微型計算機系統(tǒng)基本組成課件

微型計算機系統(tǒng)基本組成微型計算機系統(tǒng)基本組成微型計算機系統(tǒng)基本組成計算機系統(tǒng)組成12021/2/21計算機系統(tǒng)組成本章要點作業(yè)與思考微型計算機的主要性能指標微型計算機系統(tǒng)的基本組成微型計算機硬件基本組成及應(yīng)用微型計算機軟件基本組成計算機系統(tǒng)基本組成及工作原理2021/2/21微型計算機系統(tǒng)的基本組成微型計算機系統(tǒng)以微處理器為核心，加上存儲器、外存儲器接口及輸入/輸出接口，采用總線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)系統(tǒng)連接，再配以相應(yīng)的外部設(shè)備和軟件構(gòu)成的計算機系統(tǒng)。微型計算機簡稱微機，供個人用戶操作的微型計算機通常稱為個人計算機（PersonalComputer，簡稱PC）。一臺微型計算機要正常工作，應(yīng)該怎樣來配置呢？從外觀來看，微型計算機基本構(gòu)成包括主機、顯示器、鼠標和鍵盤。顯示器主機鼠標鍵盤2021/2/21微型計算機系統(tǒng)的基本組成在主機箱內(nèi)有CPU、內(nèi)存、主板、硬盤、軟盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器、電源等，CPU、內(nèi)存以及各種板卡都插在主板的相應(yīng)插槽上。微型計算機還可配置打印機、掃描儀、音箱等。CPU電源內(nèi)存調(diào)制解調(diào)器主板光盤驅(qū)動器軟盤驅(qū)動器硬盤主機箱內(nèi)部各部件這些看得見、摸得著的物理實體，稱為硬件。2021/2/21微型計算機系統(tǒng)的基本組成一臺微型計算機只有硬件并不能正常工作，必須安裝必要的軟件。常用的軟件主要有：操作系統(tǒng)、辦公軟件、程序設(shè)計軟件、數(shù)據(jù)庫管理軟件、多媒體編輯處理軟件（圖形圖像處理軟件、動畫制作軟件、視頻編輯軟件等）、網(wǎng)頁制作軟件、輔助設(shè)計軟件及其他常用工具軟件（音頻視頻播放軟件、網(wǎng)絡(luò)聊天軟件、網(wǎng)絡(luò)下載軟件、殺毒軟件、壓縮/解壓縮軟件、翻譯軟件、圖像瀏覽軟件等）等。綜上，一臺微型計算機若要正常工作，必須具備必要的硬件和軟件。微型計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。2021/2/21微型計算機硬件基本組成及應(yīng)用微型計算機硬件組成及應(yīng)用微型計算機硬件結(jié)構(gòu)特點微型計算機主機微型計算機外部設(shè)備總線的概念總線的分類總線標準總線的性能指標2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用硬件包括主機和外部設(shè)備兩大部分。主要功能集中在主機上，主機箱里安裝著系統(tǒng)主板、軟/硬盤驅(qū)動器和光盤驅(qū)動器、電源等，系統(tǒng)主板上插有CPU、內(nèi)存、各種輸入/輸出接口卡（如顯卡、聲卡、網(wǎng)卡等）。外部設(shè)備主要包括外存儲器和輸入/輸出設(shè)備，需注意的是外存儲器所對應(yīng)的驅(qū)動器是安裝在主機箱內(nèi)部的。微型計算機主機CPU中央處理器CPU也稱微處理器MPU（MicroProcessingUnit），是微型計算機的核心，是計算機完成指令讀出、解釋和執(zhí)行的重要部件，主要完成各種算術(shù)和邏輯運算，并控制計算機各部件協(xié)調(diào)工作。2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用CPU包括三大部分：運算器、控制器和內(nèi)部寄存器。①運算器主要完成各種算術(shù)運算（如加、減、乘、除）和邏輯運算（如邏輯加、邏輯乘和非運算）。②控制器負責讀取指令，并對指令進行分析以作出控制。③寄存器直接參與運算并存放運算的中間結(jié)果。①主頻②外頻與倍頻③L1和L2高速緩存④內(nèi)存總線速度⑤地址總線寬度⑥數(shù)據(jù)總線寬度⑦制造工藝CPU的主要性能指標2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用內(nèi)存內(nèi)存儲器又稱主存儲器，簡稱內(nèi)（主）存，用來存放正在運行的程序和當前使用的數(shù)據(jù)，直接與CPU交換信息。內(nèi)存存取速度快，價格較貴，容量相對較小。內(nèi)存以內(nèi)存條的形式插于主板內(nèi)存槽中。內(nèi)存分為隨機存儲器RAM（RandomAccessMemory）和只讀存儲器ROM（ReadOnlyMemory）兩大類，平時所說的內(nèi)存指RAM。①RAM：存放的是當前運行的程序和數(shù)據(jù)，特點是可讀可寫，但是一旦掉電，RAM中的內(nèi)容就會隨之丟失。②ROM：只能從中讀取數(shù)據(jù)，不能寫入數(shù)據(jù)。一般存放自檢程序、初始化程序、基本輸入/輸出程序等。內(nèi)存條①存儲速度②存儲容量內(nèi)存的主要性能指標2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用主板主板主板（MainBoard）也叫系統(tǒng)板（SystemBoard）或叫母板（MotherBoard），是整個計算機工作的基礎(chǔ)。主板把各種設(shè)備和計算機緊密連接在一起，形成一個有機整體。主板安裝在計算機機箱內(nèi)，上面集成了CPU插座、內(nèi)存插槽、芯片組、擴展插槽、各種接口、BIOS芯片、CMOS電池、跳線等相關(guān)器件。主板架構(gòu)架構(gòu)不同主要指主板上各元器件的布局排列方式、尺寸大小、形狀以及所使用的電源規(guī)格和控制方式不同。ATX架構(gòu)是目前絕大多數(shù)主板采用的架構(gòu)。2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用主板的組成PS/2鍵盤及鼠標接口并口串口

