計算機系統(tǒng)與工作原理1

第一節(jié)

計算機系統(tǒng)組成及工作原理計算機系統(tǒng)組成及工作原理

一、計算機的系統(tǒng)組成

二、計算機的工作原理一、計算機系統(tǒng)組成中央處理器（CPU）存儲器主機輸入設備輸出設備外部設備系統(tǒng)軟件應用軟件硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)計算機系統(tǒng)(驅體)(靈魂)主板硬盤

……

硬件系統(tǒng)：是構成計算機的各種物理設備或器件的總稱，是計算機中那些看得見、摸得著的實體．1、計算機的硬件顯示器鍵盤鼠標主機返回電源光驅軟驅

顯示卡網(wǎng)卡CPU

主板硬盤內(nèi)存條主機主板

主板又叫MotherBoard（母板）。它其實就是一塊電路板，上面密密麻麻都是各種電路。它可以說是PC機的神經(jīng)系統(tǒng)，CPU、內(nèi)存、顯示卡、聲卡等等都是直接安裝在主板上的，而硬盤、軟驅等部件也需要通過接線和主板聯(lián)接。如果說CPU是電腦的心臟，那么，主板就是血管和神經(jīng)，有了主板，電腦的CPU才能控制硬盤、軟驅等周邊設備。

中央處理器（CPU）：由控制器和運算器構成，它是一種超大規(guī)模的集成電路，具有運算、處理和控制的功能，是計算機的核心部件。常用的CPU的型號有Pentium(奔騰)、AMD速龍、Core（酷睿）等等。中央處理器運算器：是計算機的“信息加工廠”。相當于計算機的“算盤”，用于快速高效計算?？刂破鳎合喈斢谟嬎銠C的“指揮部”，下達控制命令，協(xié)調(diào)計算機工作整個計算機的指揮中心，它取出程序中的指令，經(jīng)分析后，便按要求發(fā)出信號，使各部分協(xié)調(diào)一致。返回運算器+控制器=CPU存儲器存儲器：分為內(nèi)存儲器和外存儲器內(nèi)存儲器，也稱內(nèi)存。相當于計算機內(nèi)部的存儲中心內(nèi)存是電腦的核心部件之一，重要性僅次于CPU；是電腦的一個臨時存儲器，它只負責電腦數(shù)據(jù)的中轉，不能永久保存數(shù)據(jù)；存儲器容量的基本單位是字節(jié)（B），常見的容量單位有KB（千字節(jié)），MB（兆字節(jié)），GB（千兆字節(jié)），它們之間的換算關系為：1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB通常內(nèi)存容量為:512MB、1G、2G、4G內(nèi)存儲器內(nèi)存只讀存儲器（ROM）隨機存儲器（RAM）ROM：它存儲的信息一般由計算機廠家確定，通常是計算機啟動時的引導程序、系統(tǒng)的基本輸入輸出系統(tǒng)等重要信息，這些信息只能讀取，不能修改。重新啟動計算機后，ROM中的信息不會丟失RAM:主要用來隨時存儲計算機中正在進行處理的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不僅允許被讀取，還允許被修改。重新啟動計算機后，RAM中的信息將全部丟失。我們平常所說的內(nèi)存容量，指的就是RAM的容量。返回外存儲器外存儲器：主要用來存放需要保存的信息。

常用的外存儲器有：軟磁盤、硬磁盤、光盤、閃盤（U盤）光盤返回軟磁盤硬磁盤閃盤（U盤）掃描儀投影儀音箱麥克風手寫板打印機計算機的其他幫手顯示器鍵盤鼠標輸入設備：主要作用是把程序和數(shù)據(jù)等信息轉換成計算機適用的編碼并順序送往內(nèi)存儲器。輸出設備：主要作用是把計算機處理的數(shù)據(jù)、計算結果等內(nèi)部信息按人們要求的形式輸出。輸入設備：鍵盤、鼠標、掃描儀、手寫板、麥克風輸出設備：顯示器、打印機、投影儀、音箱返回1、計算機的硬件4、練習1、一個完整的計算機系統(tǒng)包括_______A.主機、鍵盤和顯示器B.計算機與外部設備C.硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)D.系統(tǒng)軟件與應用軟件C√課后、拓展課堂練習4、練習2、統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)計算機工作的部件是_______A.主存儲器 B.硬盤C.運算器 D.控制器D√課后、拓展課堂練習4、練習3、下列存儲設備中，屬于內(nèi)存儲器的是_______A.光盤 B.U盤C.硬盤 D.內(nèi)存D√課后、拓展課堂練習4、練習4、下列設備中，屬于輸入設備的有______________A.攝像頭 B.打印機C.U盤 D.掃描儀E.數(shù)碼相機 F.麥克風G.觸摸屏 A、D、E、F、G√課后、拓展√√√√課堂練習4、練習5、(填空)如果讓你把一張照片輸入到計算機內(nèi)，你會選用________________；通過_____________可以使照片的內(nèi)容再現(xiàn)。課后、拓展掃描儀、數(shù)碼相機打印機、顯示器課堂練習探索活動：利用所學知識，給自己配置一臺計算機！離開軟件，計算機就無法工作?！败浖到y(tǒng)是計算機系統(tǒng)的靈魂”，是發(fā)揮計算機功能的關鍵，用戶通過計算機軟件使用計算機，而硬件是計算機系統(tǒng)的基礎，是軟件的載體。2、計算機軟件軟件系統(tǒng)軟件應用軟件2、計算機的軟件計算機軟件是計算機系統(tǒng)中程序、數(shù)據(jù)和相關技術文檔資料的總稱．．軟件是用來指揮計算機工作的命令語言。計算機系統(tǒng)包括軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)，沒有軟件系統(tǒng)的計算機稱為“裸機”。系統(tǒng)軟件是一種管理計算機硬件和為應用軟件提供運行環(huán)境的軟件。如常見的Windows98、WindowsXP、

