計算機硬件及軟件系統(tǒng)課件介紹

1、computercomputer復 習。computercomputer第第2 2章章計算機硬件及軟件系統(tǒng)計算機硬件及軟件系統(tǒng)Computer hardware and software systemComputer hardware and software systemcomputercomputer本講主要內容本講主要內容: :計算機系統(tǒng)概述計算機系統(tǒng)概述2計算機硬件系統(tǒng)計算機硬件系統(tǒng)3計算機軟件系統(tǒng)計算機軟件系統(tǒng)4計算機工作原理計算機工作原理1computercomputer一、計算機工作原理一、計算機工作原理中文名：約翰中文名：約翰馮馮諾依曼諾依曼外文名：外文名：John Von N

2、eumannJohn Von Neumann國籍：美籍匈牙利人國籍：美籍匈牙利人出生地：布達佩斯出生地：布達佩斯出生日期：出生日期：19031903年年1212月月2828日日逝世日期：逝世日期：19571957年年2 2月月8 8日日職業(yè)：數(shù)學家、化學家、計算機專家職業(yè)：數(shù)學家、化學家、計算機專家畢業(yè)院校：蘇黎世大學、布達佩斯大學畢業(yè)院校：蘇黎世大學、布達佩斯大學computercomputer根據(jù)馮諾依曼體系結構構成的計算機，必須具有如下功根據(jù)馮諾依曼體系結構構成的計算機，必須具有如下功能：能： 把需要的程序和數(shù)據(jù)送至計算機中。把需要的程序和數(shù)據(jù)送至計算機中。 必須具有長期記憶程序、數(shù)據(jù)、

3、中間結果及最終運算結必須具有長期記憶程序、數(shù)據(jù)、中間結果及最終運算結果的能力。果的能力。 能夠完成各種算術、邏輯運算和數(shù)據(jù)傳送等數(shù)據(jù)加工處能夠完成各種算術、邏輯運算和數(shù)據(jù)傳送等數(shù)據(jù)加工處理的能力。理的能力。 能夠根據(jù)需要控制程序走向，并能根據(jù)指令控制機器的能夠根據(jù)需要控制程序走向，并能根據(jù)指令控制機器的各部件協(xié)調操作。各部件協(xié)調操作。 能夠按照要求將處理結果輸出給用戶。能夠按照要求將處理結果輸出給用戶。 computercomputer 計算機的基本工作原理是由美籍匈牙利計算機的基本工作原理是由美籍匈牙利科學家馮科學家馮諾依曼于諾依曼于19461946年首先提出的。年首先提出的。 1.1.采用

4、二進制的形式表示數(shù)據(jù)和指令。采用二進制的形式表示數(shù)據(jù)和指令。 2.2.采用存儲程序方式。采用存儲程序方式。 3.3.計算機由運算器、存儲器、控制器、輸入設計算機由運算器、存儲器、控制器、輸入設備、輸出設備備、輸出設備5 5大部件組成。大部件組成。computercomputer 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù) 請請求求信信號號 控控制制信信號號 指指令令 操操作作 命命令令 請請求求信信號號 地地址址 控控制制信信號號 輸輸出出信信息息 原原始始數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)、程程序序 輸輸出出設設備備 存存儲儲器器 反反饋饋 信信號號 輸輸入入設設備備 運運算算器器 控控制制器器 微機硬件系統(tǒng)工作原理圖微機硬件系統(tǒng)工作原理圖p

