大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第2章

1、第第二二章章 計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成及及其其工工作作原原理理大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 理解計(jì)算機(jī)工作原理理解計(jì)算機(jī)工作原理 掌握馮掌握馮 諾依曼計(jì)算機(jī)五大模塊組成及軟件的分類諾依曼計(jì)算機(jī)五大模塊組成及軟件的分類 熟悉微機(jī)系統(tǒng)組成熟悉微機(jī)系統(tǒng)組成第第二二章章 計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成及及其其工工作作原原理理大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)要點(diǎn)知識(shí)要點(diǎn)馮馮 諾依曼諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成組成存儲(chǔ)程序控制原理存儲(chǔ)程序控制原理微機(jī)硬件系統(tǒng)微機(jī)硬件系統(tǒng)微機(jī)軟件系統(tǒng)微機(jī)軟件系統(tǒng)第第二二章章 計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成及及其

2、其工工作作原原理理大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)舉案引思舉案引思1 1、計(jì)算機(jī)就是一臺(tái)自動(dòng)完成信息處理的機(jī)器，想象一下這臺(tái)機(jī)計(jì)算機(jī)就是一臺(tái)自動(dòng)完成信息處理的機(jī)器，想象一下這臺(tái)機(jī)器需要哪些硬件部件？一臺(tái)完整的計(jì)算機(jī)有哪些資源？器需要哪些硬件部件？一臺(tái)完整的計(jì)算機(jī)有哪些資源？2 2、如果計(jì)劃為自己購買一臺(tái)微機(jī)，主要考慮微機(jī)哪些技術(shù)指標(biāo)？如果計(jì)劃為自己購買一臺(tái)微機(jī)，主要考慮微機(jī)哪些技術(shù)指標(biāo)？第第二二章章 計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成及及其其工工作作原原理理大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)2.1 計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)思路的演變計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)思路的演變2.1.1 2.1.1 最早的計(jì)算機(jī)模型最早的計(jì)算機(jī)模型2.1.

3、22.1.2 改進(jìn)后的計(jì)算機(jī)模型改進(jìn)后的計(jì)算機(jī)模型第第二二章章 計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成及及其其工工作作原原理理大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)2.1.3 2.1.3 現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)模型現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)模型第第二二章章 計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成及及其其工工作作原原理理大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)2.2 馮馮 諾依曼計(jì)算機(jī)及其工作原理諾依曼計(jì)算機(jī)及其工作原理2.2.1 2.2.1 馮馮 諾依曼的設(shè)計(jì)思想諾依曼的設(shè)計(jì)思想一、計(jì)算機(jī)硬件一、計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)硬件由五個(gè)基本部分組成，這五個(gè)部分分別是輸入設(shè)備、運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸出設(shè)備。二、采用二進(jìn)制二、采用二進(jìn)制 三、存儲(chǔ)程序控制三、存儲(chǔ)程序控制

4、存儲(chǔ)程序控制就是將程序和數(shù)據(jù)均以二進(jìn)制編碼的形式事先按一定順序存放到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中。這樣就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理。2.2.2 2.2.2 計(jì)算機(jī)工作原理計(jì)算機(jī)工作原理一、存儲(chǔ)程序控制原理一、存儲(chǔ)程序控制原理程序與數(shù)據(jù)一樣存貯，按程序編排的順序，一步一步地取出指令，自動(dòng)地完成指令規(guī)定的操作。計(jì)算機(jī)在運(yùn)行時(shí)，先從內(nèi)存中取出第一條指令，通過控制器的譯碼，按指令的要求，從存儲(chǔ)器中取出數(shù)據(jù)進(jìn)行指定的運(yùn)算和邏輯操作等加工，然后再按地址把結(jié)果送到內(nèi)存中去。接下來，再取出第二條指令，在控制器的指揮下完成規(guī)定操作。依此進(jìn)行下去，直至遇到停止指令。第第二二章章 計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成及及其其工工作作原原理

