计算机组成课件(上课用)
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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
计算机的组成课件
计算机的发展历程
计算机经历了从机械计算、电子管、晶体管、集成电路到超大规模集成电路等 五个发展阶段，逐渐实现了从巨型机到微型机的转变，并渗透到人类社
计算机的硬件系统主要由中央处理器、存储器、输入输出设 备等组成，其中中央处理器是计算机的“大脑”，负责执行 各种指令；存储器用于存储数据和程序；输入输出设备则用 于实现人机交互。
列举常见的软件故障，如系统崩溃、软件冲突等，并提供相应的处理方
法。
03
软件维护的注意事项
介绍在进行软件维护时需要注意的事项，如备份重要数据、使用正版软
件等。同时，探讨如何养成良好的软件使用习惯，以预防软件故障的发
生。
THANKS
感谢观看
02
列举常见的硬件故障，如显示器无显示、硬盘故障等，并提供
相应的处理方法。
硬件维护的注意事项
03
介绍在进行硬件维护时需要注意的事项，如断电操作、防静电
等。
计算机软件的维护
01
软件维护的定义与分类
阐述软件维护的基本概念，以及按照不同标准进行的分类，如改正性维
护、适应性维护等。
02
常见软件故障及处理方法
视频编辑软件
游戏软件
用于剪辑、特效制作和输出视频，如 Adobe Premiere Pro、Final Cut Pro等。
提供娱乐和游戏功能，如《英雄联盟》、《 绝地求生》等。
软件开发工具与编程语言
集成开发环境（IDE）
提供代码编写、调试、测试和版 本控制等功能的软件，如Visual
Studio、Eclipse等。
高速缓存（Cache）
位于CPU和主存之间，速度较快，容量较小 。
外存（辅存）
包括硬盘、固态硬盘、光盘等，容量最大但 速度最慢。
计算机经历了从机械计算、电子管、晶体管、集成电路到超大规模集成电路等 五个发展阶段，逐渐实现了从巨型机到微型机的转变，并渗透到人类社
计算机的硬件系统主要由中央处理器、存储器、输入输出设 备等组成，其中中央处理器是计算机的“大脑”，负责执行 各种指令；存储器用于存储数据和程序；输入输出设备则用 于实现人机交互。
列举常见的软件故障，如系统崩溃、软件冲突等，并提供相应的处理方
法。
03
软件维护的注意事项
介绍在进行软件维护时需要注意的事项，如备份重要数据、使用正版软
件等。同时，探讨如何养成良好的软件使用习惯，以预防软件故障的发
生。
THANKS
感谢观看
02
列举常见的硬件故障，如显示器无显示、硬盘故障等，并提供
相应的处理方法。
硬件维护的注意事项
03
介绍在进行硬件维护时需要注意的事项，如断电操作、防静电
等。
计算机软件的维护
01
软件维护的定义与分类
阐述软件维护的基本概念，以及按照不同标准进行的分类，如改正性维
护、适应性维护等。
02
常见软件故障及处理方法
视频编辑软件
游戏软件
用于剪辑、特效制作和输出视频，如 Adobe Premiere Pro、Final Cut Pro等。
提供娱乐和游戏功能，如《英雄联盟》、《 绝地求生》等。
软件开发工具与编程语言
集成开发环境（IDE）
提供代码编写、调试、测试和版 本控制等功能的软件，如Visual
Studio、Eclipse等。
高速缓存（Cache）
位于CPU和主存之间，速度较快，容量较小 。
外存（辅存）
包括硬盘、固态硬盘、光盘等，容量最大但 速度最慢。
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
《计算机组成与结构》课件
存储程序与内存管理
关键技术