USB接口集成網(wǎng)卡接口

集成聲卡接口集成聲卡芯片集成網(wǎng)卡芯片PCI-Ex1插槽PCI-Ex16插槽BIOS芯片IDE接口SATA接口PCI插槽南橋芯片北橋芯片CPU插座電源接口軟驅(qū)接口內(nèi)存插槽CMOS電池

主板組成圖2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用CPU插座不同類型的CPU具有不同的CPU插座，買主板必須看是否支持自己的CPU。內(nèi)存插槽目前主要應(yīng)用于主板上的內(nèi)存插槽是DIMM插槽。主板支持的最大內(nèi)存容量受主板內(nèi)存插槽數(shù)量限制。芯片組（Chipset）芯片組是主板的核心組成部分。分為北橋芯片和南橋芯片，其中，北橋芯片起著主導(dǎo)性的作用，也稱為主橋(HostBridge)。擴展插槽可以插顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、內(nèi)置Modem等擴展卡。選購主板時，有多種類型和足夠數(shù)量的擴展插槽意味著今后有足夠的可升級性和設(shè)備擴展性。存儲裝置接口硬盤或光驅(qū)與主機系統(tǒng)間的連接部件。擴展接口連接各種外圍設(shè)備的接口。BIOS芯片和CMOS跳線2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用輸入/輸出接口是CPU與外圍設(shè)備之間交換信息的連接電路，通過總線與CPU相連以協(xié)調(diào)主機與外圍設(shè)備的工作。顯卡①顯卡：是連接CPU與顯示器的接口電路，主要是控制計算機的圖形輸出，負責將CPU送來的影像數(shù)據(jù)處理成顯示器能識別的格式，再送到顯示器形成圖像。聲卡②聲卡：是實現(xiàn)模擬信號和數(shù)字信號相互轉(zhuǎn)換的硬件電路。麥克風和喇叭所用的是模擬信號，而計算機所能處理的是數(shù)字信號，聲卡的作用就是實現(xiàn)二者的轉(zhuǎn)換。2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用③網(wǎng)卡：用于實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)計算機和網(wǎng)絡(luò)電纜之間的物理連接，為計算機之間相互通信提供一條物理通道，并通過這條通道進行高速數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)卡④調(diào)制解調(diào)器（Modem）：俗稱“貓”，它將計算機與電話線連接起來，通過電話線實現(xiàn)計算機與因特網(wǎng)的連接，利用調(diào)制過程和解調(diào)過程，實現(xiàn)兩臺計算機之間的遠程通訊。根據(jù)Modem與計算機連接位置的不同，可分為內(nèi)置Modem和外置Modem。內(nèi)置Modem外置Modem2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用電源電源是微型計算機主機的動力核心，擔負著向微型機中所有部件提供電能的重任。電源的主要作用是將交流電轉(zhuǎn)換為微型機所使用的+5V、+12V、+3.3V等不同電壓的直流電。電源機箱機箱是微型計算機主機的外殼。ATX機箱是目前市場上最常見的機箱，與ATX架構(gòu)的主板和電源匹配，與AT主板和MicroATX（迷你型ATX）主板兼容。

