第2章 計算機系統(tǒng)組成

《第2章 計算機系統(tǒng)組成》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《第2章 計算機系統(tǒng)組成（35頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2章 計算機系統(tǒng)組成 教學目標教學目標 1 了解計算機系統(tǒng)了解計算機系統(tǒng)的整體架構(gòu)的整體架構(gòu) 了解個人計算機了解個人計算機硬件組成硬件組成 了解了解CPU、內(nèi)存、內(nèi)存、外存、主板等配外存、主板等配件的作用件的作用 2 對存儲器原理和對存儲器原理和總線結(jié)構(gòu)有一定總線結(jié)構(gòu)有一定的認識的認識 3 掌握軟件的分類掌握軟件的分類和應用等方面的和應用等方面的知識知識 教學重點和難點教學重點和難點 計算機系統(tǒng)組成計算機系統(tǒng)組成 1 主板配置主板配置 2 存儲器原理存儲器原理 3 輸入輸入/輸出設(shè)備輸出設(shè)備 4 軟件分類軟件分類 5 計算機系統(tǒng)組成計算機系統(tǒng)組成 硬件硬件 沒有配備軟件的計算機是無法正常使用

2、的“裸機” 計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng) 軟件軟件 沒有硬件的支持，軟件就猶如無水之魚，無法正常運行。 2.1.1 計算機硬件組成（計算機硬件組成（1） 主機箱 音箱 鼠標 鍵盤 顯示器 圖2-1 臺式計算機外觀 臺式計算機機箱結(jié)構(gòu)臺式計算機機箱結(jié)構(gòu) 2.1.1 計算機硬件組成（計算機硬件組成（2） 馮氏計算機擁有輸入設(shè)備、控制器、運算器、存儲器、輸馮氏計算機擁有輸入設(shè)備、控制器、運算器、存儲器、輸出設(shè)備五大核心部分出設(shè)備五大核心部分 2.1.1 計算機硬件組成（計算機硬件組成（3） 硬件分為主機和外部設(shè)備兩部分硬件分為主機和外部設(shè)備兩部分 硬件 主機 外部設(shè)備 中央處理器 內(nèi)存儲器 運算器 只讀存儲

3、器（ROM） 外部存儲器（軟盤驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器和磁帶機等） 其他（網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器、聲卡、顯卡、視頻卡等） 輸出設(shè)備（顯示器、打印機、投影儀、繪圖儀、喇叭或音箱等） 輸入設(shè)備（鍵盤、鼠標、麥克風、掃描儀、觸摸屏和光筆等） 控制器 寄存器 隨機存儲器（RAM） 高速緩沖存儲器（Cache） 2.1.2信息存儲原理信息存儲原理 存儲器（存儲器（Memory）是計算機系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，計算）是計算機系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，計算機中的全部信息，包括輸入的原始數(shù)據(jù)、計算機程序、中機中的全部信息，包括輸入的原始數(shù)據(jù)、計算機程序、中間運行結(jié)果和最終運行結(jié)果都保存在存儲器中。間運行結(jié)果和最終運行結(jié)果都

4、保存在存儲器中。 存儲器所能容納的數(shù)據(jù)總量稱為存儲容量。存儲器所能容納的數(shù)據(jù)總量稱為存儲容量。 存儲器中有大量的存儲單元，每個存儲單元都指定一個編存儲器中有大量的存儲單元，每個存儲單元都指定一個編號，根據(jù)編號計算機就能快速地存、取指定存儲單元中的號，根據(jù)編號計算機就能快速地存、取指定存儲單元中的數(shù)據(jù)，這個“編號”稱為存儲單元的“地址”數(shù)據(jù)，這個“編號”稱為存儲單元的“地址” 表表2-1 存儲單位換算存儲單位換算 單位單位 換算結(jié)果換算結(jié)果 1 B（字節(jié)）（字節(jié)） =8 bit 1 KB（千字節(jié)）（千字節(jié)） =1024 B=210 B 1 MB（兆字節(jié)）（兆字節(jié)） =1024 KB=1024*1