存储程序的概念使得程序和数据存放在内存中，按地址访问。内存管理涉及内存的分配、回收、保护等机制，确保程序安全 、高效地运行。
05 计算机性能指标
CHAPTER
字长与数据类型
字长
指计算机运算部件一次能处理的二进 制数的位数。通常，字长越长，计算 机处理能力越强。
数据类型
02 计算机硬件组成
CHAPTER
中央处理器
功能
中央处理器是计算机的核心部件，负责执行程序中的指令 和处理数据。
组成
中央处理器由运算器和控制器组成，运算器负责进行算术和逻 辑运算，控制器负责控制计算机的各个部件协调工作。
发展历程
随着技术的不断发展，中央处理器的性能和功能也在不断提升， 从最初的晶体管到现在的超大规模集成电路，中央处理器的制程
存取周期
指从存储器读出或写入一个数据所需要的时间。它是衡量存 储器性能的重要指标。
06 计算机网络基础
CHAPTER
计算机网络的发展历程
面向终端的计算机网络
20世纪50年代，计算机通过线路与 远程终端连接，实现信息交换。
多台计算机互联互通
20世纪60年代，多台计算机通过通 信线路连接，实现资源共享和信息交 换。
国际标准化网络体系结构
20世纪70年代，国际标准化组织制 定OSI参考模型，促进不同厂商生产 的计算机之间的互操作性。
互联网的兴起与发展
20世纪90年代，TCP/IP协议成为互 联网的标准协议，互联网得到迅速发 展。
计算机网络分类
根据覆盖范围分类：局域网（LAN） 、城域网（MAN）、广域网（WAN ）。
电子计算机时代
20世纪40年代，第一台电子计 算机ENIAC诞生，体积庞大， 运算速度慢，主要用于军事和 科学研究。
《计算机的组成》课件
总结词
输入输出设备是计算机中用于与外部环境进行交互的硬件设备。
详细描述
输入输出设备是计算机中用于与外部环境进行交互的硬件设备。常见的输入设备 包括键盘、鼠标、触摸屏等，用于向计算机输入数据和指令；常见的输出设备包 括显示器、打印机等，用于将计算机处理的结果输出给用户。
总线与接口
总结词
总线与接口是计算机中用于连接各个硬件组件的通信线路和连接器。
数据处理是指利用计算机对大量数据进行收 集、整理、分析和呈现的过程，是计算机应 用的重要领域之一。
详细描述
数据处理涉及数据挖掘、数据库管理、数据 可视化等方面，广泛应用于金融、医疗、教 育等领域，帮助人们更好地理解和利用数据 。
人工智能与机器学习
总结词
人工智能与机器学习是计算机应用的前沿领 域，涉及模拟人类智能和从数据中学习的技 术。
总结词
指令是计算机执行操作的最小单位，程序则是按照特定顺序排列的一系列指令集合。
详细描述
指令是计算机能够识别和执行的基本命令，它规定了计算机执行的基本操作，如加法、减法、跳转等 。程序则是由一系列指令按照特定顺序组成的，用于完成特定的任务或功能。程序执行时，计算机按 照指令顺序逐条执行，完成所需的操作。
物联网与智能家居
物联网
物联网是指通过信息传感设备如射频识别、红外感应 器、全球定位系统等，按照约定的协议，将任何物品 与互联网连接起来，进行信息交换和通信，实现智能 化识别、定位、跟踪和管理的一种网络。
智能家居
智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络 通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技 术等将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设 施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便 利性、舒适性、艺术性。
计算机组成ppt课件
关系数据库系统的特点
数据以表格形式存储，表格之间通过关系相 互关联。
