计算机系统概述1.ppt
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接口
接口
只读存储器 ROM
随机存取存储 器RAM
输入设备
输出设备
图 3.1.3 微型计算机典型结构
§3.2 计算机硬件系统基本组成
1 、中央处理器 CPU（Central Processing Unit ）
–CPU是计算机系统的核心部件。由控制器和运算器 组成。 –控制器用于控制整个计算机自动执行程序指令，负 责向计算机各个部件发送控制信号以完成规定的操 作。 • 控制器由指令部件、时序部件、和操作控制部件 组成。 –运算器在控制器的控制和存储器的支持下，以二进 制编码方式完成程序的算术和逻辑运算。 • 运算器由算术逻辑部件、累加器、和寄存器组成
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB (PB,EB,ZB,YB,NB,DB)
(3)字(word)
§3.2 计算机硬件系统基本组成
（3） 寄存器
–寄存器集成在CPU内部，用来存放即刻要 执行的指令和使用的数据。
–速度上与CPU相匹配，由于它的成本较高， 所以数目较少，容量较小。
1.硬件系统
--构成计算机系统的各种物理设备的总称，
如显示器、主机板、鼠标、机箱等。
2.软件系统
--运行、管理和维护计算机的各类程序和文
档的总和，它可以提高计算机的工作效率，
扩大计算机的功能。
图3-1 计算机系统组成
§3.2 计算机硬件系统基本组成
计算机的硬件结构主要由中央处理器(CPU)、存储器、输 入/输出设备三大部件组成。
§3.2 计算机硬件系统基本组成
（1）内存储器
–内存储器即内存由随机访问存储器 RAM (Random Access Memory)和只读存储器 ROM (Read Only Memory)组成。 –RAM的特点:可以随时读出或随时写入存储 器中的内容；断电后RAM中的内容就立即消 失。
–RAM的用途:存放当前正在执行的程序和数 据；作为I/O数据缓冲存储器。
§3.2 计算机硬件系统基本组成
（4） 高速缓冲存储器（Cache）
6、CPU与Cache 之间采用高速局部 总线相连，是内存 总线速度的数倍 5、Cache的速度比内存快一个数量 级以上。执行程序时，正被执行指 令附近的一大段程序代码被从内存 拷贝于Cache中 3、内存保存了正在运行 的程序和数据。如果程 序较大，其当前不被执 行部分会存于磁盘，待 用时再调入内存中
各部件之间用总线(Bus)相连接，系统总线成为计算机内 部传输各种信息的通道。 数据总线宽度是决定 CPU速度 控制总线是传送计算机系统中 对内存中每个存储单元
AB地址总线 微 处 理 机 CPU
DB数据总线
CB控制总线
的一个重要因素。总线的位数 控制信号的一组线，用于发布 进行编码，称为地址编 决定了计算机可同时处理的位 码，简称地址。 控制命令和实现对设备的控制 数，这一数目也就是计算机中 和监视功能。 “字”的长度。
–外存的特点是:可随时读写存储器中的内容；断 电后外存中的数据不丢失；容量大、价格便宜。
§3.2 计算机硬件系统基本组成
硬盘的磁面、柱面、磁盘容量 –硬盘的盘体由多个盘片 重叠在一起组成 ，盘片 的表面称为磁面 –硬盘中所有磁面上半径 相同的同心磁道就称为 一个“柱面” –容量 = 柱面数×盘面数 ×扇区数×512
第 3章
本章内容
计算机系统概述
§3.1 计算机系统的组成 §3.2 计算机硬件系统基本组成 §3.3 计算机软件概述 §3.4 程序设计 §3.5 计算机的基本工作原理
§3.6 多媒体计算机
第3章
本章重点
计算机系统概述
1.计算机硬件系统基本组成
2.计算机的基本工作原理
§3.1 计算机系统的组成
一个完整的计算机系统组成：
3、输入/输出设备
输入设备： 键盘 鼠标 扫描仪 手写输入笔 数码相机 。。。
输出设备： 显示器 打印机 。。。
§3.2 计算机硬件系统基本组成
4 、计算机系统中的总线与接口
–总线： CPU连接I/O设备以及外设访问主 存和CPU资源的通道。
–按信号种类分：
数据总线（DB） ：传送数据信号的总线 地址总线（AB） ：传送地址信号的总线
2、程序运行时通过 主板的数据线被调 入内存
7、CPU首先从Cache中读取要执 行的程序代码和数据，如果Cache 中没有，才从内存读取，并将该指 令附近的一大片指令和数据读入 Cache中
1、程序和数据平时 存放在磁盘上 4、CPU、Cache通 过存储总线与内存相 连，进行数据传递
§3.2 计算机硬件系统基本组成
256M内存条 –ROM的特点:只能读出存储器中的内容，不 能由用户再次写入新内容，ROM中存储的内 容由厂家一次性写入并永久保存，即使掉电， ROM中的内容也不会丢失。
–ROM的用途:用于存放BIOS系统程序。
§3.2 计算机硬件系统基本组成
（2）外存储器
–现在使用的外存储器主要指硬盘驱动器、软盘 驱动器、光盘驱动器以及 U盘等存储设备。
§3.2 计算机硬件系统基本组成
CPU的较重要的几个性能指标 –主频：CPU执行指令的频率. CPU的主频越高，处理速度 越快。 –字长：CPU可以一次处理的二进制数据的位数.
