計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成課件

第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成微型機(jī)系統(tǒng)的組成微型機(jī)系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)

微型機(jī)的基本工作原理微型機(jī)硬件基本組成微型機(jī)軟件系統(tǒng)1

1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成和工作原理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件軟件主機(jī)外部設(shè)備內(nèi)存CPU控制器隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)只讀存儲(chǔ)器(ROM)輸入設(shè)備輸出設(shè)備系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件運(yùn)算器

外存儲(chǔ)器返回2控制器--------計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞控制器對(duì)輸入的指令進(jìn)行分析，并統(tǒng)一控制計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件以完成一定的任務(wù)。它是指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)有條不紊地自動(dòng)執(zhí)行程序的元件。返回3運(yùn)算器運(yùn)算器又稱算術(shù)邏輯單元ALU。其主要任務(wù)是執(zhí)行各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。運(yùn)算器算術(shù)邏輯單元累加器狀態(tài)寄存器通用寄存器運(yùn)算暫存操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果。存放算術(shù)邏輯單元在工作中產(chǎn)生的狀態(tài)信息。暫存操作數(shù)或數(shù)據(jù)地址。返回4存儲(chǔ)器的組成內(nèi)存儲(chǔ)器RAM(RandomAccessMemory) 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器：可讀寫(xiě)，斷電后內(nèi)容消失。ROM(ReadOnly) 只讀存儲(chǔ)器：只讀不寫(xiě)，內(nèi)容永久保存。特點(diǎn)：訪問(wèn)速度快暫時(shí)性價(jià)高鏈接5存儲(chǔ)器的組成外存儲(chǔ)器軟磁盤(pán)硬磁盤(pán)光盤(pán)U盤(pán)存儲(chǔ)器特點(diǎn)：

訪問(wèn)速度慢永久性價(jià)低鏈接61.2計(jì)算機(jī)的工作原理電腦的工作原理跟電視、VCD機(jī)差不多，您給它發(fā)一些指令，它就會(huì)按您的意思執(zhí)行某項(xiàng)功能。不過(guò)，您可知道，這些指令并不是直接發(fā)給您要控制的硬件，而是先通過(guò)前面提過(guò)的輸入設(shè)備，如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)，接收您的指令，然后再由中央處理器（CPU）來(lái)處理這些指令，最后才由輸出設(shè)備輸出您要的結(jié)果。

71.2計(jì)算機(jī)的工作原理圖8計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)（5大組成部分）運(yùn)算器控制器存儲(chǔ)器輸出設(shè)備輸入設(shè)備數(shù)據(jù)流控制流鏈接92.微機(jī)的主要部件與指標(biāo)主板CPU芯片組內(nèi)存光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和光盤(pán)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和磁盤(pán)鍵盤(pán)鼠標(biāo)顯示器顯示卡打印機(jī)掃描儀音箱調(diào)制解調(diào)器數(shù)碼相機(jī)10系統(tǒng)主板：簡(jiǎn)稱母板，它是微機(jī)中最大的個(gè)集成電路板，有微處理器模塊、內(nèi)存模塊、基本（I/O）接口、中斷控制器，DMA控制器及系統(tǒng)總線組成。系統(tǒng)主板的性能主要有配合CPU的芯片組決定，選擇主板還要考慮它支持的內(nèi)存容量、擴(kuò)展槽的數(shù)量、支持的最大系統(tǒng)外頻及可擴(kuò)展性等因素。有些主板還集成顯示卡、聲卡、網(wǎng)卡等一些外圍設(shè)備接口卡。2.1、主板(MotherBoard、Mainboard、SystemBoard)112.1、主板主板的分類：數(shù)字芯片和模擬芯片主板的規(guī)格：AT主板、ATX主板主板內(nèi)部使用的總線：ISA、EISA、MCA、PCI、USB等。(MotherBoard、Mainboard、SystemBoard)122.2中央處理器(CPU)CPU(CentralProcessingUnit)組成： 控制器 運(yùn)算器

寄存器CPU是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心，最高執(zhí)行單位。它負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)指令的執(zhí)行、數(shù)學(xué)與邏輯的運(yùn)算、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與傳送，以及對(duì)內(nèi)外輸入輸出的控制。所以人們就以它來(lái)判斷電腦的檔次，于是出現(xiàn)了486、586之分。微型計(jì)算機(jī)的CPU稱為微處理器。不是單獨(dú)的元件，存在于控制器和運(yùn)算器中！132.2、CPUCPU即中央處理器。是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心部件。CPU廠商：Intel、AMD及IBM、摩拖羅拉、威勝等。CPU的型號(hào)和工作頻率：P10PentiumIII：500MHz-1.0GHzPentium4：1.5GHz-2.0GHz14

