进行管理、控制、维
护,或者编辑、制作、加工用户程序的一类软件.
应用软件: 用于解决各种实际问题、进行业务
工作的软件.
操作系统
系统软件
编程语言
工具软件
数据库管理系统
软件系统
驱动程序 实用软件
应用软件
应用程序 套装软件
3.2 计算机软件系统的组成(Cont.)
3.1 计算机硬件系统的组成
3.2 计算机软件系统的组成(Cont.)
软件定义 按照预先设计的算法编制出来的指挥计算机 硬件完成任务的以电子格式存储的指令序列和 相关数据以及文档. 软件=程序+文档+数据 程序：对处理过程描述的指令序列. 数据：程序加工处理的对象. 文档：理解程序和数据所需的资料.
件 套装软件(应用软件包) 用于解决某一类问题的软件 例如：办公自动化软件Office,计算机辅助设
计软件 CAD,建筑设计软件包,各专业设计软件 包
3.2 计算机软件系统的组成(Cont.)
3.3 微型机系统(Cont.)
微型机硬件系统的组成 主机
主板 CPU: 运算器,控制器 内存储器: RAM,ROM,Cache 总线扩展插槽:数据总线,地址总线,控制总 线 各种外部设备接口:键盘,鼠标,显示器,USB 串行接口 并行接口:打印机 软盘驱动器,硬盘驱动器,光盘驱动器 外部设备
3.1 计算机硬件系统的组成
以内存储器为核心的计算机硬件 系统的组成及工作原理
冯·诺依曼型计算机工作原理的核心
• “存储程序”和“程序控制”，特点如下：
• 计算机硬件由五大基本部件组成：控制器、 运算器、存储器、输入设备、输出设备。
• 设置内存，在程序运行之前将程序和数据存 入存储器中，并且能够自动依次执行指令。
• 所有的程序和数据均采用二进制0，1代码表 示。
3.1 计算机硬件系统的组成
1.控制器 (Control Unit) 根据程序的指令发出控制信号控制计算机硬
件各部件自动地、协调有序工作. 2.运算器 ALU(Arithmetic Logic Unit)
也叫算术逻辑单元,在控制器的控制下完成各 种算术运算和逻辑运算.
过连接产生可执行文件.以后可直接执行可执行 文件.
解释程序: 程序执行时逐句翻译,不产生可执行 文件.
3.2 计算机软件系统的组成(Cont.)
(3)数据库管理系统DBMS
用于对大量数据进行组织和管理的软件系统.
数据库应用实例
人事管理、设备管理、财务管理、图书资料管理、生产 管理、销售管理、学生学籍管理、学生成绩统计、各类数 据汇总等
2.系统软件 (1)操作系统OS(Operating System)
系统软件的核心,它直接管理和控制计算机的 一切硬件和软件资源,使它们能有效地配合,自动 协调地工作.
典型的操作系统 DOS操作系统 Windows操作系统 Unix/Linux操作系统 Novell NetWare网络操作系统 Mac OS操作系统
序 CPU速度测试程序,硬盘测试程序,故障检查与
诊断程序 磁盘管理程序,程序调试程序,连接程序,文件编
辑程序 网络下载工具软件,防火墙软件
……
3.2 计算机软件系统的组成(Cont.)
3.应用软件 用于解决各种用户实际问题的软件 应用程序 用于解决某一种问题的软件 例如:各种管理程序、游戏软件、音乐播放软
激光打印机Leaser Printer
喷墨打印机Jet Printer
输出设备(Cont.) 显示器Monitor 绘图机Plotter
平板式绘图机
滚筒式绘图机 输入输出设备 调制解调器Modem 软盘Floppy Disk 硬盘Hard Disk U盘
3.3 微型机系统(Cont.)
主机及主板
3.3 微型机系统(Cont.)
3.3 微型机系统(Cont.)