5、理大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)二、指令和指令系統(tǒng)二、指令和指令系統(tǒng)1 1、指令、指令指令是指示計(jì)算機(jī)執(zhí)行某種操作的命令，它由一串二進(jìn)制數(shù)碼組成。一條指令通常由兩個(gè)部分組成：操作碼和地址碼。2 2、指令系統(tǒng)、指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)是指計(jì)算機(jī)所能執(zhí)行的全部指令的集合。3 3、程序、程序程序就是為完成某一任務(wù)所編制的特定指令序列。2.3 2.3 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2.3.1 2.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)概述計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)概述第第二二章章 計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成及及其其工工作作原原理理大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)2.3.2 2.3.2 微型計(jì)算機(jī)硬件組成微型計(jì)算機(jī)硬件組成一、中央處理器（一、中

6、央處理器（Central Processing UnitCentral Processing Unit，簡稱，簡稱CPUCPU） 1. 1.運(yùn)算器運(yùn)算器 2. 2.控制器控制器二、二、 內(nèi)部存儲(chǔ)器內(nèi)部存儲(chǔ)器 1. 1.隨機(jī)存儲(chǔ)器（隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAMRAM） 2. 2.只讀存儲(chǔ)器（只讀存儲(chǔ)器（ROMROM） 3.CPU 3.CPU緩存（緩存（Cache MemoryCache Memory）第第二二章章 計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成及及其其工工作作原原理理大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)三、三、 外存外存1 1硬盤硬盤 2 2光盤光盤3 3U U盤盤4. 4. 移動(dòng)硬盤移動(dòng)硬盤5. 5. 存儲(chǔ)容量的

7、單位存儲(chǔ)容量的單位（4）兆字節(jié)（MB Mega Byte）（5）吉字節(jié)（GB Giga Byte）（6）太字節(jié)（TB Tera byte）（1）位/比特（b bit）（2）字節(jié)（B Byte）（3）千字節(jié)（KB Kilo Byte）第第二二章章 計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成及及其其工工作作原原理理大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)四、輸入設(shè)備四、輸入設(shè)備五、輸出設(shè)備五、輸出設(shè)備第第二二章章 計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成及及其其工工作作原原理理大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)六、主板六、主板七、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線七、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線1、數(shù)據(jù)總線、數(shù)據(jù)總線DB（Data Bus）2、地址總線、地址總線AB

8、（Address Bus）3、控制總線、控制總線CB（Control Bus）第第二二章章 計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成及及其其工工作作原原理理大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)八、微型計(jì)算機(jī)的接口八、微型計(jì)算機(jī)的接口第第二二章章 計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成及及其其工工作作原原理理大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)九、九、 微型計(jì)算機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)微型計(jì)算機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)1. 運(yùn)算速度運(yùn)算速度2. 字長字長3. 主存容量主存容量4. 輸入輸出數(shù)據(jù)傳輸率輸入輸出數(shù)據(jù)傳輸率5. 可靠性可靠性2.4 2.4 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)2.4.1系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件一、操作系統(tǒng)（一、操作系統(tǒng)（Operating Sy

9、stem，OS) 二、語言處理系統(tǒng)（翻譯程序）二、語言處理系統(tǒng)（翻譯程序）1.計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展（1）機(jī)器語言（2）匯編語言（3）高級（甚高級）語言2、匯編和翻譯、匯編和翻譯（1）“解釋”方式（2）“編譯”方式（3）“編譯解釋”方式第第二二章章 計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成及及其其工工作作原原理理大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)2.5 2.5 計(jì)算機(jī)硬件和軟件的關(guān)系計(jì)算機(jī)硬件和軟件的關(guān)系三、服務(wù)程序三、服務(wù)程序服務(wù)程序能夠提供一些常用的服務(wù)性功能，它們?yōu)橛脩糸_發(fā)程序和使用計(jì)算機(jī)提供了方便，如：微機(jī)上經(jīng)常使用的診斷程序、調(diào)試程序、編輯程序。四、四、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)2.4.2 2.4.2 應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件為解決各類實(shí)際問題而設(shè)計(jì)的程序系統(tǒng)稱為應(yīng)用軟件。第第二二章章 計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成及及其其工工作作原原理理大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)