計算機系統(tǒng)組成教學(xué)課件

計算機系統(tǒng)組成教學(xué)課件第一頁，共46頁。田家炳實驗中學(xué)教師：歐宗立計算機的系統(tǒng)組成課時：2課時第二頁，共46頁。知道計算機硬件和軟件的概念及其關(guān)系掌握計算機硬件的各個組成部分及其作用了解存儲器的分類、內(nèi)存RAM與ROM的區(qū)別及其作用，以及掌握存儲的單位及其之間的換算學(xué)會軟件的分類，知道常見的軟件的類別理解計算機的工作原理和工作過程目標(biāo)要求第三頁，共46頁。

人類行用工具已經(jīng)有好幾千年的歷史了，從最初的完全靠人的雙手到借助樹枝到使用石器、鐵器、機械，在這過程中用到的工具都是人的手的延伸和擴展。而計算機之所以叫電腦，就是說它是人腦的延伸。課程導(dǎo)入第四頁，共46頁。人體器官與計算機各組成部分的類比眼睛、耳朵獲取數(shù)字信息和運算法則記憶細(xì)胞（腦）記憶所得到的數(shù)字和運算法則記憶運算結(jié)果對得到的數(shù)字按運算法則進(jìn)行計算嘴巴回答問題給出運算結(jié)果思維細(xì)胞（腦）神經(jīng)系統(tǒng)（腦）控制協(xié)調(diào)人體各器官進(jìn)行活動輸入設(shè)備存儲器輸出設(shè)備運算器控制協(xié)調(diào)計算機各組成部分執(zhí)行指令控制器人體器官在活動中的作用（功能）計算機組成部分第五頁，共46頁。計算機系統(tǒng)通常包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分，然后再根據(jù)每一部分功能進(jìn)一步劃分，如圖所示。計算機的系統(tǒng)組成第六頁，共46頁。

硬件：計算機的硬件（Hardware）是指組成計算機的看得見、摸得著的實體，是計算機工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。包括運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備（硬件五大組成部分）。如：主機箱、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)和音箱等，這些部件和設(shè)備按照計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求構(gòu)成一個有機整體，稱為計算機硬件系統(tǒng)。計算機的系統(tǒng)組成硬件的概念第七頁，共46頁。計算機的硬件系統(tǒng)第八頁，共46頁。計算機的硬件系統(tǒng)計算機的外部結(jié)構(gòu)第九頁，共46頁。二、認(rèn)識主板系統(tǒng)單元1.主板的結(jié)構(gòu)內(nèi)存條插槽CPU插槽外部設(shè)備接口電源接口外部設(shè)備接口第十頁，共46頁。認(rèn)識主板系統(tǒng)第十一頁，共46頁。第十二頁，共46頁。BACDEFG第十三頁，共46頁。第十四頁，共46頁。認(rèn)識主板系統(tǒng)單元2.CPUCPU(中央處理器)一般由邏輯運算單元、控制單元和存儲單元組成，它是計算機的核心元件。CPU生產(chǎn)廠商中比較著名的是Intel公司和AMD公司。它的主要參數(shù)有主頻、外頻、字長、Cache等，表示CPU的性能。第十五頁，共46頁。①主頻。也稱時鐘頻率，單位是MHz，用來表示CPU的運算速度。②外頻。外頻是CPU的基準(zhǔn)頻率，單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運行速度。③倍頻系數(shù)。倍頻系數(shù)是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關(guān)系。CPU主頻=外頻×倍頻系數(shù)。CPU的性能指標(biāo)第十六頁，共46頁。④CPU的位和字長。位是計算機處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)的最小單位，1個“0”或“1”表示1位。字長是指CPU在單位時間內(nèi)能一次處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。例如32位的CPU能在單位時間內(nèi)處理字長為32位的二進(jìn)制數(shù)數(shù)據(jù)。⑤緩存。CPU緩存（CacheMemory）是位于CPU與內(nèi)存之間的臨時存儲器，它的容量比內(nèi)存小的多但是交換速度卻比內(nèi)存要快得多。緩存的出現(xiàn)主要是為了解決CPU運算速度與內(nèi)存讀寫速度不匹配的矛盾，因為CPU運算速度要比內(nèi)存讀寫速度快很多，這樣會使CPU花費很長時間等待數(shù)據(jù)到來或把數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存。在緩存中的數(shù)據(jù)是內(nèi)存中的一小部分，但這一小部分是短時間內(nèi)CPU即將訪問的，當(dāng)CPU調(diào)用大量數(shù)據(jù)時，就可避開內(nèi)存直接從緩存中調(diào)用，從而加快讀取速度。L1Cache(一級緩存)、L2Cache(二級緩存)、L3Cache(三級緩存)。第十七頁，共46頁。3.內(nèi)存條

內(nèi)存又稱為內(nèi)存儲器或者主存儲器第十八頁，共46頁。存取存儲器（RandomAccessMemory）簡稱RAM，信息既可以讀取，也可以寫入，當(dāng)機器電源關(guān)閉時，存于其中的數(shù)據(jù)就會丟失。只讀存儲器（ReadOnly