关系数据库系统的应用
广泛应用于企业级应用、电子商务和网站等 。
非关系数据库系统
非关系数据库系统定义
01
非关系数据库系统是指除关系数据库系统之外的其他类型的数
据库系统。
非关系数据库系统的特点
02
数据以键值对、文档、列族等形式存储，具有高性能、高可用
计算机组成ppt课件
目录
• 计算机概述 • 计算机硬件组成 • 计算机软件组成 • 计算机网络与安全 • 数据库系统 • 人工智能与机器学习
01
计算机概述
计算机的发展历程
机械计算机时代
19世纪，利用齿轮和指 针进行算术和逻辑运算
。
电子计算机时代
20世纪40年代，基于电 子管和真空管的计算机 诞生，体积庞大且运算
。
总线与主板
总线是计算机中各部件之间进行数据传输的通道。
主板是计算机中各部件的载体，提供了各部件之间的连接和协调机制。
总线和主板的性能对整个计算机的性能和稳定性有着重要影响。高性能 的总线和主板可以提供更快的数据传输速度和更好的稳定性，从而提高 计算机的整体性能。
03
计算机软件组成
系统软件
操作系统
TCP/IP协议族
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）协议族是当前广泛应用的 网络协议，它包含了TCP、IP、UDP等众多协议，实现了互联网中数据传输和控制的功能 。
网络安全与防护
网络安全定义
网络安全是指保护网络系统免受未经授权的访问、使用、泄露、破坏、修改等行为，保障网络数据的机密性、完整性 和可用性。
《计算机组成原理》ppt课件
VS
挑战
在计算机组成原理的发展过程中，面临着 许多挑战和问题，如处理器的性能和功耗 问题、存储器的速度和容量问题、系统的 可靠性和安全性问题等。这些问题需要不 断研究和探索，以推动计算机组成原理的 持续发展。
THANKS
感谢您的观看
解释定点数与浮点数的表示方法，包括整数和实数的表示。
逻辑代数基础
1 2
逻辑变量与逻辑函数
引入逻辑变量和逻辑函数的概念，为后续的逻辑 运算打下基础。
基本逻辑运算
介绍与、或、非三种基本逻辑运算及其性质。
3
复合逻辑运算
阐述其他复合逻辑运算，如异或、同或等。
逻辑门电路
基本门电路
01
介绍与门、或门、非门等基本门电路的工作原理及实现。
01
03 02
I/O接口的功能和基本结构
数据传输寄存器
命令/状态寄存器
控制逻辑电路
I/O控制方式
优点
控制简单，易于实现
缺点
CPU利用率低，实时性差
I/O控制方式
优点
提高了CPU的利用率，实时性较好
缺点
中断次数多，开销大，数据丢失问题
I/O控制方式
优点
数据传输速度快，CPU干预少
缺点
需要专门的DMA控制器，硬件开销大
指令的执行过程
取指周期
从内存中读取指令，并放入指令 寄存器IR中。
中断周期
在执行过程中，如果出现中断请 求，则进入中断周期，保存现场 信息，并转向中断服务程序。
分析周期
对取回的指令进行分析，确定指 令的操作性质和操作数地址。
执行周期
根据分析结果，执行相应的操作 ，如算术运算、逻辑运算、数据 传输等。
计算机系统的组成ppt课件
RAM和ROM的特点、分 类及应用。
外存储器
硬盘、U盘、光盘等的特 点及应用。
存储器的性能指标
存储容量、存取速度、可 靠性等。
输入输出设备
输入设备：键盘、鼠 标、扫描仪等的特点 及应用。
输入输出设备的性能 指标：分辨率、速度 、色彩等。
输出设备：显示器、 打印机等的特点及应 用。
总线与接口
总线概述
03
04
智能计算的关键技术与 挑战
未来智能计算的发展方 向与展望
感谢您的观看
THANKS
网络管理
网络管理是指对计算机网络进行规划、设计、配置、监控和 维护的过程。网络管理的主要任务包括故障管理、配置管理 、性能管理、安全管理和计费管理等，以确保网络的正常运 行和高效利用。
