計(jì)算機(jī)硬件課件

本講主要內(nèi)容第三章

計(jì)

計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)概述

算

中央處理器

機(jī)

硬內(nèi)存

件外存

(

第輸入設(shè)備

一輸出設(shè)備

講計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的種類和結(jié)構(gòu)

)

退I

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成（第3章第1講）

、-ArAr"口口

運(yùn)導(dǎo)前

中央處理器控制器

主機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)部寄存器

輸入/輸出接口電路

硬件

“外存設(shè)備

計(jì)

外圍設(shè)備輸入設(shè)備

算輸出設(shè)備

機(jī)l其他

系「操作系統(tǒng)

統(tǒng)語言處理程序

系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

服務(wù)性程序

軟件I

r通用應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件用戶開發(fā)的專用軟件

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計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)工作流程（第3章第1講）

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CPU組成（第3章第1講）

「運(yùn)算器ALU,程序計(jì)數(shù)器PC

中央微處指令寄存器IR

理器CPUi指令移碼器ID

I工作脈沖形成控制電路

拴制器」時(shí)序控制信號(hào)形成電路

地址形成電路

中斷控制邏輯電路

I內(nèi)部寄存器組

CPU工作原理（第3章第1講）

指令執(zhí)行過程演示(第3章第1講)

1、將指令地址送往主存2、發(fā)出讀主存命令(RD)3、指令通過總線進(jìn)入IR

地址總線

內(nèi)存（第3章第1講）

設(shè)置在計(jì)算機(jī)內(nèi)部可由CPU直接存取的存儲(chǔ)器稱為內(nèi)

部存儲(chǔ)器（簡稱內(nèi)存）。

存儲(chǔ)容量內(nèi)存的容量是衡量計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息處理能力的

重要標(biāo)志。存儲(chǔ)容量的度量方法：8個(gè)二進(jìn)位稱為一個(gè)字

節(jié)（Byte）縮寫為B；1KB=1O24B；1MB（兆字節(jié)）

=1024KB；1GB（字節(jié)）=1024MB；1TB（太拉字節(jié)）

=1024GBo

高速緩存（cachememory）是比內(nèi)存更快的高

速存儲(chǔ)器。

存儲(chǔ)器的種類（第3章第1講）

非易失性

ROM

PROMEPROMEEPROM

高速緩存(第3章第1講)

高速緩存(cachememory)是比內(nèi)存更快的

高速存儲(chǔ)器。

將經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)放在高速緩存中，因?yàn)?/p>

在高速緩存中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)較少，所以CPU從高

速緩存中訪問數(shù)據(jù)和指令比從存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)

的內(nèi)存中取數(shù)據(jù)要快，這樣CPU能更快地執(zhí)行

指令，從而使計(jì)算機(jī)的整體性能得以提高。

外存（第3章第1講）

輔助存儲(chǔ)器又稱為外部存儲(chǔ)器，簡稱為外存。常用的外存有：

?磁帶（magneticcape）磁帶是常見的輔存介質(zhì)。磁帶的缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)的讀

寫占用時(shí)間較長。

?軟磁盤存儲(chǔ)器軟磁盤存儲(chǔ)器由軟盤、軟盤驅(qū)動(dòng)器和軟盤控制器組成。

?硬磁盤存儲(chǔ)器硬磁盤存儲(chǔ)器由硬盤控制器、硬盤驅(qū)動(dòng)器和接口板組成。

?光盤（Opticaldisk）光盤的特點(diǎn)是存儲(chǔ)容量大、記錄密度高、保存時(shí)

間長、可靠性高。光盤又可分為只讀光盤、一次寫入光盤和可重寫光盤三

種。

?數(shù)據(jù)視頻盤（DVD）DVD是結(jié)合了運(yùn)算與視頻的光盤。一張DVD能存儲(chǔ)135

分鐘的數(shù)字視頻信息。單面DVD的存儲(chǔ)容量為4.7GB,雙面DVD的存儲(chǔ)容量為

8.5GB,雙層DVD的存儲(chǔ)容量可達(dá)17GB。

?快速存儲(chǔ)器（EEPROM）快速存儲(chǔ)器是一種具有非易失性掉電后數(shù)據(jù)不會(huì)