機箱2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用微型計算機外部設(shè)備外存儲器外存儲器簡稱外存，用來存放暫時不用的程序和數(shù)據(jù)。相對于內(nèi)存而言，外存的容量大、價格低，但是存取速度慢。常用的外存有軟盤、硬盤、光盤、U盤、移動硬盤等。軟盤硬盤光盤U盤移動硬盤2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用硬盤硬盤是最常用的外存儲器，通常安裝于主機箱內(nèi)部。主要由磁性盤片、驅(qū)動盤片轉(zhuǎn)動的驅(qū)動系統(tǒng)、磁頭、讀寫系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)組成并密封在金屬盒中。目前硬盤在朝著大容量、高速度（用轉(zhuǎn)速來衡量）、低噪音的方向發(fā)展。硬盤結(jié)構(gòu)讀寫磁頭及定位系統(tǒng)電子線路磁性盤片馬達光盤的種類①CD-ROM（CompactDiskReadOnlyMemory）：只讀型光盤。②CD-R（CD-Recordable）：一次寫入型光盤。③CD-RW（CD-Rewriteable）：可重寫刻錄型光盤。④DVD（DigitalVideoDisk）：一種超高容量的光盤，是目前主要使用的光盤存儲設(shè)備。分只讀型（DVD－ROM）、一次寫入型（DVD－R）、可重寫型（DVD－RAM）幾種。2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用光盤驅(qū)動器和刻錄機光盤驅(qū)動器（簡稱光驅(qū)）是用來讀取光盤中信息的設(shè)備?？啼洐C是一種類似于光驅(qū)的設(shè)備，向光盤中寫入數(shù)據(jù)或修改數(shù)據(jù)需要使用刻錄機?？啼洐C既可作刻錄機用，也可作為光驅(qū)讀光盤用。

刻錄機U盤采用FlashMemory（也稱閃存）制造的移動存儲設(shè)備，也叫閃盤、優(yōu)盤，現(xiàn)今幾乎全面取代軟盤，其體積小、存儲容量大、存取數(shù)據(jù)速度快、價格便宜。移動硬盤以硬盤為存儲介質(zhì)的一種便攜存儲產(chǎn)品，2.5寸筆記本硬盤在目前移動硬盤中使用最多。2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用輸入設(shè)備用來輸入程序和數(shù)據(jù)到內(nèi)存的設(shè)備，鼠標和鍵盤是最基本的輸入設(shè)備。機械鼠標激光鼠標無線鼠標人體工程學鼠標光電鼠標鼠標價格低廉、使用方便、廣泛用于圖形用戶界面使用環(huán)境中。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，可分為機械鼠標和光電鼠標（激光鼠標是光電鼠標的一種）。根據(jù)與計算機的連接方式不同，可分為有線鼠標和無線鼠標。無線鼠標又可分為紅外線型和電波型。2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用鍵盤通過鍵盤，可以將英文字母、數(shù)字、標點符號等輸入到計算機中，從而向計算機輸入數(shù)據(jù)、發(fā)出命令等。按接觸方式可分為機械式鍵盤和電容式鍵盤，常用的是電容式鍵盤。按接口方式可分為PS/2接口鍵盤和USB接口鍵盤，常用的鍵盤多為PS/2接口鍵盤，有些鍵盤提供USB接口。

按外形可分為標準鍵盤和人體工程學鍵盤。標準鍵盤人體工程學鍵盤主鍵盤區(qū)數(shù)字小鍵盤區(qū)功能鍵區(qū)編輯鍵區(qū)2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用掃描儀一種高精度的光電一體化的高科技產(chǎn)品，能將圖片、文稿、照片、膠片、圖紙等圖形文件輸入計算機。掃描儀數(shù)碼攝像機攝像頭數(shù)碼相機其他輸入設(shè)備數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機和攝像頭也可以看作是輸入設(shè)備。2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用輸出設(shè)備是將計算機處理的結(jié)果以人們或其他機器能接受的形式輸出的設(shè)備，主要有顯示器、打印機等。顯示器用于顯示用戶輸入的命令和數(shù)據(jù)、正在編輯的文件、圖形或圖像信息、程序運行的結(jié)果、執(zhí)行命令的提示信息以及計算機所處的狀態(tài)等。液晶顯示器CRT顯示器目前的顯示器基本都是彩色顯示器。根據(jù)顯示器件分類可分為陰極射線管（CRT）顯示器和液晶（LCD)、發(fā)光二極管（LED）、等離子體（PDP）、熒光（VF）等平板型顯示器。按顯示方式分類可分為字符顯示方式和圖形顯示方式。顯示器的分類2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用①掃描方式②帶寬

