計算機組成原理演示課件 (1)

1、v 通過展示的實際產(chǎn)品，認識組成計算機系統(tǒng)的必要硬件和軟件產(chǎn)品。v 知道馮諾依曼對通用計算機系統(tǒng)的基本設計思想，進一步認識微型計算機基本結構。v 通過計算機基本結構圖例，認識硬件的運算器、控制器、存儲器、輸入/輸出設備五大部件的功能作用，知道連接五大部件的公共通信線。v 通過圖例，進一步認識計算機系統(tǒng)的工作原理。v 通過實際運行的計算機系統(tǒng)，感受微型計算機中軟件的作用，并能按照功能理解和區(qū)別軟件的種類和作用。返 回LOGO計算機系統(tǒng)組成計算機系統(tǒng)組成返 回系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成工作原理工作原理外觀外觀組成組成鼠標鍵 盤耳 機顯示器音 箱主 機打印機打印機照相機照相機攝攝相機相機計算機系統(tǒng)外觀v一個計

2、算機系統(tǒng)主要由 “硬件”和“軟件”兩大系統(tǒng)組成。v硬件：是計算機系統(tǒng)中的物理裝置的總稱。v軟件：是計算機運行所需的各種程序及其有關資料。外 觀組 成工作原理小 游 戲測 試退 出返 回John von NeumannJohn von Neumann馮馮 諾依曼諾依曼美藉匈牙利科學家美藉匈牙利科學家馮馮諾依曼于諾依曼于1946年年提出了計算機的結提出了計算機的結構體系和工作原理。構體系和工作原理。迄今為止所有進入迄今為止所有進入實用的電子計算機實用的電子計算機都是按馮都是按馮諾依曼的諾依曼的提出的設計制造的。提出的設計制造的。外 觀組 成工作原理小 游 戲測 試退 出返 回ENIAC 檔案:體積

3、龐大重達體積龐大重達30噸噸:占地占地179平方米平方米 :啟動電力啟動電力150000瓦瓦:含含18000個電子管個電子管:僅能保存僅能保存80個字節(jié)個字節(jié):服役期服役期:1946.21955.10外 觀組 成工作原理小 游 戲測 試退 出返 回 v 馮馮諾依曼型計算機的工作原理：諾依曼型計算機的工作原理： 一、數(shù)據(jù)運算與存儲應以二進制為基礎；一、數(shù)據(jù)運算與存儲應以二進制為基礎；二、計算機應采用二、計算機應采用“存儲程序存儲程序”和和“程序控制程序控制”的方式工作。的方式工作。 存儲程序（將欲執(zhí)行的任務事先編成程序存入主存中）存儲程序（將欲執(zhí)行的任務事先編成程序存入主存中） 程序控制（執(zhí)行時

4、由程序控制（執(zhí)行時由CPUCPU調用主存中的程序進行運算調用主存中的程序進行運算）三、進一步明確指出計算機的結構應由運算器、控制器、存儲三、進一步明確指出計算機的結構應由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五大部分組成。器、輸入設備和輸出設備五大部分組成。 外 觀組 成工作原理小 游 戲測 試退 出返 回外 觀組 成工作原理小 游 戲測 試退 出返 回中央處理器（中央處理器（CPU）內存儲器內存儲器（主存）（主存）外存儲器（輔存）外存儲器（輔存）輸入設備輸入設備輸出設備輸出設備運算器運算器控制器控制器外 觀組 成工作原理小 游 戲測 試退 出返 回原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)取數(shù)取數(shù)I/O設備設備內

5、存儲器內存儲器運算器運算器控制器控制器結果結果存數(shù)存數(shù)指令指令存取命令存取命令運算命令運算命令輸入輸入/輸出命令輸出命令外 觀組 成工作原理小 游 戲測 試退 出返 回內存 （ROM/RAM/Cache）硬件主機主機外部設備外部設備外存儲器輸入設備輸出設備CPU運算器控制器返 回l主機主機是微機最重要的部件，一般由機箱、主板、電源、軟盤驅動器、硬盤驅動器以及有關的功能卡組成。l其主要部分是CPU和內存儲器。返 回主機系統(tǒng)主機系統(tǒng)立式機箱立式機箱臥式機箱內部構造臥式機箱內部構造返 回主板實際上就是一塊電路板，是計算機最重基本也是最重要的部件之一。主板上集成了各式各樣的電子零件并布滿了大量的電子線