Vista、Unix、Linux、OS/2系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件返回應用軟件是指在計算機硬件和系統(tǒng)軟件的支持下，為解決某一專門的實際問題而設計的軟件。比如：office辦公軟件、flash動畫制作軟件。應用軟件文字處理軟件WordWPS表格處理軟件Excel輔助設計軟件AutoCADps迅雷暴風影音應用軟件首頁小結中央處理器（CPU）存儲器主機輸入設備輸出設備外部設備系統(tǒng)軟件應用軟件硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)計算機系統(tǒng)(驅體)(靈魂)主板硬盤

……知識拓展例：想一想第一臺計算機叫什么名字？它是在哪個地方誕生？第一臺計算機的誕生世界上第一臺計算機叫埃尼阿克(ENIAC)

1946年誕生在美國賓夕法尼亞大學共使用了18000個電子管、6萬個電阻器、1萬個電容器、6千個開關等元件組成。耗電量為140千瓦總體積約90立方米，重達30噸，占地170平方米，需要用一間30多米長的大房間才能存放。性能：運算速度為每秒5000次加法，或者400次乘法

知識拓展從第一臺電子計算機面世到現(xiàn)在，計算機按照其邏輯部件的組成來化分，經(jīng)歷了4個時代的發(fā)展。第一代（1946年~1958年）：電子管階段第二代（1959年~1964年）：晶體管階段第三代（1965年~1970年）：集成電路階段

第四代（1971年~現(xiàn)在）：大規(guī)模/超大規(guī)模集成電路階段微型計算機基礎知識知識拓展計算機的分類按規(guī)模劃分巨型機大型機小型機微型機（個人計算機，pc機，微機）高性能計算機（國防，科學計算）小型服務器知識拓展2網(wǎng)絡化分布在不同地理區(qū)域的計算機通過通信線路連成一個網(wǎng)絡系統(tǒng),達到共享資源.如因特網(wǎng).1多媒體化：多媒體技術是利用計算機處理聲音、圖像、文字、視頻等信息所使用的技術。如語音輸入、數(shù)字電影、網(wǎng)絡視頻會議。2計算機的發(fā)展方向目前計算機有以下幾個主要的發(fā)展方向:知識拓展4

巨型化運算速度更高,存儲容量更大,功能更強的巨型機.(天文研究.飛機設計等)5微型化計算機普及家庭生活,微型機已從臺式發(fā)展到掌上機.(家用電器等)3智能化計算機具有更多的類似人的智能.如會學習,會判斷和思考等.知識拓展計算機的特點知識拓展計算機是一種高度自動化的信息處理設備。主要特點有：運算速度快；自動連續(xù)的高度計算；計算精度高；記憶能力強，存儲容量大；可靠的邏輯判斷能力；可靠性高，通用性強。二、計算機處理信息的過程

例：一道數(shù)學題：5+3=?想一想計算機是如何計算并且得出結果的？思考：計算機哪些硬件參與了工作？馮·諾依曼：馮·諾依曼（JohnvonNeumann，1903－1957），美籍匈牙利人，他參與了世界第一臺電子計算ENIAC計算機的研制工作，是他奠定了現(xiàn)代計算機的基本結構，這一結構又稱馮·諾依曼結構，這一結構的特點之一：就是計算機硬件系統(tǒng)由運算器、存儲器、控制器、輸入設備、輸出設備五大部件組成。當前最先進的計算機都采用的是馮諾依曼體系結構。所以馮·諾依曼是當之無愧的數(shù)字計算機之父。拓展：馮·諾依曼結構“馮·諾依曼計算機工作原理”：

1.計算機完成任務是由事先編號的程序完成的；2.計算機的程序被事先輸入到存儲器中，程序運算的結果，也被存放在存儲器中。

3.計算機能自動連續(xù)地完成程序。

4.程序運行的所需要的信息和結果可以通過輸入\輸出設備完成。

5.計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備所組成；一、概述1、計算機

數(shù)據(jù)流控制流

輸入設備輸出設備控制器運算器存儲器馮·喏依曼思想：計算機應由五大模塊組成；程序與數(shù)據(jù)一樣存放在內(nèi)存；指令在存儲器中按執(zhí)行順序存放；機器以運算器為中心。它的功能是算術運算和邏輯運算它的作用是控制整個計算機的各個部件有條不紊的工作存儲器分為內(nèi)存儲器和外存儲器兩種，內(nèi)存用于存放要執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)。用來接收用戶輸入的數(shù)據(jù)和程序，并將它們轉換為二進制編碼存放到內(nèi)存中