第2讲硬件及软件组成全解
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第二讲
计算机 硬件及软件组成
基本组成
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。
硬件系统：计算机的物理实体，是可以看得见、摸得着 的部件的总称，它通常指计算机中的电子线路和物理装 置。 软件系统：计算机的逻辑实体，是计算机接受输入、产 生输出、存储数据和处理数据的程序的总称。
2.1 计算机的基本组成
工作实质：按照计算机的工作节拍（主频），从 存储器中取出指令，经过译码（分析指令），产 生各种控制信号，从而指挥整个计算机协调工作、 自动地执行程序。
运算器（ALU)和控制器(CU)共同构成CPU(中央 处理单元）,CPU是决定计算机性能的核心部件
五大部件之三 —— 存储器
存储器（MEMORY）是计算机用来存放程序和数据的 记忆装置。
基于冯·诺依曼的“存储程序和程序控制” 的理论，计算机的硬件系统都是由 运算器、控 制器、存储器、输入设备、输出设备 五大部份 组成。
计算机基本硬件结构图 输入设备 存储器 输出设备 数据流
运算器
控制器
控制流
五大部件之一 —— 运算器
运算器ALU: （Arithmetical and Logical Unit ） 1.概念：运算器是一个用于信息加工的部件。 运算器又称算术逻辑单元 2.主要功能： ① 对二进制数据进行算术运算和逻辑运算 ② 暂存参加运算的数据和某些中间运算结果 ③ 把结果输到指定的部件
外存储器
用来长期存储程序和数据。 不与CPU直打交道。 存储容量大，存取速度慢。 软盘：软盘是一块涂有磁性材料的塑料圆片，使用时需要 相应的驱动器。 硬盘：磁盘片和磁盘驱动器是一体。 光盘：有机玻璃制成的薄圆片，使用时需要相应的驱动器。 优盘：也叫闪盘、U盘，目前也以它的高存取速度和大容 量代替了软盘。
存储器分为外存储器(也称辅助存储器，简称外存或辅存) 和内存储器(也称主存储器,内存或主存) ①内存的读写速度很快，而外存普遍很慢，所有数据要被 CPU访问，只有先调入到内存 ②一旦断电，内存中的数据会自动消失，而外存中的数据 则永久保存。
内存储器包括随机存储器RAM(Random Access Memory)和只读存储器ROM(Read Only Memory)。
微型机的结构组成
输入设备
输入设备是用于接收外部信息并通 过相应接口输入到计算机中。
软盘驱动器 （软驱）
软盘 FloppyDisk
软盘容量 = 盘面数 * 每面磁道数 * 每道扇区数 * 每区存储容量 = 2 * 80 * 18 * 512B = 1.44 MB
写保护口
硬盘 Hard Disk
磁盘存储器: 磁盘控制器、磁盘驱 动器和盘片组成 1、磁盘控制器：又称控制卡，控制驱动器的读写操作 2、磁盘驱动器：其中的重要部件(读/写电路)是典型的输入 输出设备 3、盘片：信息的存储介质
微型机的结构组成
电脑＝主机＋外设
主来自百度文库
机 中央处理器(CPU)：包括运算器 、控制器 内/ 主 存储器（俗称内存条）： 包括随机存储器(RAM)、只读存储 器(ROM)
外存设备（外存储器、辅存存储器）： 软盘、硬盘、光盘 输入设备：键盘、鼠标、扫描仪
外 设
输出设备：显示器、打印机、绘图仪 输入输出设备：触摸屏 其他设备：主板、机箱、电源、接口适 配器
五大部件之五 —— 输出设备
输出设备（OUTPUT DEVICE） 概念：是将运算结果,工作过程(包括程序)以 人们所期望的形式表示出来的电子设备。
思考： (1) 完整的计算机系统应包括（ A ） (A) 硬件系统和软件系统 (B) 主机及外部设备 (C) 系统硬件和系统软件 (D) 主机板和CPU (2) 运算器、控制器及内存的总称（ C ） (A)CPU (B)ALU (C) 主机 (D)MPU
目前单核CPU用得最多的是赛扬和奔腾系列，主要生产厂家 是Intel 、AMD、VIA等公司；双核CPU多为酷睿，是Intel 的主打产品。