③點距

④顯示器尺寸和可視面積

⑤刷新率

⑥分辨率

顯示器的主要技術(shù)參數(shù)液晶顯示器需特別注意的參數(shù)①亮度

②對比度

③響應(yīng)時間

④可視角度打印機用于將計算機運行結(jié)果或中間結(jié)果打印在紙上。打印機的分類打印機按色彩分為單色和彩色。按工作方式分為擊打式和非擊打式。常用的擊打式打印機有針式打印機，常用的非擊打式打印機有噴墨打印機和激光打印機。打印機的主要技術(shù)指標①打印分辨率②打印速度③最大打印幅面2021/2/21微型計算機硬件組成及應(yīng)用針式打印機噴墨打印機激光打印機投影儀將投影儀連接在計算機的顯示器輸出端口上，把應(yīng)該在顯示器上顯示的內(nèi)容投射到大屏幕甚至一面墻壁上，非常適合于課堂教學以及其他演示活動。投影儀音箱用來發(fā)聲的設(shè)備，是組成多媒體計算機的重要部分之一。音箱2021/2/21微型計算機硬件結(jié)構(gòu)特點微型計算機硬件基本結(jié)構(gòu)圖CPU主存儲器外存接口硬盤驅(qū)動器軟盤驅(qū)動器光盤驅(qū)動器輸入接口鍵盤鼠標輸出接口顯示器打印機其他I/O接口各種外部設(shè)備地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線微型計算機的獨特之處在于采用總線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)系統(tǒng)各部件的連接?？偩€將CPU、主存儲器、外存儲器接口、輸入/輸出接口等連接起來。2021/2/21總線是連接計算機內(nèi)各部件和各種外部設(shè)備的信息傳輸線，通過它實現(xiàn)信息傳輸。總線的概念根據(jù)總線連接部件的不同，可分為三種總線：①內(nèi)部總線：指在微處理器芯片內(nèi)部各單元之間傳輸信息的總線，位于CPU芯片內(nèi)部。②系統(tǒng)總線：指連接CPU、主存儲器和各種I/O接口卡等主要部件的總線，位于主板上。③外部總線：指微型計算機與外部設(shè)備之間進行通信的總線。總線的分類微型計算機硬件結(jié)構(gòu)特點2021/2/21系統(tǒng)總線根據(jù)傳送內(nèi)容的不同分為：數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線。①數(shù)據(jù)總線DB(DataBus)：雙向傳輸總線。用于CPU與主存儲器、CPU與I/O接口卡之間傳送信息。②地址總線AB(AddressBus)：單向傳輸總線。主要用來指出數(shù)據(jù)總線上的源數(shù)據(jù)或目的數(shù)據(jù)在主存單元或I/O端口的地址。③控制總線CB(ControlBus)：用來發(fā)出各種控制信號的傳輸線。系統(tǒng)總線總線標準總線的性能指標①總線工作頻率②總線位寬③總線帶寬微型計算機硬件結(jié)構(gòu)特點2021/2/21微型計算機軟件基本組成常用操作系統(tǒng)有：Windows98、Windows2000、WindowsXP、WindowsVista、Linux等。WindowsXP是當前使用最廣泛的操作系統(tǒng)。WindowsVista是微軟在2007年1月30日向全球同步發(fā)行的一款新的操作系統(tǒng)。Windows7是微軟對未來新操作系統(tǒng)版本的代號，即將面世。操作系統(tǒng)常用辦公軟件有：Microsoftoffice2003、WPS2005等。常用工具軟件有：①音頻視頻播放軟件②網(wǎng)絡(luò)聊天軟件③網(wǎng)絡(luò)下載軟件④殺毒軟件⑤壓縮/解壓縮軟件⑥翻譯軟件⑦圖像瀏覽軟件辦公軟件與工具軟件①C語言