6、路，如下圖所示。主板是整個計算機內部結構的基礎，無論是CPU、內存、顯卡還是鼠標、鍵盤、聲卡、網(wǎng)卡都是靠主板來協(xié)調工作的。因此，因此，主板的好壞，將直接影響計算機性能的發(fā)揮。返 回CPU插座插座Cache插槽插槽4個個ISA總總線擴展槽線擴展槽3個個PCI總總線擴展槽線擴展槽鍵盤接口鍵盤接口并行接口并行接口串行接口串行接口1個個軟驅接口軟驅接口電源連接電源連接2個個IDE接口接口4個內存條插槽個內存條插槽返 回Cpu是微機的核心元件，反映其性能的重要指標是字長和頻率。字長指計算機能同時處理數(shù)據(jù)的長度。頻率指計算機工作的速度，頻率越高，系統(tǒng)工作速度就越快。$CPU組成：運算器控制器對數(shù)據(jù)進行運算

7、的部件使計算機能自動地執(zhí)行程序，是全機的指揮中心返 回 總線是連接微型機CPU、內存儲器和外部設備（I/O設備）的公共信息通道。微型計算機的總線有以下幾種:(1).PCI總線（內部總線）總線（內部總線） PCI（Peripheral Component Interconnect）總線, 是一種32位總線,也支持64位數(shù)據(jù)傳送。這種總線具有一個管理層，用來協(xié)調數(shù)據(jù)傳輸，可以支持 34個擴展槽，數(shù)據(jù)傳送率較高，目前主要用在服務器和Pentium微型機系統(tǒng)板上。(2).USB總線（外部總線）總線（外部總線） USB（Universal Serial Bus）總線，它是由Intel公司提出的一種新型接

8、口標準。利用它可以將一些低速設備（如鍵盤、鼠標、掃描儀）連接在一起。USB總線支持多個并行操作，能為設備提供電源。返 回 內存即內部存儲器，安裝在主板上。是具有“記憶”功能的物理部件，由一組高集成度的COMS半導體集成電路組成，用來存放數(shù)據(jù)和程序。如下所示為內存儲器的一般外形。 返 回v內存分為只讀存儲器(ROM)和隨機存取存儲器(RAM)。v只讀存儲器(Read only memory)只能對其進行讀操作而不能進行寫操作。斷電后其中內容不丟失。v隨機存取存儲器(random access memory)可對其進行讀/寫操作。斷電后其中內容完全消失。通常講的計算機內存一般是指通常講的計算機內存

9、一般是指 RAM。注意返 回讀寫槽（可移動）索引孔保護片寫保護口裝卡孔3.5英寸磁盤結構英寸磁盤結構ZipZip磁盤（左）及外置式磁盤（左）及外置式ZipZip磁盤驅動器（右）磁盤驅動器（右）簡稱軟盤，是一種存儲數(shù)據(jù)的磁介質，因為將磁介質涂于軟片上，故稱為軟盤。軟盤驅動器：指軟盤的讀寫裝置，簡稱軟驅，通常安裝在主機上。軟盤要插入軟驅以后才能進行讀寫。返 回使用柔軟的聚酯材料圓形底片，在兩個表面涂有磁性材料，盤片的外面有塑料封套對盤有保護作用。目前所使用的軟驅主要是1.44MB軟驅，所使用的軟盤為3.5英寸軟盤。外存儲器_軟盤返 回v 軟盤的保護軟盤的保護v 內容保護：在軟盤上有一格讀寫保護孔，

10、若此孔合上，能讀出和寫入數(shù)據(jù)；若該孔打開，則只能從軟盤上讀出數(shù)據(jù)，不能寫入數(shù)據(jù)，起到對軟盤的血保護作用。v 實體保護：注意保持工作環(huán)境清潔，防塵、防磁、防壓、防濕、防高溫，禁止用手觸摸軟盤裸露的表面，軟盤用完后，放入保護套。軟盤貼上注明存儲內容的標簽，以便查找。v 軟盤存儲器主要技術指標：記錄密度、存儲容量、尋址時間、數(shù)據(jù)傳輸速率等。返 回簡稱硬盤（Hard Disk），是由兩面鍍有鎳鈷合金并涂有磁性材料的鋁合金圓盤制成，它的主要性能指標是容量、讀寫速度、接口類型和數(shù)據(jù)緩存等，是微型計算機的主要外部存儲設備。容量一般為數(shù)十兆位至數(shù)千兆位(GB)使用壽命為2050萬小時轉速為5400轉/分720