Memory

）簡稱ROM，一般不能寫入，即機器掉電，這些數(shù)據(jù)也不會丟失。高速緩存（Cache）一般內(nèi)容品牌較著名的有現(xiàn)代、金士頓第十九頁，共46頁。金士頓1GBDDR2667基本參數(shù)內(nèi)存容量1024MB內(nèi)存主頻667MHz內(nèi)存適用類型臺式機內(nèi)存?zhèn)鬏旑愋虳DR2接口類型240Pin第二十頁，共46頁。內(nèi)存之外的存儲器稱為外存儲器，外存儲器不能被CPU直接訪問。外存儲器通常指磁盤、磁帶、光盤等。磁盤又分為軟磁盤和硬磁盤。磁盤驅(qū)動器磁盤是在磁盤驅(qū)動器的帶動下工作的。驅(qū)動器的功能是：控制磁盤的機械運動與磁頭的定位，執(zhí)行有關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸命令。完成數(shù)據(jù)的存取操作。有哪些常用外存儲器？……第二十一頁，共46頁。磁盤的每個盤片的兩個表面都涂附了一層磁性材料，作為存儲信息的介質(zhì)。讀寫磁盤時，磁頭直接接觸盤面。為便于尋址，每個盤面劃分出許多不同半徑的同心圓，稱為磁道，每條磁道上又劃分出等分的區(qū)段，稱為扇區(qū)。磁道和扇區(qū)都分別編號，便于管理。硬盤的磁道、扇區(qū)示意圖扇區(qū)磁道012…i123…i第二十二頁，共46頁。

硬磁盤（硬盤機）是一種主要的外存儲器。目前的微機一般都至少配備一臺硬盤機。在硬盤里保存著計算機系統(tǒng)工作必不可少的程序和重要數(shù)據(jù)（例如，系統(tǒng)引導(dǎo)程序、文件分配表等）。硬盤具有容量較大、速度較快（7500轉(zhuǎn)～15000轉(zhuǎn)/分）及可靠性較好等優(yōu)點。目前標(biāo)準(zhǔn)配置硬盤20～80GB。讀寫磁頭硬盤片⑴保持使用環(huán)境的清潔⑵避免震動與沖擊⑶避免頻繁開關(guān)電源硬盤使用注意事項第二十三頁，共46頁。“優(yōu)盤”是一種可讀寫的半導(dǎo)體存儲器——閃速存儲器（FlashMemory）。性能指標(biāo)：可擦寫次數(shù)100萬次以上，可保存10年，存取速度比軟盤快15倍，容量在16MB~1GB，可望達(dá)到10GB以上?？梢苿佑脖PUSB硬盤是一種即插即用型移動式硬盤（抗震性強）。性能指標(biāo)：容量10GB~80GB。使用方法與優(yōu)盤類似。第二十四頁，共46頁。

內(nèi)存儲器外存儲器

CUP直接訪問；快CPU不能直接訪問；慢用于執(zhí)行程序用于存放程序信息暫時存放信息永久保留價格貴價格便宜不便于交流便于交流第二十五頁，共46頁。1.常用輸入設(shè)備鍵盤鼠標(biāo)掃描儀數(shù)碼照相機數(shù)碼攝像機觸摸屏微型計算機的輸入\輸出設(shè)備第二十六頁，共46頁。一、

鍵盤

鍵盤是PC機基本的系統(tǒng)部件之一，是主要的輸入設(shè)備。通過鍵盤可以向PC機發(fā)布操作命令或輸入數(shù)據(jù)。圖展示出目前比較流行的幾款鍵盤。

(c)微軟自然鍵盤圖各種形式的鍵盤(b)104鍵盤(a)AT鍵盤第二十七頁，共46頁。

PC機鍵盤可以分為外殼、按鍵和電路板三個部分。1.外殼：鍵盤的外殼是用來支撐鍵盤和保護電路板的。2.按鍵：鍵盤的按鍵按其功能可分為打字鍵、功能鍵和控制鍵三類。3.電路板：鍵盤的電路板是將每個按鍵發(fā)出不同的信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進(jìn)制代碼，然后通過鍵盤接口送入計算機。鍵盤的結(jié)構(gòu)第二十八頁，共46頁。按鍵：

（1）打字鍵：包括數(shù)字鍵（0~9）、字母鍵（A~Z）、符號鍵、運算功能鍵。

（2）功能鍵：F1~F12是功能鍵。（3）控制鍵：除打字鍵和功能鍵以外的各鍵均為控制鍵。圖鍵盤按鍵功能分區(qū)示意圖功能鍵打字鍵打字鍵控制鍵第二十九頁，共46頁。鍵盤的使用與指法基準(zhǔn)鍵與手指的對應(yīng)鍵位指法第三十頁，共46頁。鼠標(biāo)的按鍵兩鍵鼠標(biāo)、三鍵鼠標(biāo)和滾輪鼠標(biāo)等；

鼠標(biāo)的主要技術(shù)指標(biāo)二、鼠標(biāo)