5、25p25computercomputer硬硬 件件軟軟 件件二、計算機系統(tǒng)概述二、計算機系統(tǒng)概述計計算算機機系系統(tǒng)統(tǒng)硬件硬件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件軟件系統(tǒng)系統(tǒng)運算器運算器：執(zhí)行各種算術運算和邏輯運算執(zhí)行各種算術運算和邏輯運算控制器控制器：控制程序運行，協(xié)調各部件動作控制程序運行，協(xié)調各部件動作存儲器存儲器：存儲程序和數(shù)據(jù)存儲程序和數(shù)據(jù)輸入設備輸入設備：接受用戶的指令和數(shù)據(jù)接受用戶的指令和數(shù)據(jù)輸出設備輸出設備：呈現(xiàn)結果呈現(xiàn)結果系統(tǒng)軟件：面向系統(tǒng)系統(tǒng)軟件：面向系統(tǒng) Windows、 Unix、 Dos應用軟件：面向應用應用軟件：面向應用 Office、 Flash、 PhotoShop CPU 內存（主存

6、）內存（主存） 外存（輔存）外存（輔存） 主機主機外部設備外部設備（微處理器）（微處理器）computercomputer三、計算機的硬件系統(tǒng)三、計算機的硬件系統(tǒng)computercomputercomputercomputer中央處理器中央處理器（Central Processing Central Processing Unit,Unit,CPUCPU）是是計算機的指揮中心和心臟計算機的指揮中心和心臟，主要完成算術和，主要完成算術和邏輯運算，控制計算機各部件統(tǒng)一協(xié)調工作。邏輯運算，控制計算機各部件統(tǒng)一協(xié)調工作。由由運算器運算器（Arithmetic Logical Unit, ALU Ari

7、thmetic Logical Unit, ALU ）和和控制器控制器（Control UnitControl Unit，CUCU）組成）組成. .CPUCPU：是：是決定計算機性能的核心部件決定計算機性能的核心部件。computercomputer中央處理器中央處理器（Central Processing Central Processing Unit,Unit,CPUCPU）雙核處理器雙核處理器(Dual Core Processor)(Dual Core Processor) 是指在一個處理器上集成兩個運算核心，從而是指在一個處理器上集成兩個運算核心，從而提高計算能力。也就是將兩個物理處

8、理器核心整合提高計算能力。也就是將兩個物理處理器核心整合入一個核中。入一個核中。三核處理器三核處理器四核處理器四核處理器 將四個物理處理器核心整合入一個核中。將四個物理處理器核心整合入一個核中。六核處理器六核處理器 采用原生六核心設計，六個核心分成兩組，每采用原生六核心設計，六個核心分成兩組，每三個核心為一組三個核心為一組computercomputer中央處理器中央處理器（Central Processing Central Processing Unit,Unit,CPUCPU） Intel Intel是生產(chǎn)是生產(chǎn)CPUCPU的老大哥，它占有的老大哥，它占有80%80%多的市多的市場份額，

9、除場份額，除IntelIntel公司外，較著名的微處理器生產(chǎn)公司外，較著名的微處理器生產(chǎn)廠家還有廠家還有AMDAMD公司、公司、IBMIBM公司等。公司等。20102010年年1 1月，英特爾酷睿處理器家族全新月，英特爾酷睿處理器家族全新Core i3/i5/i7Core i3/i5/i7系列系列處理器在北京發(fā)布。處理器在北京發(fā)布。i3i3代表低端產(chǎn)品代表低端產(chǎn)品 雙核雙核i5i5代表中端產(chǎn)品代表中端產(chǎn)品 雙核和四核雙核和四核i7i7代表高端產(chǎn)品代表高端產(chǎn)品 四核和六核四核和六核computercomputer中央處理器中央處理器（Central ProcessingCentral Proce

10、ssing UnitUnit, ,CPUCPU）computercomputer主要性能指標主要性能指標: :時鐘主頻時鐘主頻：CPUCPU在單位時間內在單位時間內( (秒秒) )發(fā)出的脈沖數(shù)，發(fā)出的脈沖數(shù)，通常以兆赫茲（通常以兆赫茲（MHZMHZ）為單元。）為單元。如：如：Intel Core 2 Duo T6600 2.20GHZIntel Core 2 Duo T6600 2.20GHZ是指主頻為是指主頻為2.20G2.20G赫茲。赫茲。如：英特爾新酷睿如：英特爾新酷睿 i3-330M 2.13GHzi3-330M 2.13GHz computercomputer存儲器存儲器(Memor