11、0轉/分 返 回讀寫磁頭盤片表面煙霧指紋灰塵頭發(fā)硬盤內部結構硬盤內部結構任何細小微粒都可損壞高速旋轉的硬盤任何細小微粒都可損壞高速旋轉的硬盤返 回普通光驅普通光驅刻錄機刻錄機DVD光驅光驅可擦寫光盤片可擦寫光盤片DVD盤片盤片普通光盤普通光盤返 回v 光盤（Optical Disk）是一個直徑為120mm的用塑料等材料壓制成的剛性盤片，它利用強激光束把信息存儲在光盤上，形成一組組凹坑，它已成為微型計算機的基本配置。v 按功能可分為： 只讀型光盤（CD-ROM）、可寫一次型光盤（WORM）、可擦除重寫型光盤（MO）。 常見的光盤是只讀式光盤（CD-ROM），即只能讀出信息而不能寫入信息，存儲量可

12、達約650MB，按數(shù)據(jù)傳輸率常見的CD-ROM驅動器有40倍速、48倍速等。v 光盤的特點：存儲容量大、價格低、信息保留時間長、可靠性高等優(yōu)點。返 回光盤存儲器的使用光盤存儲器的使用耳機插孔音量輸出旋鈕光盤存儲器工作時，指示燈亮光盤托盤通過光盤邊緣取放光盤，避免觸摸光盤光潔的表面開關托盤按鈕工廠制作光盤時，以強激光束燒灼光盤表面，形成一組凹坑，在讀取數(shù)據(jù)時靠光盤驅動器上的光頭把經(jīng)過聚集的激光束投射到光盤上，激光在坑上的反射強弱又通過光電轉換器件轉變成不同的電信號，在轉變?yōu)楦鞣N信息。在光盤存儲器內，以強度較弱的激光束讀取數(shù)據(jù)。光盤的工作原理光盤的工作原理返 回v閃盤是一個可移動存儲設備，采用當前

13、先進的Falsh閃存芯片為存儲介質，所以閃盤又稱閃存，無需物理驅動器，任何帶有USB接口的計算機都可以使用。v閃盤是一種即插即用的裝置，只要插入任何計算機USB接口，計算機就會檢測到它，并把它視為另一個硬磁盤驅動器，用戶可在其中讀寫或備份資料無驅動器閃存活動盤無驅動器閃存活動盤返 回l目前存儲容量可達GB，相當于數(shù)百片1.44MB軟盤的容量。l閃盤具有防磁、防震、防潮的特性增強了數(shù)據(jù)的安全性。l閃盤體積小、重量輕、容量大、價格適中、數(shù)據(jù)保存時間長、性能穩(wěn)定、數(shù)據(jù)傳輸功能高速高效等特點已成為筆記本計算機的最佳拍檔。返 回v磁帶存儲器也是一種磁表面存儲器，由磁帶和磁帶機組成。v磁帶卷繞在帶盤上，其

14、信息是順序依次存放的，是一種順序存取設備。v它的數(shù)據(jù)傳輸速率比磁盤存儲器小，但磁帶存儲容量大，記錄單位信息的價格較低。v磁帶格式有國際統(tǒng)一標準，互換性強，目前仍是大、中、小型計算機的主要存儲設備。返 回聲卡是計算機處理音頻信息的主要設備。它的主要參數(shù)有：采樣位數(shù)采樣位數(shù)：用來衡量聲音波動變化的參數(shù)，即聲卡的分辨率。數(shù)值越大，分辨率越高，發(fā)出聲音的能力越高。采樣頻率采樣頻率：指每秒鐘取得聲音樣本的次數(shù)。頻率越高，聲音質量越好，但其占的內存也越多。聲卡可分為位、位和位聲卡，一般位聲卡放出的是聲音是單聲道，而位以上放出的聲音是立體聲。返 回返 回認一認認一認返 回返 回返 回返 回v顯示器系統(tǒng)由顯示

15、器和顯示控制適配器（又稱顯示卡）組成，是用戶和計算機之間的主要信息窗口，它將輸入設備輸入的數(shù)據(jù)和命令通過電信號轉換成可以直接觀察到的字符、圖形和圖像。返 回 按使用技術的不同，顯示器可分為CRT顯示器和LCD顯示器兩種，CRT顯示器的完整名稱是“陰極射線管顯示器”。在CRT顯示器中，純平顯示器為用戶首選。LCD顯示器即液晶顯示器，具有圖像顯示清晰、體積小、重量輕、便于攜帶、能耗低和對人體輻射小等優(yōu)點，但價格比CRT顯示器高。CRTCRT顯示器顯示器LCDLCD顯示器顯示器返 回性能指標：v 分 辨 率：用水平顯示的像素個數(shù)水平掃描線數(shù)表示來表示。v 屏幕大小：顯示區(qū)域的大小，如17寸、19寸等