5、024 B=220 B 1 GB（吉字節(jié)）（吉字節(jié)） =1024 MB=1024*1024 KB=1024*1024*1024 B=230 B 1 TB（太字節(jié)）（太字節(jié)） =1024 GB=1024*1024 MB=1024*1024*1024 KB=240 B 2.1.3 內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器 1只讀存儲器只讀存儲器 ROM是指在出廠時就由廠家采用掩膜技術(shù)將存儲內(nèi)容一是指在出廠時就由廠家采用掩膜技術(shù)將存儲內(nèi)容一次性寫入，并永久保存下來，不會因斷電而丟失。計算機次性寫入，并永久保存下來，不會因斷電而丟失。計算機在運行時僅能從中讀取數(shù)據(jù)，而無法寫入新的數(shù)據(jù)在運行時僅能從中讀取數(shù)據(jù)，而無法寫入新的數(shù)

6、據(jù) 。 2隨機存儲器隨機存儲器 RAM有以下特點：可以讀出，也可以寫入，斷電后存儲有以下特點：可以讀出，也可以寫入，斷電后存儲內(nèi)容立即消失。內(nèi)容立即消失。 2.1.4 外存儲器外存儲器 1硬盤硬盤 全稱為硬盤驅(qū)動器，由一個或者全稱為硬盤驅(qū)動器，由一個或者重疊的一組鋁制或者玻璃制的盤重疊的一組鋁制或者玻璃制的盤片組成，這些盤片外覆蓋有鐵磁片組成，這些盤片外覆蓋有鐵磁性材料。性材料。 硬盤在使用前要先分區(qū)，然后對硬盤在使用前要先分區(qū)，然后對每個分區(qū)進行格式化之后才能使每個分區(qū)進行格式化之后才能使用。用。 讀寫磁頭 磁頭臂 盤片 主軸 硬盤硬盤 硬盤每個盤面都被劃分為數(shù)目相等的磁道，并從外緣的“0”

7、開始編號，具有相同編號的磁道形成一個圓柱，稱之為磁盤的柱面。磁盤的柱面數(shù)與一個盤面上的磁道數(shù)是相等的。每個磁道被等分為若干個弧段，這些弧段便是磁盤的扇區(qū)，每個扇區(qū)可以存放512個字節(jié)的信息 光驅(qū)和光盤光驅(qū)和光盤 光盤是塑料做的存儲設(shè)備，其軌道是以螺旋紋的方式設(shè)計，稱為光道。 光驅(qū)的讀取速度以倍速為基準（150KB/s），如24速光驅(qū)其數(shù)據(jù)傳輸率即為3600KB/s。 通常CD可容納約650-700 MB 的數(shù)據(jù)；DVD能存儲約4.7-30GB 的數(shù)據(jù)。 可移動存儲設(shè)備可移動存儲設(shè)備 許多移動存儲設(shè)備在電腦上都顯示為“可移動磁盤”，主許多移動存儲設(shè)備在電腦上都顯示為“可移動磁盤”，主要通過要通過

8、USB 接口傳輸，包括接口傳輸，包括U盤、閃存卡、移動硬盤和盤、閃存卡、移動硬盤和MP3/MP4/ MP5等等 U盤容量主要有盤容量主要有1GB、4GB、8GB 等。等。 U盤 閃存卡 移動硬盤 MP4 2.1.5 CPU 中央處理單元中央處理單元（CPU）是計算機的心臟，包括）是計算機的心臟，包括控制器與運算器兩大模塊?？刂破髋c運算器兩大模塊。在在CPU指令執(zhí)行之指令執(zhí)行之前，程序指令和數(shù)據(jù)必須先放進內(nèi)存中。前，程序指令和數(shù)據(jù)必須先放進內(nèi)存中。 CPU有兩個重要的性能指標是字長和主頻。有兩個重要的性能指標是字長和主頻。 字長是計算機在單位時間內(nèi)能一次處理的二進制數(shù)的位數(shù)。一般是16位、32位