主存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱內(nèi)存）：主存是存取速度快而容量相對(duì)較小的一類存儲(chǔ)器；它直接與CPU相連接，即當(dāng)前正在運(yùn)行的程序與數(shù)據(jù)都必須存放在內(nèi)存。計(jì)算機(jī)的主存由半導(dǎo)體器件（超大規(guī)模集成電路）構(gòu)成。按內(nèi)存工作方式：內(nèi)存又可分為隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM和只讀存儲(chǔ)器ROM.如下圖所示：2.3、內(nèi)存內(nèi)存條15讀是從存儲(chǔ)器中取出數(shù)據(jù)。寫(xiě)是向存儲(chǔ)器中寫(xiě)入數(shù)據(jù)

寫(xiě)

RAM讀ROM讀

RAM中的數(shù)據(jù)可以隨時(shí)讀出和寫(xiě)入；斷電后信息全部丟失。通常所講的內(nèi)存的大小即為RAM的大小。16

ROM中的數(shù)據(jù)只能讀出不能寫(xiě)入；斷電后，ROM中數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。微機(jī)中ROM一般用來(lái)存放機(jī)器啟動(dòng)的系統(tǒng)程序。象BIOS。只讀存儲(chǔ)器有：EEPROM（電可擦除存儲(chǔ)器，可擦除可編程存儲(chǔ)器）、FlashMemory(快擦型存儲(chǔ)器，又叫閃存）。目前微機(jī)上內(nèi)存普遍采用內(nèi)存條。微機(jī)中現(xiàn)在使用的內(nèi)存條主要有SDRAM、RDRAM動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。

17為了解決內(nèi)存速度不能滿足CPU速度要求，即在CPU和內(nèi)存之間設(shè)計(jì)一個(gè)容量較小速度很快的高速緩存，這個(gè)高速緩存叫做Cache存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱快存。緩存的作用簡(jiǎn)單地講，就是用來(lái)存儲(chǔ)一些常用或即將用到的數(shù)據(jù)或指令，當(dāng)需要這些數(shù)據(jù)或指令的時(shí)候直接從緩存中讀取，這樣比到內(nèi)存甚至硬盤(pán)中讀取要快得多，能夠大幅度提升CPU的處理速度。目前采用的高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache)技術(shù)，它的訪問(wèn)速度比DRAM快10倍以上.它又可分為兩級(jí)L1Cache和L2Cache，在Intel公司的Pentium11及以后產(chǎn)品兩級(jí)Cache都封裝在CPU內(nèi)。Cache存儲(chǔ)器181、容量：內(nèi)存條的容量常見(jiàn)的有16M，32M，64M，128M，256M等。2、存取時(shí)間：內(nèi)存的存取時(shí)間決定了內(nèi)存的速度，單位是納秒（ns）。3、奇偶校驗(yàn)位：主要是用來(lái)保證數(shù)據(jù)的正確讀寫(xiě)。4、接口類型：主要有SIMM（單列直插）和DIMM（雙列直插）內(nèi)存條的主要技術(shù)指標(biāo)返回192.4、I/O總線和擴(kuò)展槽總線的概念

總線是外圍設(shè)備訪問(wèn)內(nèi)存和CPU的數(shù)據(jù)通道，他傳送控制信號(hào)、地址信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)，它傳輸?shù)乃俣群鸵淮蝹魉偷臄?shù)據(jù)大小也是衡量微型機(jī)性能的重要指標(biāo)。按信號(hào)類型分為三總線結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)總線DB(DataBus)地址總線AB(AddressBus)控制總線CB(ControlBus)202.4、I/O總線和擴(kuò)展槽目前使用最廣泛的2種總線：ISA總線和PCI局部總線。1，ISA總線ISA即工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)總線是美國(guó)IBM公司為286計(jì)算機(jī)制定的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線。該總線的總線寬度是16位，總線頻率為8MHz。2、PCI總線

PCI即連接外部設(shè)備的計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線

是即美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)專業(yè)集團(tuán)推出的新一代64位總線。該總線的最高總線頻率為33MHz，數(shù)據(jù)傳輸率為80Mby/s(峰值傳輸率為133Mby/s)。

擴(kuò)展槽：即PC外設(shè)的一些接口。我們的一些外圍設(shè)備就是通過(guò)系統(tǒng)主板上的擴(kuò)展槽與I/O總線相連。有ISA、PCI、USB、AGP等形式。P1121不能被CPU直接訪問(wèn)。外存中的程序，需要調(diào)入內(nèi)存，才可執(zhí)行。除軟盤(pán)外，一般外存容量比內(nèi)存大。外存速度比內(nèi)存慢。它包括：2.5外存儲(chǔ)器1，磁存儲(chǔ)器2，光存儲(chǔ)器3，U盤(pán)存儲(chǔ)器222.5.1、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和磁盤(pán)