16、。v 點 間 距：指屏幕上兩個顏色相同的熒光點之間的最短距離。v 刷新頻率：分為垂直刷新頻率和水平刷新頻率。v 色 彩 數(shù)：指顯示器的色彩還原能力。CRT顯示器液晶顯示器返 回VGA顯示器，能以256色顯示640480分辨率S V G A 顯 示 器 ， 能 以1 6 7 8 0 0 0 0 色 顯 示1024768分辨率顯示器的分辨率分辨率是顯示器的一個重要指標。常用常用的分辨率有低分的分辨率有低分辨率：辨率：300200；中分辨率中分辨率600350；高分；高分辨率辨率1024768、12801024等。等。返 回顯示卡又稱顯示適配器。通常安裝在主板的一個擴展槽內，控制顯示器的顯示方式，如

17、顏色、分辨率等?，F(xiàn)在普遍使用的是具有圖形加速功能的AGP顯示卡。返 回7鍵盤是主要的輸入設備，主要由以下幾部分組成：1.主鍵盤區(qū)：與英文打字機的鍵盤類似，可直接鍵入英文字母和數(shù)字 。 2.數(shù)字小鍵盤區(qū)：位于鍵盤右側，主要用輸入數(shù)據(jù)。3. 功能鍵區(qū)：在鍵盤第一行，有12個功能鍵F1-F12。4 編輯鍵區(qū)：位于主鍵盤與數(shù)字小鍵盤的中間，用于光標和編輯操作。返 回 鼠標通過串行口與主機相連，最常用的鼠標一般有左右兩個鍵，中間有一個滾輪，通常稱為3D鼠標 因為它的外形很象一只老鼠，在英語里面它的名字叫 MouseMouse，意思就是老鼠，我們的操作通過它的左右兩個按鍵來實現(xiàn)，也有三個鍵的鼠標，但中間那

18、個鍵有特殊功能，在基本操作中幾乎用不上。返 回1963年的年的鼠標原型鼠標原型微軟鼠標的微軟鼠標的黏土模型黏土模型微軟的第一款微軟的第一款鼠標產(chǎn)品鼠標產(chǎn)品最新鼠標產(chǎn)品最新鼠標產(chǎn)品第三代鼠標第三代鼠標返 回鼠標通過串行口與主機相連鼠標通過串行口與主機相連。主機主機按鍵分按鍵分兩鍵兩鍵三鍵三鍵鼠標測量位移鼠標測量位移部件的類型部件的類型光電式光電式光機式光機式機械式機械式返 回8 單擊：有左單擊和又單擊。左單擊：用于選某單擊：有左單擊和又單擊。左單擊：用于選某個對象；右單擊：用于彈出快捷菜單。個對象；右單擊：用于彈出快捷菜單。8 8雙擊：快速擊鼠標兩下，雙擊用于運行某個對象雙擊：快速擊鼠標兩下，雙

19、擊用于運行某個對象8 8 拖動：用于將選中的對象移動到所需的位置拖動：用于將選中的對象移動到所需的位置返 回單擊：用食指快速地按一下鼠標左鍵，馬上松開，單擊：用食指快速地按一下鼠標左鍵，馬上松開，請注意觀察；還有一種單擊是用中指單擊鼠標右請注意觀察；還有一種單擊是用中指單擊鼠標右鍵，今后我們會用鍵，今后我們會用單擊右鍵單擊右鍵來表示這種動作。來表示這種動作?，F(xiàn)在請您試一試現(xiàn)在請您試一試返 回單擊左鍵單擊左鍵單擊右鍵單擊右鍵 返 回雙擊：不要移動鼠標，用食指快速地按兩下鼠標左雙擊：不要移動鼠標，用食指快速地按兩下鼠標左鍵，馬上松開。初次使用鼠標的朋友要多練習雙擊鍵，馬上松開。初次使用鼠標的朋友要

