大学计算机基础课件-3.PPT

第3章计算机系统基础,3.1计算机的系统组成3.2微机的硬件组成,3.1计算机的系统组成,3.1.1计算机的系统组成3.1.2计算机的软件系统3.1.3计算机的硬件系统3.1.4计算机的工作原理,3.1.1计算机的系统组成,3.1.2计算机的软件系统,软件系统是为运行、管理、维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总称。软件的功能软件的分类按照软件的作用及其在计算机系统中地位，软件分为系统软件和应用软件。,3.1.3计算机的硬件系统,冯.诺依曼思想二进制程序与数据一样存放在内存五大模块,计算机硬件系统,（1）运算器运算器也称算术逻辑单元ALU，ArithmeticandLogicUnit，是进行算术运算和逻辑运算的部件。（2）控制器控制器是计算机的神经中枢和指挥中心。其功能是控制计算机各部件协调工作，使计算机自动地执行程序。（3）存储器存储器是存放数据和程序的记忆装置，是计算机中各种信息存储和交流的中心。存储器通常分为内部存储器（简称内存储器、内存）和外部存储器（简称外存储器、外存）两大类。（4）输入设备输入设备用来接收用户输入的原始数据和程序（5）输出设备输出设备用于将存放在内存中由计算机处理得到的结果数据转变为人们能够接受的形式。,3.1.4计算机的工作原理,1.指令与指令系统指令是人们指挥计算机完成一个基本操作的命令，是能被计算机识别并执行的二进制代码。它规定了计算机能完成的某一种基本操作，并由计算机硬件来执行。操作码指明该指令要完成的操作的类型或性质，如加法、减法、乘法、除法、取数、存数等。地址码指明该指令操作数所在内存地址单元或该指令操作数内容。,3.1.4计算机的工作原理,2.与指令有关的两个问题（1）指令兼容性问题由于每种处理器都有自己独特的指令系统，因此，用某一种计算机的机器语言编制出来的程序（指令代码）难以在其它种类的计算机上运行，这个问题被称为指令系统不兼容。（2）指令系统的复杂性与指令精简问题采用复杂指令集的处理器芯片的计算机被称为复杂指令集计算机（CISC，ComplexInstructionSetComputer）。精简指令集计算机（RISC，ReducedInstructionSetComputer）中只有一个数量有限的指令集，但是这些指令的执行速度很快。,3.1.4计算机的工作原理,3.计算机的工作原理,3.2微机的硬件组成,3.2.1主机箱3.2.2微处理器3.2.3内存（内存储器）3.2.4微机常用外围设备3.2.5总线与接口及相应标准3.2.6微机的分类3.2.7微机的主要性能指标3.2.8微机的兼容性,3.2微机的硬件组成,3.2.1主机箱,主机箱的外观,,3.2.1主机箱,主板,内存,总线插槽,接口卡,CPU,串行接口,USB接口,3.2.2微处理器,CPU字长内部各寄存器之间一次能够传递的数据位位宽与外部设备之间一次能够传递的数据位x位CPU通常用CPU字长和位宽来称呼CPU。例如，PentiumCPU字长是32位，位宽是64位，称为超32位CPU。CPU外频CPU总线频率CPU主频CPU内核电路的实际工作频率生产工艺技术通常用微米数字来描述,3.2.3内存（内存储器）,内存通常由SDRAM组成。（SDRAM是“SynchronousDynamicrandomaccessmemory”的缩写，意思是“同步动态随机存储器”，就是我们平时所说的“同步内存”，这种内存采用168线结构）,3.2.4微机常用外围设备,常用输入设备键盘、鼠标器、扫描仪常用输出设备显示器、打印机、绘图仪,,键盘,扫描仪,3.2.4微机常用外围设备,辅助存储器软盘、硬盘、磁带存储器、磁盘阵列、光盘、移动存储产品,软盘,硬盘,移动存储,3.2.5总线与接口及相应标准,1.总线微机中的总线按所传输的信息不同分为数据总线（DB，DataBus）、地址总线（AddressBus，AB）、控制总线（ControlBus，CB）三类。2.总线标准ISAIndustryStandardArchitecture总线、PCIPeripheralComponentInterconnect总线、AGPAcceleratedGraphicsPort总线3.接口串行接口、并行接口、USB接口、IEEE1394接口、硬盘接口（IDE接口、EIDE接口、SCSI接口）,3.2.6微机的分类,单片机利用大规模集成电路工艺将微型机的三大组成部分CPU、内存和I/O接口电路集成在一片硅片上，这就是单片机。单板机若将微型机的CPU、内存、I/O接口电路多个芯片安装在一块印制电路板上就组成了单板机。个人台式微机个人台式计算机desktop成为目前微型计算机（或个人计算机）的通称。服务器服务器是在多机环境，即网络环境中，存放共享资源及提供运算能力的计算机。便携式微机便携式微机是一种体积极小、重量极轻，但功能很强的便携式微型机。,3.2.7微机的主要性能指标,字长字长是计算机一次能直接处理的二进制数据的位数。主频是指计算机的时钟频率，单位一般用MHz（百万次/秒）。运算速度是指每秒钟能执行多少条指令，单位一般用MIPS（百万条/秒）。内存容量是指内存中能存储信息的总字节数。存取周期存储器进行一次完整的读/写操作所需的时间，也就是存储器连续两次读（或写）所需的最短时间间隔。外存容量及速度计算机的所有文件（包括程序，数据及文本）都保存在外部存储器中，如硬盘，软盘及光盘等。,3.2.8微机的兼容性,PC机的兼容性包括硬件和软件两个方面。硬件兼容性是指同一类型的硬件可以使用到不同的计算机上。软件兼容性是指使用不同的软件产品，可以相互交换数据，这主要取决于操作系统。,