05
数据库系统
数据库概述
数据库的定义
数据库是一个长期存储在计算机内的、有组织的 、可共享的、统一管理的大量数据的集合。
定义、分类及特点。
常见总线标准
ISA总线、PCI总线、USB总线 等的特点及应用。
接口概述
定义、分类及特点。
常见接口标准
IDE接口、SATA接口、PS/2接 口等的特点及应用。
03
计算机软件系统
系统软件
01
02
03
04
操作系统
管理和控制计算机硬件及软件 资源，提供用户与计算机之间
的接口。
设备驱动程序
3
常见的数据库管理系统
Oracle、MySQL、SQL Server、PostgreSQL等 。
数据库设计与应用
数据库设计的过程
需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计等阶段。
数据库设计的原则
外存储器
硬盘、U盘、光盘等的特 点及应用。
存储器的性能指标
存储容量、存取速度、可 靠性等。
输入输出设备
输入设备：键盘、鼠 标、扫描仪等的特点 及应用。
输入输出设备的性能 指标：分辨率、速度 、色彩等。
输出设备：显示器、 打印机等的特点及应 用。
总线与接口
总线概述
03
04
智能计算的关键技术与 挑战
未来智能计算的发展方 向与展望
感谢您的观看
THANKS
网络管理
网络管理是指对计算机网络进行规划、设计、配置、监控和 维护的过程。网络管理的主要任务包括故障管理、配置管理 、性能管理、安全管理和计费管理等，以确保网络的正常运 行和高效利用。
05
数据库系统
数据库概述
数据库的定义
数据库是一个长期存储在计算机内的、有组织的 、可共享的、统一管理的大量数据的集合。
定义、分类及特点。
常见总线标准
ISA总线、PCI总线、USB总线 等的特点及应用。
接口概述
定义、分类及特点。
常见接口标准
IDE接口、SATA接口、PS/2接 口等的特点及应用。
03
计算机软件系统
系统软件
01
02
03
04
操作系统
管理和控制计算机硬件及软件 资源，提供用户与计算机之间
的接口。
设备驱动程序
3
常见的数据库管理系统
Oracle、MySQL、SQL Server、PostgreSQL等 。
数据库设计与应用
数据库设计的过程
需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计等阶段。
数据库设计的原则
计算机的基本组成 ppt课件
练习：
判断下列哪些是系统软件哪些是应用软件? ⑴KV3000杀病毒软件 ⑵C语言 ⑶工资管理软件 ⑷医疗专家诊断系统
答案：⑴、⑵是系统软件 ⑶、⑷是应用软件
1.4个人计算机及配置
一、概念
1、微型计算机（微机）
微型计算机是通过总线（BUS）把CPU、存储 器以及各种外部设备连接起来的一种模块式结构 的计算机。
11、打印机
⑴点阵式打印机(针式打印机)
打印头上的钢针撞击色带，将字印 在打印纸上。
⑵喷墨打印机
喷头喷出墨汁，将字印在打印纸上。
⑶激光打印机
使用激光和电子放电技术，通过静 电潜像，用碳粉使潜像变成粉像，加热 后使碳粉固定，最后印出内容。
12．移动存储器
•移动存储器：优盘和移动硬盘。
•优盘（U盘）：是USB闪存存储器的简称。
7、显示器（CRT阴极射线管）
⑵屏幕尺寸 指显像管对角线的长度。常见尺寸17寸、15寸。
⑶刷新频率——就是指屏幕显示刷新的速度。它与图 像清晰度成正比。
⑷分辨率——用水平显示的象素个数乘以水平扫描线 数来表示，它与屏幕显示的内容成正比。
8、显示卡（显示适配器）
显示卡是一块印刷电路板，一般插在主板的标 准插槽中，并引出一个插座与显示器相连。
内存分为:
只读存储器(ROM)——信息只能读出不能改写，用于存 放固定不变的程序或数据。断电 后信息不会丢失。