11、y)(Memory)“讀讀”：把數(shù)據(jù)從存儲器中取出的過程把數(shù)據(jù)從存儲器中取出的過程“寫寫”：把數(shù)據(jù)存入存儲器的過程把數(shù)據(jù)存入存儲器的過程內部存儲器內部存儲器( (又稱內存、主存又稱內存、主存) ) ： 用來存放正在使用或隨時要使用的程序和數(shù)據(jù)。用來存放正在使用或隨時要使用的程序和數(shù)據(jù)。 容量小，速度快。容量小，速度快。CPUCPU可以直接訪問內存?？梢灾苯釉L問內存。外部存儲器外部存儲器( (又稱外存、輔存又稱外存、輔存) ) ： 用于永久存放程序和數(shù)據(jù)容量大，速度慢。用于永久存放程序和數(shù)據(jù)容量大，速度慢。CPU內存（內存（RAM）外存外存computercomputer內部存儲器內部存儲器 P

12、rimary storage(memory)v只讀存儲器（只讀存儲器（ROMROM） 主要用來存放各種固定程序和數(shù)據(jù)主要用來存放各種固定程序和數(shù)據(jù), ,它的內它的內容容只能讀（?。荒軐懀ù妫?，斷電后，其中只能讀（?。?，不能寫（存），斷電后，其中的信息不會丟失的信息不會丟失 如如:ROM BIOS(:ROM BIOS(基本輸入輸出系統(tǒng)基本輸入輸出系統(tǒng)),),其中部分其中部分內容用于啟動計算機內容用于啟動計算機, ,每次開機時都要執(zhí)行。每次開機時都要執(zhí)行。v隨機存儲器（隨機存儲器（RAMRAM） 主要用來存放操作數(shù)、中間結果、最終結果，主要用來存放操作數(shù)、中間結果、最終結果，能讀也能寫，斷電后

13、信息丟失能讀也能寫，斷電后信息丟失. .微機內存容量的大小主要是指微機內存容量的大小主要是指RAMRAM的容量的容量computercomputercomputercomputercomputercomputer外部存儲器外部存儲器Secondary storage(memory) 利用磁性材料制成，用于永久存放程序利用磁性材料制成，用于永久存放程序和數(shù)據(jù)。和數(shù)據(jù)。 硬盤、閃存、可移動硬盤、光盤硬盤、閃存、可移動硬盤、光盤computercomputercomputercomputercomputercomputer硬盤硬盤 硬磁盤由硬質合金材料構成的多張盤片組成，硬磁盤由硬質合金材料構成的多

14、張盤片組成，與硬盤驅動器作為一個整體被密封在一個金屬盒內，與硬盤驅動器作為一個整體被密封在一個金屬盒內，合稱為硬盤。合稱為硬盤。特點：特點：存儲容量大、可靠性高。存儲容量大、可靠性高。品牌：希捷酷魚、西部數(shù)據(jù)、日立等品牌：希捷酷魚、西部數(shù)據(jù)、日立等希捷酷魚希捷酷魚 1TB1TB西部數(shù)據(jù)西部數(shù)據(jù) 2TB(2TB(綠版）綠版）computercomputer光驅光驅 刻錄機刻錄機computercomputer類型：類型：只讀型光盤只讀型光盤(CD-ROM)(CD-ROM)，只能讀取信息，不能寫入只能讀取信息，不能寫入一次性刻錄光盤一次性刻錄光盤(CD-R(CD-R和和DVD-R)DVD-R)，只