微型机的结构组成
内存
内存用于向CPU传输数据，并接收CPU的运算结 果，它也是决定计算机运行性能高低的关键部件 之一。
内存的发展:
SDRAM(同步动态随机存储器 ) DDR(双倍速率SDRAM ) DRDRAM(接口动态随机存储器 )
静态RAM（SRAM）： SRAM一般用作小容量的存储器 系统。如:高速缓冲存储器（Cache）采用SRAM，以 实现内存的高速存取，以适应高速CPU的需要。 动态RAM（DRAM）： DRAM适合于做大容量的存储器 系统。
R A M
五大部件之四 —— 输入设备
输入设备（INPUT DEVICE） 1.概念：是将程序和数据变为计算机能接受 的电信号并送入计算机内存储器的外部设备。 2. 输入设备与主机之间需通过接口连接。
第一代：USB 1.0的最大传输速率为12MBPS,1996年推出 第二代：USB 2.0的最大传输速率高达480MBPS 第三代：USB 3.0的理论传输速率达5-25GBPS
微型机的结构组成
CPU
CPU是一个高集成 度的芯片，包含运 算器、控制器、寄 存器，它是电脑中 最关键的部件，相 当于人的大脑。
光盘 Compact Disk
目前使用的光盘有3种类型： 1. 只读光盘（CD-ROM） 2. 一次写入型光盘(CD-WO) 3. 可改写光盘(CD-MO)
光盘驱动器 （光驱）
用于读取光盘中的数据
U盘
U盘是USB（Universal Serial Bus 通用串 行总线）盘的简称，而优盘只是U盘的谐音称呼。 它是闪存的一种，因此也叫闪盘。最大的特点就 是：体积小、容量大、价格低、寿命长，是目前 最常用的可移动存储设备之一。
3. 运算功能：在控制器控制下对取自内存储器 的二进制数据进行加、减、乘、除等算术运算和 “与”、“或”、“非”、“异或”等逻辑运算， 并将结果送至内存。 练习： C 运算器的主要功能（ ） （A）算术运算 （B）逻辑运算 （C）算术和逻辑运算 （D）函数运算
五大部件之二 —— 控制器
控制器（CU：Control Unit）---计算机神经中枢
计算机 硬件及软件组成
基本组成
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。
硬件系统：计算机的物理实体，是可以看得见、摸得着 的部件的总称，它通常指计算机中的电子线路和物理装 置。 软件系统：计算机的逻辑实体，是计算机接受输入、产 生输出、存储数据和处理数据的程序的总称。
2.1 计算机的基本组成
工作实质：按照计算机的工作节拍（主频），从 存储器中取出指令，经过译码（分析指令），产 生各种控制信号，从而指挥整个计算机协调工作、 自动地执行程序。
运算器（ALU)和控制器(CU)共同构成CPU(中央 处理单元）,CPU是决定计算机性能的核心部件
五大部件之三 —— 存储器
存储器（MEMORY）是计算机用来存放程序和数据的 记忆装置。
基于冯·诺依曼的“存储程序和程序控制” 的理论，计算机的硬件系统都是由 运算器、控 制器、存储器、输入设备、输出设备 五大部份 组成。
计算机基本硬件结构图 输入设备 存储器 输出设备 数据流
运算器
控制器
控制流
五大部件之一 —— 运算器
运算器ALU: （Arithmetical and Logical Unit ） 1.概念：运算器是一个用于信息加工的部件。 运算器又称算术逻辑单元 2.主要功能： ① 对二进制数据进行算术运算和逻辑运算 ② 暂存参加运算的数据和某些中间运算结果 ③ 把结果输到指定的部件
外存储器
用来长期存储程序和数据。 不与CPU直打交道。 存储容量大，存取速度慢。 软盘：软盘是一块涂有磁性材料的塑料圆片，使用时需要 相应的驱动器。 硬盘：磁盘片和磁盘驱动器是一体。 光盘：有机玻璃制成的薄圆片，使用时需要相应的驱动器。 优盘：也叫闪盘、U盘，目前也以它的高存取速度和大容 量代替了软盘。