随机存储器(RAM)——信息可以读出也可以改写，用于 存放当前系统运行的程序和相关 的数据。断电后信息会立即全部 丢失，且无法挽救。
二、计算机硬件系统
➢外存储器(辅助存储器)——用于存放暂时不用 的程序和数据。
•闪存存储器（Flash Memory）：采用闪存芯 片作为存储介质，可反复擦写，并且通过USB 接口与计算机连接，可以热拔插。
判断下列哪些是系统软件哪些是应用软件? ⑴KV3000杀病毒软件 ⑵C语言 ⑶工资管理软件 ⑷医疗专家诊断系统
答案：⑴、⑵是系统软件 ⑶、⑷是应用软件
1.4个人计算机及配置
一、概念
1、微型计算机（微机）
微型计算机是通过总线（BUS）把CPU、存储 器以及各种外部设备连接起来的一种模块式结构 的计算机。
11、打印机
⑴点阵式打印机(针式打印机)
打印头上的钢针撞击色带，将字印 在打印纸上。
⑵喷墨打印机
喷头喷出墨汁，将字印在打印纸上。
⑶激光打印机
使用激光和电子放电技术，通过静 电潜像，用碳粉使潜像变成粉像，加热 后使碳粉固定，最后印出内容。
12．移动存储器
•移动存储器：优盘和移动硬盘。
•优盘（U盘）：是USB闪存存储器的简称。
7、显示器（CRT阴极射线管）
⑵屏幕尺寸 指显像管对角线的长度。常见尺寸17寸、15寸。
⑶刷新频率——就是指屏幕显示刷新的速度。它与图 像清晰度成正比。
⑷分辨率——用水平显示的象素个数乘以水平扫描线 数来表示，它与屏幕显示的内容成正比。
8、显示卡（显示适配器）
显示卡是一块印刷电路板，一般插在主板的标 准插槽中，并引出一个插座与显示器相连。
内存分为:
只读存储器(ROM)——信息只能读出不能改写，用于存 放固定不变的程序或数据。断电 后信息不会丢失。
随机存储器(RAM)——信息可以读出也可以改写，用于 存放当前系统运行的程序和相关 的数据。断电后信息会立即全部 丢失，且无法挽救。
二、计算机硬件系统
➢外存储器(辅助存储器)——用于存放暂时不用 的程序和数据。
•闪存存储器（Flash Memory）：采用闪存芯 片作为存储介质，可反复擦写，并且通过USB 接口与计算机连接，可以热拔插。
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
计算机的硬件组成公开课PPT课件
存储设备
03
内存储器类型及特点
RAM（随机存取存储器）
读写速度快，用于暂存运行中 的程序和数据
永久保存数据，断电后数据不 丢失
临时存储数据，断电后数据丢 失
ROM（只读存储器）
只能读取，不能写入或修改数 据
外存储器类型及特点
读写速度较慢，但可长期 保存数据
容量大，价格相对较低
硬盘
01
03 02
电源功率
不同功率的电源适用于不同配置的计算机，功率过高或过低都会 影响计算机的稳定性和性能。
机箱类型及特点
ATX机箱
是目前主流的机箱类型，适用 于大多数计算机硬件，具有较
好的兼容性和扩展性。
mATX机箱
是一种小型化的机箱类型，适 用于小型计算机和HTPC等场景 ，具有较小的体积和较好的便 携性。
机箱材质
中央处理器（CPU
02
）
CPU结构与功能
控制单元（CU）
负责协调计算机各部件工作，控制数据在各 部件之间的传输。
寄存器组
用于暂存操作数和运算结果，提供快速的数 据存取。
算术逻辑单元（ALU）
负责执行各种算术和逻辑运算。
高速缓存（Cache）
位于CPU与主存之间，用于提高数据访问速 度。
常见CPU品牌及特点
计算机硬件是计算机系统的基础，决定了计算 机的性能和功能。
不同的硬件组成可以实现不同的计算机应用， 满足各种需求。
随着技术的发展，计算机硬件不断更新换代， 性能不断提高，功能不断扩展。
未来计算机硬件发展趋势预测