9、或64位。 主頻就是CPU內(nèi)核工作時的時鐘頻率，反映了計算機的工作速度。 Intel酷睿2四核 Q9400 2.1.6主板主板 主板是安裝在機箱內(nèi)最大的一塊集成電路板。 2.1.7總線總線 總線（總線（Bus）是計算機）是計算機各種功能部件之間傳送各種功能部件之間傳送信息的公共通信干線，信息的公共通信干線，它是由導線組成的硬件它是由導線組成的硬件線束。線束。 劃分為數(shù)據(jù)總線、地劃分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線址總線和控制總線 總線接口總線接口 與主板連接的接口主要與主板連接的接口主要ISA、EISA、VESA、PCI、AGP、PCI-E等幾種。等幾種。 圖2-19 PCI-E X16顯卡 接

10、口接口 磁盤驅(qū)動器接口磁盤驅(qū)動器接口 目前市面上的磁盤驅(qū)動器接口有EIDE、SCSI和SATA三種 USB接口接口 USB（通用串行總線）自1996年推出后，已成功替代串口和并口，并成為當今個人計算機和大量智能設(shè)備的必配的接口之一，支持設(shè)備的即插即用和熱插拔功能?？捎糜谶B接如鼠標、鍵盤、打印機、掃描儀、攝像頭、閃存盤、MP3機、手機、數(shù)碼相機、移動硬盤、外置光軟驅(qū)、USB網(wǎng)卡、ADSL Modem、Cable Modem等幾乎所有的外部設(shè)備。 其他常用接口其他常用接口 USB接口 IEEE1394串行接口 PS/2接口 音頻接口 VGA接口 DVI接口 2.1.8輸入設(shè)備輸入設(shè)備 輸入設(shè)備是將

11、數(shù)據(jù)和信息輸入計算機主機的設(shè)備，鍵盤、輸入設(shè)備是將數(shù)據(jù)和信息輸入計算機主機的設(shè)備，鍵盤、鼠標是最主要的輸入設(shè)備，此外還有掃描儀、數(shù)碼相機、鼠標是最主要的輸入設(shè)備，此外還有掃描儀、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、麥克風、攝像頭等。數(shù)碼攝像機、麥克風、攝像頭等。 掃描儀 數(shù)碼相機 攝像機 攝像頭 2.1.9輸出設(shè)備輸出設(shè)備 耳機耳機 顯示器顯示器 打印機打印機 繪圖儀繪圖儀 音箱音箱 輸出設(shè)備輸出設(shè)備 顯示器顯示器 將主機發(fā)出的電信號經(jīng)一系列處理后轉(zhuǎn)換成光信號，并最將主機發(fā)出的電信號經(jīng)一系列處理后轉(zhuǎn)換成光信號，并最終將文字、圖形顯示出來。終將文字、圖形顯示出來。 根據(jù)制造材料的不同可分為陰極射線管顯示器根據(jù)

12、制造材料的不同可分為陰極射線管顯示器CRT、液、液晶顯示器晶顯示器LCD、發(fā)光二極管顯示器、發(fā)光二極管顯示器LED、等離子顯示器、等離子顯示器PDP等類型。等類型。 CRT顯示器 LCD液晶顯示器 打印機打印機 主要分為針式、噴墨和激光三類主要分為針式、噴墨和激光三類 針式打印機 噴墨打印機 激光打印機 2.2 計算機軟件系統(tǒng)計算機軟件系統(tǒng) 軟件（軟件（software）是一系列按照特定順序組織的計算機）是一系列按照特定順序組織的計算機數(shù)據(jù)和指令的集合。數(shù)據(jù)和指令的集合。 軟件主要分為兩種類型，一種是能控制計算機運行的系統(tǒng)軟件主要分為兩種類型，一種是能控制計算機運行的系統(tǒng)軟件，例如操作系統(tǒng)；另

