計算機系統(tǒng)組成課件資料

1、計算機系統(tǒng)的組成和工作原理主講人：楊金梅2016年9月18日計算機的出生和發(fā)展過程第一臺計算機ENIAC，1946誕生于美國賓夕法尼亞大學。發(fā)展階段邏輯元件主要特點第一代（1946-1959）電子管每秒運算5千-4萬次，使用機器語言和匯編語言，多用于數(shù)值計算，用于軍事和科研第二階段（1959-1964）晶體管每秒運算10萬次-300萬次，體積小、功耗降低，壽命延長；使用機器語言、匯編語言，用于數(shù)值計算、管理等第三階段（1964-1972）中小規(guī)模集成電路每秒運算達到1000萬次，體積更小、功耗及價格下降，壽命更長；使用機器語言、匯編語言、高級語言，用于數(shù)值計算、管理、實時處理等領域第四階段（1

2、972至今）大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路每秒運算可達100億次，耗電少、體積小、可靠性高、適應性強、使用機器語言、匯編語言、高級語言；用于數(shù)值計算、實時處理、社會管理、多媒體及網(wǎng)絡通信等復習舊知識計算機的特點（1）高速、精確的運算能力（2）準確的邏輯判斷能力（3）強大的存儲能力（4）自動化程度高 （5）網(wǎng)絡與通信功能計算機的應用領域 （1）科學計算 （2）數(shù)據(jù)/信息處理 （3）過程控制 （4）計算機輔助 （5）網(wǎng)絡通信 （6）人工智能（AI） （7）多媒體應用 （8）嵌入式系統(tǒng)請一位同學上講桌請其他同學對這位同學進行描述（概述）小游戲：頭腦風暴(衣著、外貌) ？新課引入：計算機系統(tǒng)的組成 從觀察一

3、位同學到觀察計算機，可以從多個角度來描述 運算器 中央處理器 主 機 控制器 內存儲器 硬件 外存儲器 外部設備 輸入設備 輸出設備 操作系統(tǒng) 系統(tǒng)軟件 語言處理程序 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 軟件 支撐軟件各種系統(tǒng)開發(fā)工具 科學計算程序 信息管理程序 應用軟件 輔助設計程序 文字處理程序 過程控制程序等計算機系統(tǒng)圖1 計算機系統(tǒng)的基本組成 一個完整的計算機系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成，計算機硬件與軟件相互依存，缺一不可計算機的硬件系統(tǒng)硬件：是組成計算機的物理設備的總稱，由各種器件和電子線路組成。是計算機進行工作的物質基礎。硬件外設主機CPU輸入設備輸出設備內存磁盤硬盤光盤軟盤顯示卡閃存掃描儀鍵盤

4、鼠標主板打印機音箱顯示器存儲攝像頭數(shù)碼相機 1. 運算器（算術邏輯部件ALU） 執(zhí)行算術運算和邏輯運算。例如：5+7*2 2. 控制器 控制器是計算機的指揮中心，它的主要作用是按照人們預先確定的操作步驟，控制微機各部件步調一致地自動工作。五大功能部件：運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。 3. 存儲器 存儲器是計算機用來存儲信息的重要功能部件。主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)。 內存儲器（主存儲器）存儲器分為三種 外存儲器（輔助存儲器） 高速緩沖存儲器cache 4. 輸入設備 輸入設備用來接收用戶輸入的原始數(shù)據(jù)和程序，并將它們轉變?yōu)橛嬎銠C能識別的形式（二進制數(shù)）存放到內存中。常用的輸入設備有

5、鍵盤、鼠標、掃描儀等。 5. 輸出設備 輸出設備用于將存放在內存中由計算機處理的結果轉變?yōu)槿藗兯芙邮艿男问?。常用的輸出設備有顯示器、打印機、繪圖儀等。 計算機硬件是可見可摸的，那么計算機的軟件又是怎樣的呢計算機軟件系統(tǒng)軟件：是在硬件設備上運行的各種程序以及有關資料的總稱。“裸機”：沒有軟件的計算機通常稱為“裸機”。 軟件按其功能可以分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類。1. 系統(tǒng)軟件 參與構成計算機系統(tǒng)、供用戶直接使用，以擴展計算機硬件功能，使其管理協(xié)調整個系統(tǒng)，彌補用戶操作習慣與計算機硬件、計算機設備的操作方法之間的鴻溝的軟件。 系統(tǒng)軟件一般是由計算機廠家或專業(yè)軟件開發(fā)商提供的，是計算機系統(tǒng)的一個

6、重要的組成部分。它主要包括操作系統(tǒng)（DOS、UNIX、Win98、Win2000、WinNT、WindowsXP等）、程序設計語言。 文字處理軟件 Word WPS表格處理軟件 Excel輔助設計軟件 AutoCAD實時控制軟件2. 應用軟件 它是為計算機在特定領域中的應用而開發(fā)的專用軟件，是用戶為解決各類實際應用問題而編制的專用軟件的總稱。據(jù)你所認識的計算機能完成什么？ 1、輸入 2、處理 3、輸出 4、存儲計算機能夠完成的基本操作和主要功能：2.計算機工作原理馮諾依曼 馮諾依曼1 （John von Neumann，19031957），20世紀最重要的數(shù)學家之一，在現(xiàn)代計算機、博弈論、核武器和生化武器等諸多領域內有杰出建樹的最偉大的科學全才之一，被后人稱為“計算機之父”和“博弈論之父”。2 馮諾依曼工作原理馮諾依曼參與設計第一臺計算機ENIAC時提出了“存儲程序”和“程序控制”的概念，設計原理簡要概況為一下三點：計算機系統(tǒng)包括運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五大基本部件計算機內部采用二進制來表示數(shù)據(jù)和指令，每條指令一般都具有一個操作碼和地址碼