常见外部设备 输入设备 键盘Key Board 鼠标器Mouse 扫描器Scanner 麦克风Microphone 只读光盘CD-ROM 输出设备 打印机Printer
点阵打印机Dot Printer
4.输入设备(Input device) 用于将外界信息输入到计算机中的设备. 例: 键盘、鼠标器、扫描仪、数字化仪、光笔、
语音输入器、模数转换器、触摸屏等. 5.输出设备(Output device)
用于将计算机中的信息输出到外界来的设备. 例: 显示器、打印机、绘图机、语音输出装置、 数模转换器等 6.外存储器(External storage) 用于永久性保留程序和数据的设备 例: 磁鼓、磁带、磁盘、光盘、U盘等.
控制器和运算器合起来称为中央处理器 CPU(Central Processing Unit) 3.内存储器(Memory)
存放计算机正在使用的程序和数据 随机存储器RAM (Random Access Memory) 只读存储器ROM (Read Only Memory) 高速缓冲存储器Cache
3.1 计算机硬件系统的组成
3.2 计算机软件系统的组成(Cont.)
(2)计算机语言处理系统 用于编辑源程序,将源程序转换成目标程序,并
生成可执行程序的软件. 结构化程序设计语言 Basic,Pascal,FORTRAN,C,Lisp,Prolog,Ad
a,… 面向对象程序设计语言 VB,VC,C++,PB,Java,Delphi,… 编译程序和解释程序 编译程序: 将源程序一次性翻译成目标代码,经
第3章 计算机系统的组成
本章前序
计算机系统能加工处理信息 计算机系统包括哪些成份？ 计算机硬件系统是怎样的组成的？ 计算机软件系统是怎样组成的？ 硬件与软件是怎样配合工作的？ 我们常用的微型计算机是怎样组成的?
本章主要内容
计算机硬件系统的组成 计算机软件系统的组成 微型计算机系统 本章小结 本章的作业和任务
FoxBase VFP SQL Server Sybase Oracle Informix Access等
3.2 计算机软件系统的组成(Cont.)
(4)辅助性工具件 数据备份软件,磁盘整理软件 计算机病毒检测与解毒软件; 数据压缩软件,文件加密软件,系统性能检测程
3.2 计算机软件系统的组成(Cont.)
1.软件的分类
系统软件: 用于对计算机进行管理、控制、维
护,或者编辑、制作、加工用户程序的一类软件.
应用软件: 用于解决各种实际问题、进行业务
工作的软件.
操作系统
系统软件
编程语言
工具软件
数据库管理系统
软件系统
驱动程序 实用软件
应用软件
应用程序 套装软件
3.2 计算机软件系统的组成(Cont.)
3.1 计算机硬件系统的组成
3.2 计算机软件系统的组成(Cont.)
软件定义 按照预先设计的算法编制出来的指挥计算机 硬件完成任务的以电子格式存储的指令序列和 相关数据以及文档. 软件=程序+文档+数据 程序：对处理过程描述的指令序列. 数据：程序加工处理的对象. 文档：理解程序和数据所需的资料.
件 套装软件(应用软件包) 用于解决某一类问题的软件 例如：办公自动化软件Office,计算机辅助设
计软件 CAD,建筑设计软件包,各专业设计软件 包
3.2 计算机软件系统的组成(Cont.)
3.3 微型机系统(Cont.)
微型机硬件系统的组成 主机
主板 CPU: 运算器,控制器 内存储器: RAM,ROM,Cache 总线扩展插槽:数据总线,地址总线,控制总 线 各种外部设备接口:键盘,鼠标,显示器,USB 串行接口 并行接口:打印机 软盘驱动器,硬盘驱动器,光盘驱动器 外部设备
3.1 计算机硬件系统的组成
以内存储器为核心的计算机硬件 系统的组成及工作原理
冯·诺依曼型计算机工作原理的核心
• “存储程序”和“程序控制”，特点如下：
• 计算机硬件由五大基本部件组成：控制器、 运算器、存储器、输入设备、输出设备。
• 设置内存，在程序运行之前将程序和数据存 入存储器中，并且能够自动依次执行指令。
• 所有的程序和数据均采用二进制0，1代码表 示。
3.1 计算机硬件系统的组成
1.控制器 (Control Unit) 根据程序的指令发出控制信号控制计算机硬
件各部件自动地、协调有序工作. 2.运算器 ALU(Arithmetic Logic Unit)
也叫算术逻辑单元,在控制器的控制下完成各 种算术运算和逻辑运算.