13、一種是應用軟件，提供計算機用軟件，例如操作系統(tǒng)；另一種是應用軟件，提供計算機用戶完成某些工作的軟件，例如文字處理、電子表格和多媒戶完成某些工作的軟件，例如文字處理、電子表格和多媒體軟件等。體軟件等。 2.2.1指令和指令系統(tǒng)指令和指令系統(tǒng) 指令就是指示計算機執(zhí)行某種操作的命令，例如加、減、乘、除和邏輯運算等。指令就是指示計算機執(zhí)行某種操作的命令，例如加、減、乘、除和邏輯運算等。指令由操作碼和操作數(shù)地址碼兩部分構(gòu)成指令由操作碼和操作數(shù)地址碼兩部分構(gòu)成 所有指令的集合就構(gòu)成了這臺計算機的指令系統(tǒng)。不同計算機的指令系統(tǒng)包含所有指令的集合就構(gòu)成了這臺計算機的指令系統(tǒng)。不同計算機的指令系統(tǒng)包含的指令種類

14、和數(shù)目也不同。的指令種類和數(shù)目也不同。 名稱名稱 功能說明功能說明 操作碼操作碼 規(guī)定了計算機進行何種操作規(guī)定了計算機進行何種操作 操作數(shù)地址碼操作數(shù)地址碼 指出了參與操作的數(shù)據(jù)放在哪里以及操作的結(jié)果保存到哪里指出了參與操作的數(shù)據(jù)放在哪里以及操作的結(jié)果保存到哪里 2.2.2程序設(shè)計（程序設(shè)計（1） 程序是指令的有序集合。程序是指令的有序集合。 程序設(shè)計語言主要分為機器語言、匯編語言和高級語言三程序設(shè)計語言主要分為機器語言、匯編語言和高級語言三種。種。 使用匯編語言和高級語言編寫的程序稱為源程序 而使用機器語言編寫的程序則稱為目標程序。 分析要解決的實際問題，得出解決問題的具體方法和步驟，分析要

15、解決的實際問題，得出解決問題的具體方法和步驟，并且用某種計算機語言編寫成可執(zhí)行程序的過程，稱為程并且用某種計算機語言編寫成可執(zhí)行程序的過程，稱為程序設(shè)計。序設(shè)計。 2.2.2程序設(shè)計（程序設(shè)計（2） 源程序在輸入計算機時，源程序在輸入計算機時，必須通過語言處理程序必須通過語言處理程序“翻譯”成機器語言形“翻譯”成機器語言形式的目標程序，計算機式的目標程序，計算機才能識別和執(zhí)行。才能識別和執(zhí)行。 語言處理程序通常分語言處理程序通常分成三種：匯編程序、成三種：匯編程序、編譯程序和解釋程序編譯程序和解釋程序 匯編語言 源程序 匯編程序進行匯編 機器語言 目標程序 （a） 高級語言 源程序 編譯程序進

16、行編譯 機器語言 目標程序 （b） 高級語言 源程序 解釋程序解釋執(zhí)行 （c） 運行結(jié)果 圖 2-28 三種語言處理程序的處理過程 2.2.3軟件分類軟件分類 （1） 軟件 系統(tǒng)軟件 應用軟件 操作系統(tǒng) 支撐軟件 語言處理程序 系統(tǒng)服務程序 Microsoft Office AutoCAD Photoshop Flash 其他應用軟件等 是為了某種特定的用途而被開發(fā)的軟件是為了某種特定的用途而被開發(fā)的軟件。它可以是一個特定的程序，也可以是。它可以是一個特定的程序，也可以是一組功能聯(lián)系緊密，可以互相協(xié)作的程一組功能聯(lián)系緊密，可以互相協(xié)作的程序的集合。序的集合。 如如Microsoft Offic