20、多練習雙擊動作，注意掌握好節(jié)奏，現(xiàn)在請您試一試動作，注意掌握好節(jié)奏，現(xiàn)在請您試一試返 回拖動：先移動光標到選定對象，按下左鍵不要松開，拖動：先移動光標到選定對象，按下左鍵不要松開，通過移動鼠標將對象移到預定位置，然后松開左鍵，通過移動鼠標將對象移到預定位置，然后松開左鍵，這樣您可以將一個對象由一處移動到另一處。這樣您可以將一個對象由一處移動到另一處。返 回 圖形掃描儀是一種光機電一體化的輸入設備，它可以將圖文形象轉換成可由計算機處理的數(shù)字數(shù)據(jù)。目前使用最普遍的是CCD（電荷耦合元件）陣列組成的電子掃描儀，其主要技術指標有分辨率、掃描幅面，掃描速率。圖形掃描儀外觀如下。 返 回 使用打印機可以將

21、計算機的處理結果、用戶數(shù)據(jù)或文字打印到紙上。打印機分為擊打式打印機和非擊打式打印機打印機分為擊打式打印機和非擊打式打印機。最流行的擊打式打印機有點陣式打印機，非擊打式打印機主要有噴非擊打式打印機主要有噴墨打印機和激光打印機兩類。墨打印機和激光打印機兩類。針式打印機、噴墨打印機和激光打印機外型 返 回點陣式打印機也就是常見的針式打印機，主要由走紙機構、打印頭和主要由走紙機構、打印頭和色帶組成。打印頭通常是由色帶組成。打印頭通常是由24根針組成的點陣根針組成的點陣，根據(jù)主機在并行端口送出的各個信號，使打印頭中的一部分針擊打色帶，從而在打印紙上產(chǎn)生一個個由點陣構成的字符。點陣式打印機具有寬行打印、連

22、續(xù)打印的優(yōu)點，但打印速度慢、噪聲大、字跡質量不高。但性能價格比最高，目前雖有被激光和噴墨打印機取代趨勢，但因功能較多、價格低廉，維修方便等特點，因而還有一定的生存空間。返 回噴墨打印機是一種靠墨水通過精細的噴頭噴到紙面而產(chǎn)生圖像的非擊打式打印機。噴頭上的噴嘴有24個至128個。這種打印機分辨率較高、低噪聲、打印速度快、印字質量好。返 回激光打印機是一種高速度、低噪聲的非擊打式打印機，他利用電子成像技術進行打印，當調制激光束在曬鼓上沿軸向進行掃描時，按點陣組字的原理，使鼓面感光，構成負電荷陰影。當顧面經(jīng)過帶正電的墨粉時，感光部分就吸附上墨粉，然后將墨粉轉印到紙上，紙上的墨粉經(jīng)過加熱熔化形成永久的

23、字符和圖形，分單色和彩色兩種。激光打印機打印速度快（12/分）、分辨率高。激光打印機打印的文字及圖像非常清楚，使陣式打印機和噴墨式打印機無法比擬的，使目前打印質量最好的打印設備之一。返 回音箱是多媒體計算機不可缺少的部件。返 回12軟件 ：程序連同有關的說明資料成為軟件。軟件分類：系統(tǒng)軟件；應用軟件。 一 應用軟件為某一具體應用目的編制的程序稱為應用軟件。常見的有：1、文字處理軟件（WPS，WORD等）；2、信息管理軟件（工資管理，生產(chǎn)調度等）；3、輔助設計軟件（AUTO CAD）；4、實時控制軟件（民航賣票系統(tǒng)等）。 二 系統(tǒng)軟件支持計算機軟件，硬件工作的軟件稱為系統(tǒng)軟件。常見的有：1、操作

24、系統(tǒng)：DOS，WINDOWS，OS/2等2、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)：FOXBASE，F(xiàn)OXPRO，ACCESS，ORACLE等3、編譯系統(tǒng)：C，COBOL，PASCAL，F(xiàn)ORTRAN等。返 回各種件軟用應操統(tǒng)系作裸 機計算機裸機、操作系統(tǒng)和應用軟件三者之間的關系如下圖所示：返 回 v微型計算機系統(tǒng)由_、_、_、_、_五大部件組成？v中央處理器簡稱_？由_和_組成？v計算機硬件指_。v計算機軟件指_v_。運算器控制器存儲器輸入設備輸出設備cpu運算器控制器看得見摸得著的電子的或機械的部件理指令而編制的程序以及有關的數(shù)據(jù)和文檔的集合為了對計算機發(fā)出運行、維護、管返 回v 存儲器用來_v _.v 內存儲器由_和_組成？v 總線是一組_線，用來_.v 總線由_、_、_三類總線組成。v 第一臺電子計算機于_年誕生