云计算和大数据技术的广泛应用，将促进计算 机硬件向更加高效、节能的方向发展。
虚拟现实、增强现实等技术的不断发展，将对计算机 硬件提出更高的要求，推动其不断创新和进步。
计算机组成课件ppt
存储器
总结词
存储器是计算机中用于存储数据和程序的硬件设备。
详细描述
存储器是计算机中用于存储数据和程序的硬件设备，分为内部存储器和外部存 储器。内部存储器直接与CPU相连，速度快，但容量较小。外部存储器容量较 大，常见的有硬盘、固态硬盘和光盘等。
输入输出设备
总结词
输入输出设备是用于与计算机进行交互的设备，如键盘、鼠标、显示器等。
也称个人计算机，广泛 应用于个人、家庭、办
公等领域。
计算机的应用领域
科学计算
包括物理、化学、生物等领域的数值模拟 和数据分析。
人工智能和机器学习
在语音识别、图像识别、自然语言处理等 领域的应用。
工程设计
用于机械、电子、建筑等领域的计算机辅 助设计（CAD）。
多媒体应用
涉及图像、音频、视频等多媒体内容的处 理和展示。
网络软件
支持计算机之间的通信，如传 输控制协议/互联网协议（ TCP/IP）等。
应用软件
办公软件
用于处理办公任务，如文字处理、电子表格 和演示文稿等。
多媒体软件
支持音频、视频和动画的制作与播放，如 Flash等。
图像处理软件
用于编辑、处理和优化图像，如Photoshop 等。
游戏软件
用于娱乐和休闲，丰富人们的生活。
办公自动化
包括文字处理、表格处理、演示文稿等办 公软件的应用。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
计算机硬件组成
中央处理器
总结词
中央处理器是计算机的核心部件，负责执行指令和处理数据 。
详细描述
中央处理器，也称为CPU，是计算机的运算和控制核心。它 负责执行存储在存储器中的程序指令，处理数据，并协调各 个硬件部件的工作。CPU的性能直接影响计算机的整体性能 。
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。
《计算机的组成》课件
解释中央处理器内部的基本组件，如算术逻辑单元和控制单元。
3 CPU的工作原理
描述CPU是如何执行指令周期和处理程序的。
存储器
1
存储器的种类
介绍不同类型的存储器，如RAM、
存储器的层次结构
2
ROM和磁盘。
解释存储器层次结构，从高速缓存到
辅助存储器。
3
存储器的工作原理
探索存储器如何存储和检索数据的机 制。
解释CPU在计算机 中的作用和功能。
存储器
介绍不同类型的存 储器和它们的层次 结构。
输入输出设备
探索常见的输入输 出设备和它们的工 作原理。
总线
解释总线在计算机 中的作用和与硬件 组件之间的连接。
中央处理器（CPU）
1 CPU的功能
详细介绍中央处理器的功能和任务，如运算和控制指令。
2 CPU的组成
2 计算机网络的基本概念
概述计算机网络的类型和拓扑结构。
3 计算机技术的应用领域
探索计算机技术在各行各业的广泛应用。
计算机网络
计算机网络的概念
介绍计算机网络的基本定义和网络之间的连 接方式。
计算机网络的拓扑结构
解释计算机网络的物理和逻辑结构，如星型 和总线拓扑。
计算机网络的分类
探索不同类型的计算机网络，如局域网和广 域网。
计算机网络的协议
详细描述网络通信中使用的协议和标准。
小结
1 计算机的组成和工作原理
总结计算机的硬件组成和工作过程。
3 总线的作用
4 总线传输的特点
解释总线如何传输数据和信号，使得硬件 组件可以相互通信。
探索总线传输数据的速度、带宽和可靠性。
计算机的工作原理
1
计算机的启动过程
3 CPU的工作原理
描述CPU是如何执行指令周期和处理程序的。
存储器
1
存储器的种类
介绍不同类型的存储器，如RAM、