过连接产生可执行文件.以后可直接执行可执行 文件.
解释程序: 程序执行时逐句翻译,不产生可执行 文件.
3.2 计算机软件系统的组成(Cont.)
(3)数据库管理系统DBMS
用于对大量数据进行组织和管理的软件系统.
数据库应用实例
人事管理、设备管理、财务管理、图书资料管理、生产 管理、销售管理、学生学籍管理、学生成绩统计、各类数 据汇总等
2.系统软件 (1)操作系统OS(Operating System)
系统软件的核心,它直接管理和控制计算机的 一切硬件和软件资源,使它们能有效地配合,自动 协调地工作.
典型的操作系统 DOS操作系统 Windows操作系统 Unix/Linux操作系统 Novell NetWare网络操作系统 Mac OS操作系统
序 CPU速度测试程序,硬盘测试程序,故障检查与
诊断程序 磁盘管理程序,程序调试程序,连接程序,文件编
辑程序 网络下载工具软件,防火墙软件
……
3.2 计算机软件系统的组成(Cont.)
3.应用软件 用于解决各种用户实际问题的软件 应用程序 用于解决某一种问题的软件 例如:各种管理程序、游戏软件、音乐播放软
激光打印机Leaser Printer
喷墨打印机Jet Printer
输出设备(Cont.) 显示器Monitor 绘图机Plotter
平板式绘图机
滚筒式绘图机 输入输出设备 调制解调器Modem 软盘Floppy Disk 硬盘Hard Disk U盘
3.3 微型机系统(Cont.)
主机及主板
3.3 微型机系统(Cont.)
3.3 微型机系统(Cont.)
常见外部设备 输入设备 键盘Key Board 鼠标器Mouse 扫描器Scanner 麦克风Microphone 只读光盘CD-ROM 输出设备 打印机Printer
点阵打印机Dot Printer
4.输入设备(Input device) 用于将外界信息输入到计算机中的设备. 例: 键盘、鼠标器、扫描仪、数字化仪、光笔、
语音输入器、模数转换器、触摸屏等. 5.输出设备(Output device)
用于将计算机中的信息输出到外界来的设备. 例: 显示器、打印机、绘图机、语音输出装置、 数模转换器等 6.外存储器(External storage) 用于永久性保留程序和数据的设备 例: 磁鼓、磁带、磁盘、光盘、U盘等.
控制器和运算器合起来称为中央处理器 CPU(Central Processing Unit) 3.内存储器(Memory)
存放计算机正在使用的程序和数据 随机存储器RAM (Random Access Memory) 只读存储器ROM (Read Only Memory) 高速缓冲存储器Cache
3.1 计算机硬件系统的组成
3.2 计算机软件系统的组成(Cont.)
(2)计算机语言处理系统 用于编辑源程序,将源程序转换成目标程序,并
生成可执行程序的软件. 结构化程序设计语言 Basic,Pascal,FORTRAN,C,Lisp,Prolog,Ad
a,… 面向对象程序设计语言 VB,VC,C++,PB,Java,Delphi,… 编译程序和解释程序 编译程序: 将源程序一次性翻译成目标代码,经
第3章 计算机系统的组成
本章前序
计算机系统能加工处理信息 计算机系统包括哪些成份？ 计算机硬件系统是怎样的组成的？ 计算机软件系统是怎样组成的？ 硬件与软件是怎样配合工作的？ 我们常用的微型计算机是怎样组成的?
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计算机硬件系统的组成 计算机软件系统的组成 微型计算机系统 本章小结 本章的作业和任务