存储器分为外存储器(也称辅助存储器，简称外存或辅存) 和内存储器(也称主存储器,内存或主存) ①内存的读写速度很快，而外存普遍很慢，所有数据要被 CPU访问，只有先调入到内存 ②一旦断电，内存中的数据会自动消失，而外存中的数据 则永久保存。
内存储器包括随机存储器RAM(Random Access Memory)和只读存储器ROM(Read Only Memory)。
微型机的结构组成
输入设备
输入设备是用于接收外部信息并通 过相应接口输入到计算机中。
软盘驱动器 （软驱）
软盘 FloppyDisk
软盘容量 = 盘面数 * 每面磁道数 * 每道扇区数 * 每区存储容量 = 2 * 80 * 18 * 512B = 1.44 MB
写保护口
硬盘 Hard Disk
磁盘存储器: 磁盘控制器、磁盘驱 动器和盘片组成 1、磁盘控制器：又称控制卡，控制驱动器的读写操作 2、磁盘驱动器：其中的重要部件(读/写电路)是典型的输入 输出设备 3、盘片：信息的存储介质
微型机的结构组成
电脑＝主机＋外设
主来自百度文库
机 中央处理器(CPU)：包括运算器 、控制器 内/ 主 存储器（俗称内存条）： 包括随机存储器(RAM)、只读存储 器(ROM)
外存设备（外存储器、辅存存储器）： 软盘、硬盘、光盘 输入设备：键盘、鼠标、扫描仪
外 设
输出设备：显示器、打印机、绘图仪 输入输出设备：触摸屏 其他设备：主板、机箱、电源、接口适 配器
五大部件之五 —— 输出设备
输出设备（OUTPUT DEVICE） 概念：是将运算结果,工作过程(包括程序)以 人们所期望的形式表示出来的电子设备。
思考： (1) 完整的计算机系统应包括（ A ） (A) 硬件系统和软件系统 (B) 主机及外部设备 (C) 系统硬件和系统软件 (D) 主机板和CPU (2) 运算器、控制器及内存的总称（ C ） (A)CPU (B)ALU (C) 主机 (D)MPU
目前单核CPU用得最多的是赛扬和奔腾系列，主要生产厂家 是Intel 、AMD、VIA等公司；双核CPU多为酷睿，是Intel 的主打产品。
微型机的结构组成
内存
内存用于向CPU传输数据，并接收CPU的运算结 果，它也是决定计算机运行性能高低的关键部件 之一。
内存的发展:
SDRAM(同步动态随机存储器 ) DDR(双倍速率SDRAM ) DRDRAM(接口动态随机存储器 )
静态RAM（SRAM）： SRAM一般用作小容量的存储器 系统。如:高速缓冲存储器（Cache）采用SRAM，以 实现内存的高速存取，以适应高速CPU的需要。 动态RAM（DRAM）： DRAM适合于做大容量的存储器 系统。
R A M
五大部件之四 —— 输入设备
输入设备（INPUT DEVICE） 1.概念：是将程序和数据变为计算机能接受 的电信号并送入计算机内存储器的外部设备。 2. 输入设备与主机之间需通过接口连接。
第一代：USB 1.0的最大传输速率为12MBPS,1996年推出 第二代：USB 2.0的最大传输速率高达480MBPS 第三代：USB 3.0的理论传输速率达5-25GBPS
微型机的结构组成
CPU
CPU是一个高集成 度的芯片，包含运 算器、控制器、寄 存器，它是电脑中 最关键的部件，相 当于人的大脑。
光盘 Compact Disk
目前使用的光盘有3种类型： 1. 只读光盘（CD-ROM） 2. 一次写入型光盘(CD-WO) 3. 可改写光盘(CD-MO)
光盘驱动器 （光驱）
用于读取光盘中的数据
U盘
U盘是USB（Universal Serial Bus 通用串 行总线）盘的简称，而优盘只是U盘的谐音称呼。 它是闪存的一种，因此也叫闪盘。最大的特点就 是：体积小、容量大、价格低、寿命长，是目前 最常用的可移动存储设备之一。
3. 运算功能：在控制器控制下对取自内存储器 的二进制数据进行加、减、乘、除等算术运算和 “与”、“或”、“非”、“异或”等逻辑运算， 并将结果送至内存。 练习： C 运算器的主要功能（ ） （A）算术运算 （B）逻辑运算 （C）算术和逻辑运算 （D）函数运算
五大部件之二 —— 控制器
控制器（CU：Control Unit）---计算机神经中枢