②C++

③C#語言④JAVA語言⑤ASP⑥JSP程序設(shè)計軟件2021/2/21微型計算機軟件基本組成常用的中小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有VisualFoxPro、Access等。適合于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有Oracle、Sybase、SQLServer、DB2、Informix等。數(shù)據(jù)庫管理軟件常用圖形圖像處理軟件有：Photoshop、Freehand、CorelDraw、Illustrator等。常用動畫制作軟件有3DStudioMAX、Maya、Flash等。常用視頻編輯軟件有WindowsMovieMaker、Premiere、會聲會影等。多媒體編輯處理軟件常用網(wǎng)頁制作軟件有Frontpage、Dreamweaver等。網(wǎng)頁制作軟件常用輔助設(shè)計軟件有AutoCAD、Protel等。輔助設(shè)計軟件2021/2/21微型計算機的主要性能指標字長內(nèi)存容量存取周期主頻運算速度微型計算機主要性能指標可靠性可維護性兼容性性能價格比其他影響性能的因素2021/2/21計算機系統(tǒng)基本組成及工作原理計算機硬件系統(tǒng)計算機軟件系統(tǒng)計算機系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)計算機系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)計算機工作原理2021/2/21計算機硬件系統(tǒng)1）采用二進制形式表示指令和數(shù)據(jù)。2）指令和數(shù)據(jù)均存放在存儲器中。將指令和數(shù)據(jù)預(yù)先存放在存儲器中，計算機在工作時能夠在控制器的控制下自動高速地從存儲器中取出指令并加以執(zhí)行。3）由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等五大基本部件組成計算機。工作原理的核心是“存儲程序”和“程序控制”。馮?諾依曼“順序存儲程序”原理馮·諾依曼型計算機的基本硬件結(jié)構(gòu)存儲器控制器輸出設(shè)備運算器數(shù)據(jù)總線控制總線存儲器控制器運算器數(shù)據(jù)總線輸出結(jié)果數(shù)據(jù)輸入設(shè)備馮?諾依曼型計算機基本組成計算機系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。2021/2/21計算機硬件系統(tǒng)運算器又稱算術(shù)邏輯單元，是計算機對數(shù)據(jù)進行加工處理的部件，包括算術(shù)運算（加、減、乘、除等）和邏輯運算（與、或、非、異或等）。控制器計算機的指揮中心，計算機在控制器的控制下有條不紊的協(xié)調(diào)工作?？刂破鳌⑦\算器組成CPU，是硬件系統(tǒng)的核心。存儲器計算機記憶或暫存數(shù)據(jù)的部件。計算機中的全部信息（數(shù)據(jù)、指令、程序）都存放在存儲器中。存儲器分為內(nèi)存儲器（內(nèi)存）和外存儲器（外存）兩種。輸入設(shè)備向計算機輸入信息的設(shè)備。輸出設(shè)備輸出計算機處理結(jié)果的設(shè)備。2021/2/21計算機軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件管理、監(jiān)控和維護計算機系統(tǒng)正常工作的程序和有關(guān)資料，是計算機正常運轉(zhuǎn)不可缺少的，任何用戶都要用到系統(tǒng)軟件，其他程序都要在系統(tǒng)軟件支持下編寫和運行。操作系統(tǒng)對計算機全部軟件、硬件資源進行控制和管理的大型程序，是直接運行在裸機上的最重要最基本的系統(tǒng)軟件，其他軟件必須在操作系統(tǒng)的支持下才能運行，它是軟件系統(tǒng)的核心。軟件是指計算機為某種特定目的運行所需要的程序以及程序運行時所需要的數(shù)據(jù)和有關(guān)的技術(shù)文檔資料。根據(jù)軟件用途將其分為兩大類：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。2021/2/21計算機軟件系統(tǒng)程序設(shè)計語言和語言處理程序程序設(shè)計語言分為：機器語言、匯編語言、高級語言①機器語言：用二進制代碼表示，是計算機唯一能識別和執(zhí)行的語言。②匯編語言：用助記符來表示機器指令的語言，也稱符號語言。③高級語言：一種接近于人類自然語言的語言，也稱算法語言。語言處理程序：計算機不能直接識別和執(zhí)行的源程序，必須由語言處理程序?qū)⑵浞g成機器能識別的目標程序（即機器指令代碼）。語言處理程序主要有：①匯編程序②編譯程序③解釋程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)作用是組織、管理和處理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。服務(wù)性程序主要包括：①編輯程序②連接裝配程序③測試、診斷程序2021/2/21計算機軟件系統(tǒng)為解決某個實際問題而編制的程序和有關(guān)資料。分為應(yīng)用軟件包和用戶程序。①應(yīng)用軟件包：生產(chǎn)廠家或軟件公司，為解決帶有通用性的問題而精心研制的程序，如Word、Excel、P