存储器的层次结构
2
ROM和磁盘。
解释存储器层次结构，从高速缓存到
辅助存储器。
3
存储器的工作原理
探索存储器如何存储和检索数据的机 制。
解释CPU在计算机 中的作用和功能。
存储器
介绍不同类型的存 储器和它们的层次 结构。
输入输出设备
探索常见的输入输 出设备和它们的工 作原理。
总线
解释总线在计算机 中的作用和与硬件 组件之间的连接。
中央处理器（CPU）
1 CPU的功能
详细介绍中央处理器的功能和任务，如运算和控制指令。
2 CPU的组成
2 计算机网络的基本概念
概述计算机网络的类型和拓扑结构。
3 计算机技术的应用领域
探索计算机技术在各行各业的广泛应用。
计算机网络
计算机网络的概念
介绍计算机网络的基本定义和网络之间的连 接方式。
计算机网络的拓扑结构
解释计算机网络的物理和逻辑结构，如星型 和总线拓扑。
计算机网络的分类
探索不同类型的计算机网络，如局域网和广 域网。
计算机网络的协议
详细描述网络通信中使用的协议和标准。
小结
1 计算机的组成和工作原理
总结计算机的硬件组成和工作过程。
3 总线的作用
4 总线传输的特点
解释总线如何传输数据和信号，使得硬件 组件可以相互通信。
探索总线传输数据的速度、带宽和可靠性。
计算机的工作原理
1
计算机的启动过程
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CPU
CPU全称为中央处理器，CPU是 Center processor unit的缩写，它是 计算机的心脏。 CPU的主要技术指标是主频，主 频的大小决定了计算机的性能，即 主频越大，计算机速度越快。
CPU外观
正面
背面
完整的计算机系统构成
硬 件 系 统
主机
CPU插座、内存插槽、显卡插槽、 主机板 扩展槽(可插声卡、网卡、视频卡 等) 运算器 CPU(中央处理器) 控制器 BIOS(CMOS)芯片 内存 显卡、声卡、网卡 键盘、鼠标 扫描仪、光笔 硬盘、U盘 既是输入也是输出 光盘驱动器 显示器、打印机 投影仪等
输出设备
显示器
输出设备音 箱
输入设备
鼠标
输入设备
键盘
机箱中的硬盘、光 盘驱动器既是输入 设备，也是输出设 备
主机箱
硬件系统
硬件系统包括 主机 外设
软件系统
外设
输入设备包括：鼠标、键盘、扫描仪、数码相机、
DV机、光笔等 输出设备包括：显示器、打印机、液晶投影仪、电 视机、绘图仪、音箱等
外存储器包括： 磁盘、硬盘、光盘驱动器（CD
扩展槽插 口（2个）
显卡插槽 主板BIOS (CMOS) 供电电池
外存储器插 口(SATA)
中央处理 器(CPU)
内存条插槽 （2个）
主板电 源插口
主板的作用： 主板(Main board)是计算机主机中最大的 一块电路板，其上布满了电子元件、插 槽、接口等以及为CPU、内存及各种适 配卡（声卡、显卡、网卡等）提供的安 装插座，为各种存储设备、打印机、扫 描仪等外设提供的接口。 计算机的整机运行速度和稳定性在很大 程度上取决于主板的性能。
计 算 机 系 统
外设
输入设备
输出设备
软 件
系ห้องสมุดไป่ตู้统
系统软件：用来管理计算机硬件的程序，如：操作系统 Windows系统、DOS系统、Unix系统 显卡及其他设备驱动程序等
应用软件：为完成某一任务而编写的专用程序，如Word、 Excel、播放器、财会软件等
ROM)、刻录机等
主机箱里有什么？ —— 主机及部分外设
电源
硬盘、光 驱等外设
主机包括： 主机板(主板) CPU 内存储器 显卡 声卡 等
主机
主板 内存 储器 风扇 另外还有：光 盘驱动器、软 磁盘驱动器、 网卡等 供电 电源
CPU
主机箱里有什么？
硬盘
声卡
主机板上有什么？
键盘、鼠标插口、USB插口等