信息技術(shù)基礎(chǔ) 課件 任務(wù)1.4 認(rèn)識計算機(jī)系統(tǒng)組成

任務(wù)1.4認(rèn)識計算機(jī)系統(tǒng)組成《信息技術(shù)基礎(chǔ)》任務(wù)描述/DESCRIPTION

計算機(jī)是一種高速處理、可編程、存儲能力強(qiáng)、精度高的電子設(shè)備，它以二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用馮·諾依曼結(jié)構(gòu)和工作原理。計算機(jī)既可以完成復(fù)雜的科學(xué)計算，也可以處理各種文字、圖形、聲音、圖像等多媒體信息，同時還可以在人工智能、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)通信等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，是現(xiàn)代信息化社會必不可少的重要工具和媒介。本任務(wù)將認(rèn)識計算機(jī)系統(tǒng)的組成，包括計算機(jī)系統(tǒng)的基本組成，以及馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)。任務(wù)目標(biāo)/OBJECTIVES能夠熟悉計算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成，了解各構(gòu)成部分在該系統(tǒng)中起到的作用能夠掌握馮·諾依曼計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的5大組成能夠具備創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，為計算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)和優(yōu)化帶來新的想法和解決方案，從而推動技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用010203任務(wù)目標(biāo)任務(wù)實(shí)現(xiàn)/PROCESS（一）計算機(jī)系統(tǒng)的基本組成一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，在它們的共同協(xié)作下可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的運(yùn)行，以及處理和解決各種實(shí)際問題。其中，硬件系統(tǒng)是計算機(jī)系統(tǒng)賴以工作的實(shí)體，由構(gòu)成計算機(jī)的各種物理部件組成，而軟件系統(tǒng)則是指計算機(jī)操作系統(tǒng)以及在計算機(jī)上運(yùn)行的各種程序和存儲的有關(guān)資料。任務(wù)實(shí)現(xiàn)/PROCESS任務(wù)實(shí)現(xiàn)/PROCESS（二）馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計算機(jī)主要由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5個部分組成，這5個組成部分的職能和相互關(guān)系如圖所示任務(wù)實(shí)現(xiàn)/PROCESS1.運(yùn)算器運(yùn)算器也稱為算術(shù)邏輯單元（ArithmeticLogicUnit，ALU），它的基本功能是完成算術(shù)運(yùn)算（加、減、乘、除）、邏輯運(yùn)算（與、或、非、異或）和其他處理（存數(shù)、取數(shù)等）。在計算機(jī)中，任何復(fù)雜的運(yùn)算都可以轉(zhuǎn)化為基本的算術(shù)與邏輯運(yùn)算，然后在運(yùn)算器中完成。2.控制器控制器（ControllerUnit，CU）是計算機(jī)的指揮中心，它根據(jù)程序執(zhí)行每一條指令，并向存儲器、運(yùn)算器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備發(fā)出控制信號，以達(dá)到控制計算機(jī)，使其有條不紊地進(jìn)行工作的目的?？刂破饕话阌芍噶罴拇嫫?、指令譯碼器、時序電路、控制電路組成?？刂破髋c運(yùn)算器構(gòu)成了中央處理器（CentralProcessingUnit，CPU），中央處理器被稱為“計算機(jī)的心臟”。任務(wù)實(shí)現(xiàn)/PROCESS3.存儲器存儲器是計算機(jī)的記憶裝置，它以二進(jìn)制代碼的形式存儲程序和數(shù)據(jù)。根據(jù)存儲器與CPU聯(lián)系的密切程度可將存儲器分為內(nèi)存儲器（主存儲器）和外存儲器（輔助存儲器）兩大類。內(nèi)存儲器是影響計算機(jī)運(yùn)行速度的主要因素之一，外存儲器主要有移動硬盤、U盤等。存儲器中能夠存放的最大信息數(shù)量稱為存儲容量，常見的存儲單位有KB、MB、GB和TB等。4.輸入設(shè)備輸入設(shè)備是從計算機(jī)外部向計算機(jī)內(nèi)部傳輸信息的裝置，即計算機(jī)系統(tǒng)中重要的人機(jī)接口。其功能是接收用戶輸入的命令和程序等信息，然后將這些信息轉(zhuǎn)換成計算機(jī)能夠識別的二進(jìn)制代碼輸入計算機(jī)內(nèi)部，輸入設(shè)備主要包括鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等。5.輸出設(shè)備輸出設(shè)備用于將計算機(jī)的處理結(jié)果以人們可以識別的信息的形式輸出。其功能是將計算機(jī)內(nèi)部二進(jìn)制形式的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成人或其他設(shè)備能接收和識別的信息形式。常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。通常，人