鼠標(biāo)按鍵的作用

鼠標(biāo)的功能

鼠標(biāo)的基本操作第三十一頁，共46頁。計算機的硬件系統(tǒng)計算機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)第三十二頁，共46頁。中央處理器（CPU）計算機的硬件系統(tǒng)中央處理器（CPU：CentralProcessingUnit）是計算機的心臟，相當(dāng)于人的大腦，由控制器和運算器兩部分組成。是計算機的運算中心，用來進(jìn)行計算機的數(shù)據(jù)運算和發(fā)出控制計算機的指令。運算器：是計算機進(jìn)行信息處理的部件?？刂破鳎菏秦?fù)責(zé)指揮、控制計算機工作的部件。第三十三頁，共46頁。存儲器計算機的硬件系統(tǒng)存儲器是用來存放數(shù)據(jù)和程序的部件。存儲器分為內(nèi)存儲器（簡稱內(nèi)存）和外存儲器（簡稱外存：如軟盤、硬盤、光盤、U盤、存儲卡等）兩大類。內(nèi)存儲器可分為隨機存儲器（RAM：RandomAccessMemory）和只讀存儲器（ROM：ReadOnlyMemory）兩大類。RAM既可以讀出數(shù)據(jù)，也可以寫入數(shù)據(jù)，斷電后數(shù)據(jù)消失。ROM中的數(shù)據(jù)在制作時就存儲在里面了，只能讀出不能寫入，斷電后數(shù)據(jù)不會消失。第三十四頁，共46頁。存儲器的存儲單位計算機的硬件系統(tǒng)我們經(jīng)常聽到2G的內(nèi)存，500G的硬盤等，那么，這些存儲器的大小，我們是怎樣衡量的呢？計算機中最小的存儲單位是位（b）最常用的存儲單位是字節(jié)（B）其它的存儲單位還有千字節(jié)（KB）、兆字節(jié)（MB）、吉字節(jié)（GB）、太字節(jié)（TB）它們的關(guān)系是：1B=8b1KB=1024B1MB=1024KB=1024×1024B1GB=1024MB=1024×1024KB=1024×1024×1024B……第三十五頁，共46頁。主板計算機的硬件系統(tǒng)如果把CPU比做人的“大腦”，那主板就相當(dāng)于人的“軀干”。主板將CPU、內(nèi)存、顯卡、鼠標(biāo)、鍵盤等部件連接在一起，為計算機的設(shè)備提供數(shù)據(jù)通道。主板對所有部件的工作起統(tǒng)一協(xié)調(diào)的作用，因此主板的穩(wěn)定工作是系統(tǒng)發(fā)揮最優(yōu)性能的前提。主板上有各種插槽和接口，為不同設(shè)備提供不同的連接方式。第三十六頁，共46頁。輸入和輸出設(shè)備計算機的硬件系統(tǒng)輸入設(shè)備

輸入設(shè)備是計算機和人溝通的橋梁，人們將信息通過輸入設(shè)備將信息輸入計算機。常見輸入設(shè)備有：鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、數(shù)碼攝像機等。輸出設(shè)備

計算機處理信息后，通過輸出設(shè)備將信息展現(xiàn)在人們面前。常見輸出設(shè)備有顯示器、打印機等。第三十七頁，共46頁。

軟件：計算機的軟件（Software）是指組成計算機的看得見、摸不著的虛體，是為了運行、管理和維護計算機系統(tǒng)所編制的各種程序的總和。軟件是計算機的“靈魂”，只有硬件而沒有軟件的計算機是無法工作的，稱為“裸機”，“裸機”是一堆廢鐵，就像一個人沒有思想和意識一樣，是一個“廢人”。計算機的系統(tǒng)組成軟件的概念第三十八頁，共46頁。

物質(zhì)與精神的關(guān)系人的軀體與思想的關(guān)系手機與手機程序的關(guān)系……總結(jié)：兩者相輔相成，缺一不可計算機的系統(tǒng)組成硬件和軟件的關(guān)系第三十九頁，共46頁。計算機的軟件系統(tǒng)第四十頁，共46頁。系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件計算機的軟件系統(tǒng)計算機軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大部分組成。系統(tǒng)軟件：是為管理、監(jiān)控和維護計算機資源所設(shè)計的軟件，包括操作系統(tǒng)（OS:OperatingSystem）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、程序開發(fā)軟件等。（注：操作系統(tǒng)是最重要的系統(tǒng)軟件，用戶通過操作系統(tǒng)使用計算機，是人和計算機之間的接口，其他軟件則在操作系統(tǒng)提供的平臺上運行。離開了操作系統(tǒng)，計算機便無法工作。DOS、Windows98/XP/vista/7、Linux等都是操作系統(tǒng)。應(yīng)用軟件：是為解決各種實際問題而專門研制的軟件，例如文字處理軟件、圖形圖像處理軟件、工具軟件、人事檔案管理軟件、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件等。第四十一頁，共46頁。計算機的工作原理第四十二頁，共46頁?！按鎯Τ绦颉痹碛嬎銠C的工作原理計算機工作原理采用的是“存儲程序”原理，由美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼提出的。“存儲程序”原理核心內(nèi)容如下：計算機硬件