丟失，且用電可擦除的存儲(chǔ)器。

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輸入設(shè)備（第3章第1講）

輸入設(shè)備的功能就是把程序、數(shù)據(jù)、字

符、圖形、圖像和聲音等輸入到計(jì)算機(jī)中。

常用的輸入設(shè)備有：

鍵盤鼠標(biāo)掃描儀數(shù)字照相機(jī)

光筆觸摸屏條形碼讀入器語言

識(shí)別設(shè)備磁卡IC卡

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掃描儀（第3章第1講）

?掃描儀是把圖文信號(hào)通過光電轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將電信

號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備。

?掃描儀依據(jù)其工作原理可分為鼓形掃描儀和手板掃描儀

掃描儀的主要技術(shù)指標(biāo)：

?光學(xué)分辨率：表示掃描儀對(duì)圖像細(xì)節(jié)的表達(dá)能力，用每

英寸點(diǎn)數(shù)DPI（DotPerInch）來表示。

?灰度級(jí)：表示掃描圖像由暗到亮的層次范圍，用位數(shù)來

表示。灰度級(jí)位數(shù)越多，圖像層次就越豐富，效果就越好

?色彩（深度）：表示彩色掃描儀所能產(chǎn)生的顏j返回

用每個(gè)像素點(diǎn)上顏色的數(shù)據(jù)位數(shù)（bit）來表示

數(shù)字照相機(jī)（第3章第1講）

?數(shù)字照相機(jī)又稱數(shù)碼相機(jī)，它是將光信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為數(shù)

字信號(hào)的輸入設(shè)備。

?數(shù)字照相機(jī)的核心部件是電荷耦合元件CCD（charged-

coupledDevice）oCCD元件可將來自鏡頭成像之后投射

到其上的光線的光強(qiáng)（亮度）與頻率（色彩）轉(zhuǎn)化為電信

號(hào)，記錄到數(shù)字照相機(jī)的內(nèi)存中，形成計(jì)算機(jī)可處理的數(shù)

字信號(hào)。

?數(shù)碼照相機(jī)的主要性能指標(biāo)是畫質(zhì)像素，常用的有

200萬，300萬，500萬，800萬。

光筆（第3章第1講）

?光筆是一種手持的、形似筆狀的光信號(hào)檢測輸入裝置，

它是用來在顯示屏上直接書寫、作圖的輸入設(shè)備。

?光筆由筆體、透鏡、光導(dǎo)纖維、觸摸開關(guān)等元器件組

成的。操作時(shí)，光筆對(duì)準(zhǔn)熒光屏上要觸及的圖形對(duì)象，當(dāng)

電子束掃描該圖形位置時(shí)，光筆檢測到熒光屏上的光信號(hào)

,同時(shí)將之轉(zhuǎn)換為光電信號(hào)，并向計(jì)算機(jī)發(fā)出中斷請求，

使計(jì)算機(jī)處理信息。

?光筆有兩種工作方式，即指點(diǎn)方式和跟蹤方式。

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觸摸屏（第3章第1講）

?觸摸屏是多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中一種人機(jī)交互設(shè)備。

?觸摸屏系統(tǒng)由觸摸屏傳感器和觸摸屏控制器組成的。

■觸摸屏傳感器一般有電阻式、電容式、聲波式和紅外式

,它安裝在監(jiān)視器前端用來檢測要觸摸的位置。用戶用手

去觸摸顯示屏上的某一個(gè)位置時(shí)，觸摸位置被觸摸傳感器

檢測到，并被反饋給觸摸屏控制器，觸摸屏控制器將其轉(zhuǎn)

換為坐標(biāo)信號(hào)，傳送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)就能執(zhí)行與該位置

相關(guān)的命令操作。

條形碼讀入器（第3章第1講）

?條形碼是由一組粗細(xì)不同、按照一定規(guī)則安排間

距的平行線條圖形組成的。

?條形碼現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用在零售業(yè)，倉儲(chǔ)管理業(yè)。

?條形碼信息的識(shí)別設(shè)備是條形碼讀入器。條形碼

讀入器又叫條形碼掃描儀。它是利用激光讀取條

形碼的信息。工作原理同一般掃描儀。

語音識(shí)別設(shè)備（第3章第1講）

?語言識(shí)別設(shè)備是現(xiàn)今較先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備。