–指令周期：执行一条指令需要的时间，包括取、解释、 执行。
§3.2 计算机硬件系统基本组成
2 、存储器
–计算机的存储器具有层次结构。一般由四 级存储部件组成：
例如，某个硬盘有1024个柱面，每磁道有63个扇区，每个扇区记录 512字节信息，硬盘驱动器共有64个磁头，那么该硬盘的存储容量为 1024×63×512×64 = 2.016 GB（1G = 1024M）
§3.2 计算机硬件系统基本组成
信息的存储单位
(1)位(bit) (2)字节(byte，简写为B)：1byte=8bit
• 第一级是寄存器(在CPU中)；
• 第二级是高速缓冲存储器(Cache)；
• 第三级是主存储器(ROM和RAM)，简称为主存或内存； • 第四级是辅助存储器(软盘，硬盘，光盘，U盘)，简称为外存。
–各级存储器的速度差别
-----速度越来越慢----- 寄存器--- Cache----内存---硬盘 15ns 60ns ms -----容量越来越大-----
接口
只读存储器 ROM
随机存取存储 器RAM
输入设备
输出设备
图 3.1.3 微型计算机典型结构
§3.2 计算机硬件系统基本组成
1 、中央处理器 CPU（Central Processing Unit ）
–CPU是计算机系统的核心部件。由控制器和运算器 组成。 –控制器用于控制整个计算机自动执行程序指令，负 责向计算机各个部件发送控制信号以完成规定的操 作。 • 控制器由指令部件、时序部件、和操作控制部件 组成。 –运算器在控制器的控制和存储器的支持下，以二进 制编码方式完成程序的算术和逻辑运算。 • 运算器由算术逻辑部件、累加器、和寄存器组成
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB (PB,EB,ZB,YB,NB,DB)
(3)字(word)
§3.2 计算机硬件系统基本组成
（3） 寄存器
–寄存器集成在CPU内部，用来存放即刻要 执行的指令和使用的数据。
–速度上与CPU相匹配，由于它的成本较高， 所以数目较少，容量较小。
1.硬件系统
--构成计算机系统的各种物理设备的总称，
如显示器、主机板、鼠标、机箱等。
2.软件系统
--运行、管理和维护计算机的各类程序和文
档的总和，它可以提高计算机的工作效率，
扩大计算机的功能。
图3-1 计算机系统组成
§3.2 计算机硬件系统基本组成
计算机的硬件结构主要由中央处理器(CPU)、存储器、输 入/输出设备三大部件组成。
§3.2 计算机硬件系统基本组成
（1）内存储器
–内存储器即内存由随机访问存储器 RAM (Random Access Memory)和只读存储器 ROM (Read Only Memory)组成。 –RAM的特点:可以随时读出或随时写入存储 器中的内容；断电后RAM中的内容就立即消 失。
–RAM的用途:存放当前正在执行的程序和数 据；作为I/O数据缓冲存储器。
§3.2 计算机硬件系统基本组成
（4） 高速缓冲存储器（Cache）
6、CPU与Cache 之间采用高速局部 总线相连，是内存 总线速度的数倍 5、Cache的速度比内存快一个数量 级以上。执行程序时，正被执行指 令附近的一大段程序代码被从内存 拷贝于Cache中 3、内存保存了正在运行 的程序和数据。如果程 序较大，其当前不被执 行部分会存于磁盘，待 用时再调入内存中
各部件之间用总线(Bus)相连接，系统总线成为计算机内 部传输各种信息的通道。 数据总线宽度是决定 CPU速度 控制总线是传送计算机系统中 对内存中每个存储单元