17、e、MS SQL、Oracle、Dreamweaver、3D 軟件、繪圖軟件軟件、繪圖軟件、信息管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡應用軟件等。、信息管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡應用軟件等。 指作為服務其指作為服務其他程序的軟件他程序的軟件，可分為操作，可分為操作系統(tǒng)和一系列系統(tǒng)和一系列基本的工具。基本的工具。如如windows 2.2.3軟件分類（軟件分類（2） 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 應用軟件應用軟件 運算速度運算速度 字長字長 內(nèi)存容量內(nèi)存容量 兼容性兼容性 可維護性可維護性 可靠性等可靠性等 外存容量外存容量 2.3 計算機性能指標計算機性能指標 一臺計算機的性能是由多方面的指標決定的，不同的計算一臺計算機的性能是由多方面的指

18、標決定的，不同的計算機其側(cè)重面有所不同。機其側(cè)重面有所不同。 計算機的主要技術(shù)性能指標如下。計算機的主要技術(shù)性能指標如下。 2.3.2個人計算機基本配置個人計算機基本配置 配置項目配置項目 聯(lián)想家悅聯(lián)想家悅H 1113臺式機臺式機 聯(lián)想聯(lián)想G450A-TSI(H)筆記本筆記本 處理器處理器 AMD Sempron LE1250（2.20GHz） Intel Core2雙核雙核T6600(2.2GHz) 顯卡顯卡 高性能集成顯卡高性能集成顯卡 NVIDIA Geforce G210M 獨立顯卡獨立顯卡 / 512MB 獨立顯獨立顯存存 內(nèi)存內(nèi)存 1GB (DDRII 800MHz) 2GB (D

19、DR3 1066MHz) 硬盤硬盤 160G 7200轉(zhuǎn)高速轉(zhuǎn)高速SATAII防震硬盤防震硬盤 320G 5400轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)SATA硬盤硬盤 光驅(qū)光驅(qū) DVD 超級超級DVD刻錄光驅(qū)刻錄光驅(qū) 顯示器顯示器 17.0寸液晶，分辨率寸液晶，分辨率 1440 x900 14.0 LED背光液晶屏，背光液晶屏，16:9黃金比例黃金比例,分辨率分辨率 1366768 32位真彩色位真彩色 聲卡聲卡 內(nèi)置內(nèi)置High definition音響系統(tǒng)音響系統(tǒng)-支持支持5.1環(huán)繞音效環(huán)繞音效 2*2W立體聲音響立體聲音響 + 抗噪麥克風抗噪麥克風 網(wǎng)卡網(wǎng)卡 內(nèi)置網(wǎng)卡內(nèi)置網(wǎng)卡 英特爾英特爾PRO/Wireless 51

20、00AGN 無線網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡,10M/100M以太自適應網(wǎng)卡以太自適應網(wǎng)卡 鍵盤鼠標鍵盤鼠標 聯(lián)想人體工學鍵盤，聯(lián)想光電鼠標聯(lián)想人體工學鍵盤，聯(lián)想光電鼠標 聯(lián)想高觸感筆記本鍵盤聯(lián)想高觸感筆記本鍵盤 + 快捷觸控按鍵快捷觸控按鍵 其他其他 16合合1數(shù)碼讀卡器數(shù)碼讀卡器/6個個USB接口（前接口（前2后后4） 贈送金山詞服務霸贈送金山詞服務霸/金山毒霸（一年免費帳號）金山毒霸（一年免費帳號）/聯(lián)想娛樂地帶聯(lián)想娛樂地帶2.0 攝像頭攝像頭 30萬像素網(wǎng)絡攝像頭萬像素網(wǎng)絡攝像頭 高性能高性能6芯鋰離子電池。重量芯鋰離子電池。重量 2.35Kg 3個個USB2.0接口，接口， 5合合1讀卡器讀卡器(SD/MMC/MS/MS pro/XD) 服務服務 三年保修三年保修 三年保修三年保修 價格價格 ￥2999（2010年年3月月1日廠商指導價）日廠商指導價） ￥4699（2010年年3月月1日廠商指導價）日廠商指導價）