磁盤(pán)是通過(guò)表面的磁性介質(zhì)來(lái)記錄信息的。（1）軟盤(pán)和軟驅(qū)：統(tǒng)稱為軟磁盤(pán)軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器軟盤(pán)的規(guī)格有5.25英寸和9CM(3.5英寸)兩種23A、軟盤(pán)寫(xiě)保護(hù)口：當(dāng)軟盤(pán)處于寫(xiě)保護(hù)狀態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)不能寫(xiě)入此張軟盤(pán)。B、軟盤(pán)的工作原理：盤(pán)片轉(zhuǎn)動(dòng)、磁頭移動(dòng)C、軟盤(pán)的主要技術(shù)指標(biāo)：面數(shù)、磁道、扇區(qū)、存儲(chǔ)密度、容量。其中：軟盤(pán)的容量=面數(shù)*磁道數(shù)*扇區(qū)*512(字節(jié))=2*80*18*512BD、軟盤(pán)的保護(hù)：防磁、防熱、防濕，切勿用手摸磁盤(pán)外露磁表面，不用時(shí)就放在盤(pán)套中，切勿彎曲、擠壓，標(biāo)簽就先寫(xiě)后貼，驅(qū)動(dòng)器燈亮?xí)r，不能抽插磁盤(pán)。24（2）硬盤(pán)和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器（統(tǒng)稱硬磁盤(pán)）它容量大，讀寫(xiě)速度比軟磁盤(pán)快很多，不易損壞。硬盤(pán)形狀如下：硬盤(pán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)硬盤(pán)的存儲(chǔ)容量公式：磁頭數(shù)*柱面數(shù)*扇區(qū)數(shù)*每個(gè)扇區(qū)的字節(jié)數(shù)252.5.2、光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和光盤(pán)（統(tǒng)稱光存儲(chǔ)器）CD-ROM光驅(qū)常見(jiàn)光盤(pán)和光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器CD-ROM： 只讀型光盤(pán)CD-MO：可重復(fù)讀寫(xiě)光盤(pán)CD-R：可刻錄光盤(pán)

CD-RW：可重復(fù)刻錄光盤(pán)DVD：數(shù)字多功能光盤(pán)26U盤(pán)（魔盤(pán)，優(yōu)盤(pán)）它具有容量大（數(shù)十兆——幾百兆），體積小，保存信息可靠，易攜帶等優(yōu)點(diǎn)。U盤(pán)存儲(chǔ)器返回272.6、外圍設(shè)備（1）、鍵盤(pán)

鍵盤(pán)是由一組排列成陣列形式的按鍵開(kāi)關(guān)組成。每按下一個(gè)鍵，則產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的掃描碼，不同位置的按鍵對(duì)應(yīng)不同的掃描碼。鍵盤(pán)中的單片機(jī)將掃描碼送到主機(jī)，再由主機(jī)將按鍵掃描碼轉(zhuǎn)換成ASCII碼。早期的鍵盤(pán)是83鍵，常用的有101鍵、102和104鍵標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)。28打字鍵區(qū)光標(biāo)鍵區(qū)小鍵盤(pán)區(qū)功能鍵區(qū)指示燈面板組合控制鍵101鍵組成29（2）、鼠標(biāo)鼠標(biāo)： 屏幕坐標(biāo)位置指示器。鼠標(biāo)的外觀：鼠標(biāo)的分類：以按鈕數(shù)目劃分：兩鍵鼠標(biāo)三鍵鼠標(biāo)以鼠標(biāo)工作原理劃分：光電式(光學(xué))鼠標(biāo)人體工程學(xué)鼠標(biāo)機(jī)械式鼠標(biāo)30（3）、顯示器主要技術(shù)指標(biāo)：尺寸：15寸、17寸、21寸分辨率：800×600，1024×768，1600×1200，……刷新頻率點(diǎn)距逐行/隔行顯示輻射指標(biāo)綠色功能顯示器：顯示器由監(jiān)視器和顯示控制適配器組成31按顯示器顯示的顏色分：?jiǎn)紊筒噬?/p>

按顯示的內(nèi)容分：字符顯示器(只顯示ASCⅡ字符)和圖形顯示器(可顯示ASCⅡ字符和圖形)按顯示器的大小分：14英寸、15英寸、17英寸。顯示器的分類32顯示卡顯示卡的分類(按采用的圖形芯片劃分)：?jiǎn)紊@示卡彩色顯示卡2D圖形加速卡3D圖形加速卡顯示卡的規(guī)格：CGA：彩色圖形適配卡（4色）EGA：增強(qiáng)圖形適配卡（16色）VGA：視頻圖形陣列（256）SVGA：超級(jí)視頻圖形陣列XGA：增強(qiáng)圖形陣列33（4）打印機(jī)打印機(jī)的種類：針式(點(diǎn)陣)打印機(jī)噴墨打印機(jī)激光打印機(jī)打印機(jī)的技術(shù)指標(biāo)：分辨率速度噪聲34（5）調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器(Modem)是能夠完成數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的設(shè)備。數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)調(diào)制：模擬信號(hào)數(shù)