AB地址总线 微 处 理 机 CPU
DB数据总线
CB控制总线
的一个重要因素。总线的位数 控制信号的一组线，用于发布 进行编码，称为地址编 决定了计算机可同时处理的位 码，简称地址。 控制命令和实现对设备的控制 数，这一数目也就是计算机中 和监视功能。 “字”的长度。
–外存的特点是:可随时读写存储器中的内容；断 电后外存中的数据不丢失；容量大、价格便宜。
§3.2 计算机硬件系统基本组成
硬盘的磁面、柱面、磁盘容量 –硬盘的盘体由多个盘片 重叠在一起组成 ，盘片 的表面称为磁面 –硬盘中所有磁面上半径 相同的同心磁道就称为 一个“柱面” –容量 = 柱面数×盘面数 ×扇区数×512
第 3章
本章内容
计算机系统概述
§3.1 计算机系统的组成 §3.2 计算机硬件系统基本组成 §3.3 计算机软件概述 §3.4 程序设计 §3.5 计算机的基本工作原理
§3.6 多媒体计算机
第3章
本章重点
计算机系统概述
1.计算机硬件系统基本组成
2.计算机的基本工作原理
§3.1 计算机系统的组成
一个完整的计算机系统组成：
3、输入/输出设备
输入设备： 键盘 鼠标 扫描仪 手写输入笔 数码相机 。。。
输出设备： 显示器 打印机 。。。
§3.2 计算机硬件系统基本组成
4 、计算机系统中的总线与接口
–总线： CPU连接I/O设备以及外设访问主 存和CPU资源的通道。
–按信号种类分：
数据总线（DB） ：传送数据信号的总线 地址总线（AB） ：传送地址信号的总线
2、程序运行时通过 主板的数据线被调 入内存
7、CPU首先从Cache中读取要执 行的程序代码和数据，如果Cache 中没有，才从内存读取，并将该指 令附近的一大片指令和数据读入 Cache中
1、程序和数据平时 存放在磁盘上 4、CPU、Cache通 过存储总线与内存相 连，进行数据传递
§3.2 计算机硬件系统基本组成
256M内存条 –ROM的特点:只能读出存储器中的内容，不 能由用户再次写入新内容，ROM中存储的内 容由厂家一次性写入并永久保存，即使掉电， ROM中的内容也不会丢失。
–ROM的用途:用于存放BIOS系统程序。
§3.2 计算机硬件系统基本组成
（2）外存储器
–现在使用的外存储器主要指硬盘驱动器、软盘 驱动器、光盘驱动器以及 U盘等存储设备。
§3.2 计算机硬件系统基本组成
CPU的较重要的几个性能指标 –主频：CPU执行指令的频率. CPU的主频越高，处理速度 越快。 –字长：CPU可以一次处理的二进制数据的位数.
–指令周期：执行一条指令需要的时间，包括取、解释、 执行。
§3.2 计算机硬件系统基本组成
2 、存储器
–计算机的存储器具有层次结构。一般由四 级存储部件组成：
例如，某个硬盘有1024个柱面，每磁道有63个扇区，每个扇区记录 512字节信息，硬盘驱动器共有64个磁头，那么该硬盘的存储容量为 1024×63×512×64 = 2.016 GB（1G = 1024M）
§3.2 计算机硬件系统基本组成
信息的存储单位
(1)位(bit) (2)字节(byte，简写为B)：1byte=8bit
• 第一级是寄存器(在CPU中)；
• 第二级是高速缓冲存储器(Cache)；
• 第三级是主存储器(ROM和RAM)，简称为主存或内存； • 第四级是辅助存储器(软盘，硬盘，光盘，U盘)，简称为外存。
–各级存储器的速度差别
-----速度越来越慢----- 寄存器--- Cache----内存---硬盘 15ns 60ns ms -----容量越来越大-----