15、能寫一次，寫只能寫一次，寫后不能修改后不能修改可擦寫光盤可擦寫光盤(CD-RW(CD-RW和和DVD-RW)DVD-RW)，可以重復讀寫，但可以重復讀寫，但需要光盤刻錄機操作需要光盤刻錄機操作computercomputer可移動硬盤可移動硬盤computercomputer可移動硬盤可移動硬盤computercomputer閃存閃存computercomputer輸入/輸出設備：J輸入設備：輸入程序和數(shù)據(jù)，并轉換成二進制代碼。輸入設備：輸入程序和數(shù)據(jù)，并轉換成二進制代碼。J常用設備：鍵盤、鼠標、掃描儀常用設備：鍵盤、鼠標、掃描儀J輸出設備：輸出設備：將結果輸出，并轉換成用戶能識別的形將結果輸

16、出，并轉換成用戶能識別的形式。式。J常用設備：顯示器、打印機、音響、投影設備、刻常用設備：顯示器、打印機、音響、投影設備、刻錄機等錄機等computercomputer鍵盤鍵盤computercomputer人體工學鍵盤擺脫了傳統(tǒng)人體工學鍵盤擺脫了傳統(tǒng)“一一”字型鍵盤的反關節(jié)字型鍵盤的反關節(jié) 、易疲勞等劣處，自然、舒適、易用。易疲勞等劣處，自然、舒適、易用。 鍵盤鍵盤computercomputer鼠標鼠標computercomputer鼠標鼠標computercomputer掃描儀掃描儀computercomputer顯示器顯示器CRTCRT純平顯示器純平顯示器 LEDLED液晶顯示器液晶顯

17、示器computercomputer顯示器顯示器技術指標：技術指標：尺寸：尺寸：1717寸、寸、1919寸、寸、2222寸寸點距：是指屏幕上兩個相鄰熒光點的距離，點距點距：是指屏幕上兩個相鄰熒光點的距離，點距越小，顯示器顯示圖形越清晰。目前高清晰大屏幕顯越小，顯示器顯示圖形越清晰。目前高清晰大屏幕顯示器通常采用示器通常采用0.24mm0.24mm、0.25mm0.25mm的點距，某些產(chǎn)品甚至的點距，某些產(chǎn)品甚至達到達到0.21mm0.21mm； 分辨率分辨率（ResolutionResolution） ：（：（10241024* *768768、 14401440* *900900等）等）刷新

18、頻率：每分鐘屏幕畫面更新的次數(shù)。刷新頻率：每分鐘屏幕畫面更新的次數(shù)。computercomputer打印機打印機針式打印機針式打印機 噴墨打印機噴墨打印機 激光打印機激光打印機 computercomputer音響音響computercomputer微機的其他部件： 聲卡：聽、說、唱的功能聲卡：聽、說、唱的功能接接 顯卡：顯示控制適配器，顯示器與主機之間顯卡：顯示控制適配器，顯示器與主機之間口口 的接口的接口 網(wǎng)卡網(wǎng)卡/MODEM/MODEM（調制解調器）（調制解調器）機箱、電源等機箱、電源等computercomputer聲卡聲卡(Sound Card)(Sound Card)也叫音頻卡：是

19、多媒體技術中最基本的組成部也叫音頻卡：是多媒體技術中最基本的組成部分，是實現(xiàn)聲波數(shù)字信號相互轉換的一種硬件。分，是實現(xiàn)聲波數(shù)字信號相互轉換的一種硬件。computercomputer顯卡（顯卡（Display CardDisplay Card）基本作用就是控制計算機的圖形輸出，由顯示基本作用就是控制計算機的圖形輸出，由顯示卡連接顯示器?？ㄟB接顯示器。分集成顯卡和獨立顯卡。分集成顯卡和獨立顯卡。computercomputer網(wǎng)卡網(wǎng)卡(Network Interface Card(Network Interface Card)網(wǎng)卡也叫網(wǎng)卡也叫“網(wǎng)絡適配器網(wǎng)絡適配器”，簡稱，簡稱“NICNIC”，