它是將人們的發(fā)音進(jìn)行存儲(chǔ)、認(rèn)別并轉(zhuǎn)換成數(shù)字

信號(hào)的智能設(shè)備。

?語言識(shí)別設(shè)備現(xiàn)已應(yīng)用于出版業(yè)和旅游翻譯業(yè)。

磁卡、IC卡（第3章第1講）

?磁卡是靠表面上的磁條來存儲(chǔ)信息的。由于

磁條易磁化、扭彎、損傷，因此防偽性、保密

性、可靠性比IC卡差。所以磁卡已逐漸被IC卡

取代。

?IC卡是將集成電路芯片固封在塑料基片中而

形成的卡片，其集成電路中具有CPU和存儲(chǔ)器。

IC卡可分為接觸式和非接觸式兩類。

輸出設(shè)備（第3章第1講）

?輸出設(shè)備是將計(jì)算機(jī)數(shù)字信號(hào)用人們能識(shí)別

的數(shù)字、字符、圖像、聲頻等顯示、打印、輸

出出來。

-常見的輸出設(shè)備有打印機(jī)、顯示器、繪圖儀

、數(shù)/摸轉(zhuǎn)換器、聲音合成輸出等。

?實(shí)際中有許多設(shè)備即有輸入又有輸出功能。

比如：軟驅(qū)和硬盤。

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顯示器（第3章第1講）

?顯示器主要用來顯示運(yùn)算結(jié)果、程序清單或用戶需要的

信息。

?顯示器按其制作材料不同又可分為顯像管顯示器（CRT）

、數(shù)碼顯示器（LED）和液晶顯示器（LCD）等。

?在顯示器上，字符和圖像是由一個(gè)個(gè)像素組成的，像素

越密清晰度越高。顯示器的分辨率是由像素的數(shù)目表示的

,比如：1024*768,1280*1024等。

■顯示器顯示彩色的能力由顯示器的質(zhì)量、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)RAM

的容量和決定。

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LCD顯不器（第3章第1講）

?LCD是用液晶（在兩個(gè)極化器之間有機(jī)的、油狀

的材料）在背景屏幕上形成字符和圖像的。

?LCD有二種工作模式：被動(dòng)陣列模式和主動(dòng)陣列

模式。在被動(dòng)陣列模式顯示中，CPU將信號(hào)發(fā)到屏

幕邊界附近的半導(dǎo)體上，這些半導(dǎo)體控制了某行或

某列上的所有像素。在主動(dòng)陣列模式顯示中，每個(gè)

像素是由它自己的半導(dǎo)體控制的，這個(gè)半導(dǎo)體呈薄

膜狀附在像素后面的玻璃上。被動(dòng)陣列模式一般比

主動(dòng)陣列模式顯示暗而且慢。

顯示器適配器（第3章第1講）

?顯示器適配器也叫顯卡，它是顯示器與主機(jī)板

連接的接口電路板，可直接插入主機(jī)板的插槽。

-不同的顯示器應(yīng)配置不同類型的顯示卡。

常見的顯卡類型有VGA、SuperVGA、TVGA、

AGP等，其中AGP是一種圖形加速顯示卡。

打印機(jī)（第3章第1講）

?打印機(jī)是將計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果、程序清單、屏

幕顯示內(nèi)容等信息打印在紙張或膠片上的設(shè)備。

?打印機(jī)有針式打印、噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)

等種類。

?打印機(jī)通過打印機(jī)適配器與主機(jī)板連接，另配

有打印驅(qū)動(dòng)程序，在驅(qū)動(dòng)程序的控制下打印字符

或圖形。

繪圖儀（第3章第1講）

?繪圖儀是一種圖形輸出設(shè)備，主要應(yīng)用于工業(yè)

、印刷和廣告制作業(yè)。一般用繪圖儀在紙或幻燈

上輸出文件、藍(lán)圖、圖表或新產(chǎn)品的草圖。

?繪圖儀有筆式、噴墨式和靜電式之分。

?繪圖儀的成像原理同打印機(jī)。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的種類和結(jié)構(gòu)（第3章第1講）

計(jì)算機(jī)從用途