20、網(wǎng)卡，網(wǎng)卡是局域網(wǎng)中最基本的部件之一，它是連接計算機與是局域網(wǎng)中最基本的部件之一，它是連接計算機與網(wǎng)絡的硬件設備。網(wǎng)絡的硬件設備。 無線網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡computercomputer主板（Mainboard）多層電路印刷板，為其它設備提供住所（多層電路印刷板，為其它設備提供住所（CPUCPU、內存、內存、I/OI/O接口）。又稱系統(tǒng)板、母板等，微型計算接口）。又稱系統(tǒng)板、母板等，微型計算機的核心部件。機的核心部件。主板上面密布各種元件、接口、插槽。各種外主板上面密布各種元件、接口、插槽。各種外設、板卡、設、板卡、 CPU CPU 、存儲器等，都要接在主板上。、存儲器等，都要接在主板上。主板在一臺

21、計算機中扮演著軀干和中樞神經(jīng)的角色，主板在一臺計算機中扮演著軀干和中樞神經(jīng)的角色，它直接關系著一臺計算機的種類、性能、功能。它直接關系著一臺計算機的種類、性能、功能。computercomputer 總線擴展槽、輸入/輸出接口電池BIOS芯片組IDE1，接硬盤或光驅 FDC，接軟驅內存插槽芯片組CPU 插槽ATX電源插口鼠標、鍵盤接口并口串口USB接口computercomputer主板（Mainboard）按照主板生產(chǎn)商生產(chǎn)主板時所使用的主板芯片分類：按照主板生產(chǎn)商生產(chǎn)主板時所使用的主板芯片分類：Intel Intel 主板、主板、AMD AMD 主板主板國產(chǎn)品牌國產(chǎn)品牌 華碩、華碩、 技嘉

22、、昂達、微星、七彩虹等技嘉、昂達、微星、七彩虹等如：華碩如：華碩 P8h61-MLE P8h61-MLE （ Intel Intel ） 技嘉技嘉 GA-Z68A-D3H GA-Z68A-D3H （ Intel Intel ） 華碩華碩 M5A97 M5A97 （ AMD AMD ） 微星微星 870-C45 870-C45 （ AMD AMD ）computercomputer機箱機箱主要作用是放置和固定各電腦配件，起到一個主要作用是放置和固定各電腦配件，起到一個承托和保護作用，此外，電腦機箱具有電磁輻射的承托和保護作用，此外，電腦機箱具有電磁輻射的屏蔽的重要作用屏蔽的重要作用. .機箱一般

23、包括外殼、支架、面板上的各種開關、機箱一般包括外殼、支架、面板上的各種開關、指示燈等。外殼用鋼板和塑料結合制成，硬度高，指示燈等。外殼用鋼板和塑料結合制成，硬度高，主要起保護機箱內部元件的作用；支架主要用于固主要起保護機箱內部元件的作用；支架主要用于固定主板、電源和各種驅動器。定主板、電源和各種驅動器。機箱的品牌有金河田機箱的品牌有金河田、動力火車、動力火車、 TTTT、多彩、多彩、長城、華碩、酷冷至尊等。長城、華碩、酷冷至尊等。computercomputer鑫谷鑫谷 榮者駕御榮者駕御 computercomputer金河田金河田中國風中國風computercomputer多彩透明機箱多彩透

24、明機箱( (水晶宮水晶宮) ) computercomputercomputercomputer2 2、微機硬件系統(tǒng)組成、微機硬件系統(tǒng)組成中央處理器中央處理器CPUCPU：Intel Intel 酷?？犷7 2600K 3.4GHzi7 2600K 3.4GHz內存內存：4G DDR34G DDR3主板主板：微星：微星 Z68A-G43(G3) Z68A-G43(G3) 顯卡顯卡：影馳：影馳 GTX560 TiGTX560 Ti黑將黑將 2GB 2GB 硬盤硬盤：希捷：希捷 Barracuda 1TB 7200Barracuda 1TB 7200轉轉 64MB64MB光驅光驅：先鋒：先鋒 B

25、DR-S06XLB 699 BDR-S06XLB 699 機箱機箱：多彩：多彩 游戲王系列游戲王系列SH891SH891（烈火金剛）（烈火金剛） 電源供應器電源供應器：航嘉：航嘉 冷靜王至尊版冷靜王至尊版 顯示器顯示器：三星：三星 S27A550H S27A550H 音箱音箱：惠威：惠威 D1010MKII 08D1010MKII 08款款 鍵鼠鍵鼠：RazerRazer 地獄狂蛇游戲標配鍵鼠套裝地獄狂蛇游戲標配鍵鼠套裝 攝像頭攝像頭：集成：集成3030萬像素攝像頭萬像素攝像頭無線網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡：支持：支持802.11a/g/n802.11a/g/n無線無線computercomputer1.1

26、.字長字長 計算機一次處理的二進制數(shù)的位數(shù)計算機一次處理的二進制數(shù)的位數(shù) 例如：例如：8 8、1616、3232、6464位位 作為一個整體被存取、傳送、處理，體現(xiàn)作為一個整體被存取、傳送、處理，體現(xiàn)了計算機的性能，字長越長，精度越高。了計算機的性能，字長越長，精度越高。2.2.運算速度運算速度 每秒執(zhí)行基本指令的條數(shù)。每秒執(zhí)行基本指令的條數(shù)。 單位：次單位：次/ /秒、百萬次秒、百萬次/ /秒、萬億次秒、萬億次/ /秒秒3.3.主頻主頻 計算機的主時鐘頻率，反映了計算機的運計算機的主時鐘頻率，反映了計算機的運算速度。單位：赫茲（算速度。單位：赫茲（HZHZ）4.4.存儲器容量存儲器容量計算機

27、的主要性能指標計算機的主要性能指標computercomputer綠色環(huán)保電腦綠色環(huán)保電腦指從使用材料、噪音、能耗、輻射等方面考慮，指從使用材料、噪音、能耗、輻射等方面考慮，組建了一臺安靜、節(jié)能、無污染、低輻射的環(huán)保電組建了一臺安靜、節(jié)能、無污染、低輻射的環(huán)保電腦。腦。 綠色環(huán)保型配置要求綠色環(huán)保型配置要求: : 1 1）液晶顯示器）液晶顯示器 2 2）無鉛主板）無鉛主板 3 3）防輻射機箱及靜音電源）防輻射機箱及靜音電源4 4）人體工程學外設）人體工程學外設 computercomputer小結小結計計算算機機系系統(tǒng)統(tǒng)硬件硬件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件軟件系統(tǒng)系統(tǒng)運算器：運算器：執(zhí)行各種算術運算和邏輯運算

28、執(zhí)行各種算術運算和邏輯運算控制器控制器：控制程序運行，協(xié)調各部件動作控制程序運行，協(xié)調各部件動作存儲器存儲器：存儲程序和數(shù)據(jù)存儲程序和數(shù)據(jù)輸入設備輸入設備：接受用戶的指令和數(shù)據(jù)接受用戶的指令和數(shù)據(jù)輸出設備輸出設備：呈現(xiàn)程序運行結果呈現(xiàn)程序運行結果系統(tǒng)軟件：面向系統(tǒng)系統(tǒng)軟件：面向系統(tǒng) WindowsWindows、 UnixUnix、 DosDos應用軟件：面向應用應用軟件：面向應用 OfficeOffice、 FlashFlash、 PhotoShopPhotoShop CPUCPU 內存（主存）內存（主存） 外存（輔存）外存（輔存） 主機主機 外部設備外部設備computercomputer小結小結機箱機箱主板主板CPUCPU內存內存硬盤硬盤顯卡顯卡 網(wǎng)卡網(wǎng)卡 聲卡聲卡光驅光驅鍵鼠鍵鼠顯示器顯示器computercomputer計算機為什么能做很多事情？計算機為什么能做很多事情？科學計算、排版印刷、輔助設計科學計算、排版印刷