計算機系統(tǒng)的組成課件

第二節(jié)計算機系統(tǒng)的組成微型機系統(tǒng)的組成微型機系統(tǒng)主要技術(shù)指標

微型機的基本工作原理微型機硬件基本組成微型機軟件系統(tǒng)1

1.計算機系統(tǒng)的組成和工作原理計算機系統(tǒng)硬件軟件主機外部設(shè)備內(nèi)存CPU控制器隨機存儲器(RAM)只讀存儲器(ROM)輸入設(shè)備輸出設(shè)備系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件運算器

外存儲器返回2控制器--------計算機的神經(jīng)中樞控制器對輸入的指令進行分析，并統(tǒng)一控制計算機的各個部件以完成一定的任務(wù)。它是指揮整個計算機有條不紊地自動執(zhí)行程序的元件。返回3運算器運算器又稱算術(shù)邏輯單元ALU。其主要任務(wù)是執(zhí)行各種算術(shù)運算和邏輯運算。運算器算術(shù)邏輯單元累加器狀態(tài)寄存器通用寄存器運算暫存操作數(shù)和運算結(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存儲器的組成內(nèi)存儲器RAM(RandomAccessMemory) 隨機存取存儲器：可讀寫，斷電后內(nèi)容消失。ROM(ReadOnly) 只讀存儲器：只讀不寫，內(nèi)容永久保存。特點：訪問速度快暫時性價高鏈接5存儲器的組成外存儲器軟磁盤硬磁盤光盤U盤存儲器特點：

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

71.2計算機的工作原理圖8計算機硬件系統(tǒng)（5大組成部分）運算器控制器存儲器輸出設(shè)備輸入設(shè)備數(shù)據(jù)流控制流鏈接92.微機的主要部件與指標主板CPU芯片組內(nèi)存光盤驅(qū)動器和光盤磁盤驅(qū)動器和磁盤鍵盤鼠標顯示器顯示卡打印機掃描儀音箱調(diào)制解調(diào)器數(shù)碼相機10系統(tǒng)主板：簡稱母板，它是微機中最大的個集成電路板，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、擴展槽的數(shù)量、支持的最大系統(tǒng)外頻及可擴展性等因素。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 運算器

寄存器CPU是計算機系統(tǒng)的核心，最高執(zhí)行單位。它負責整個系統(tǒng)指令的執(zhí)行、數(shù)學與邏輯的運算、數(shù)據(jù)的存儲與傳送，以及對內(nèi)外輸入輸出的控制。所以人們就以它來判斷電腦的檔次，于是出現(xiàn)了486、586之分。微型計算機的CPU稱為微處理器。不是單獨的元件，存在于控制器和運算器中！132.2、CPUCPU即中央處理器。是整個計算機系統(tǒng)的核心部件。CPU廠商：Intel、AMD及IBM、摩拖羅拉、威勝等。CPU的型號和工作頻率：P10PentiumIII：500MHz-1.0GHzPentium4：1.5GHz-2.0GHz14

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

寫

RAM讀ROM讀

RAM中的數(shù)據(jù)可以隨時讀出和寫入；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)只能讀出不能寫入；斷電后，ROM中數(shù)據(jù)不會丟失。微機中ROM一般用來存放機器啟動的系統(tǒng)程序。象BIOS。只讀存儲器有：EEPROM（電可擦除存儲器，可擦除可編程存儲器）、FlashMemory(快擦型存儲器，又叫閃存）。目前微機上內(nèi)存普遍采用內(nèi)存條。微機中現(xiàn)在使用的內(nèi)存條主要有SDRAM、RDRAM動態(tài)隨機存儲器。

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)計一個容量較小速度很快的高速緩存，這個高速緩存叫做Cache存儲器，簡稱快存。緩存的作用簡單地講，就是用來存儲一些常用或即將用到的數(shù)據(jù)或指令，當需要這些數(shù)據(jù)或指令的時候直接從緩存中讀取，這樣比到內(nèi)存甚至硬盤中讀取要快得多，能夠大幅度提升CPU的處理速度。目前采用的高速緩沖存儲器（Cache)技術(shù)，它的訪問速度比DRAM快10倍以上.它又可分為兩級L1Cache和L2Cache，在Intel公司的Pentium11及以后產(chǎn)品兩級Cache都封裝在CPU內(nèi)。Cache存儲器181、容量：內(nèi)存條的容量常見的有16M，32M，64M，128M，256M等。2、存取時間：內(nèi)存的存取時間決定了內(nèi)存的速度，單位是納秒（ns）。3、奇偶校驗位：主要是用來保證數(shù)據(jù)的正確讀寫。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)指標返回192.4、I/O總線和擴展槽總線的概念

總線是外圍設(shè)備訪問內(nèi)存和CPU的數(shù)據(jù)通道，他傳送控制信號、地址信號和數(shù)據(jù)信號，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性能的重要指標。按信號類型分為三總線結(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)標準結(jié)構(gòu)總線是美國IBM公司為286計算機制定的工業(yè)標準總線。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)備的計算機內(nèi)部總線

是即美國計算機協(xié)會專業(yè)集團推出的新一代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)備就是通過系統(tǒng)主板上的擴展槽與I/O總線相連。有ISA、PCI、USB、AGP等形式。P1121不能被CPU直接訪問。外存中的程序，需要調(diào)入內(nèi)存，才可執(zhí)行。除軟盤外，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外存儲器1，磁存儲器2，光存儲器3，U盤存儲器222.5.1、磁盤驅(qū)動器和磁盤

磁盤是通過表面的磁性介質(zhì)來記錄信息的。（1）軟盤和軟驅(qū)：統(tǒng)稱為軟磁盤軟盤驅(qū)動器軟盤的規(guī)格有5.25英寸和9CM(3.5英寸)兩種23A、軟盤寫保護口：當軟盤處于寫保護狀態(tài)時，數(shù)據(jù)不能寫入此張軟盤。B、軟盤的工作原理：盤片轉(zhuǎn)動、磁頭移動C、軟盤的主要技術(shù)指標：面數(shù)、磁道、扇區(qū)、存儲密度、容量。其中：軟盤的容量=面數(shù)*磁道數(shù)*扇區(qū)*512(字節(jié))=2*80*18*512BD、軟盤的保護：防磁、防熱、防濕，切勿用手摸磁盤外露磁表面，不用時就放在盤套中，切勿彎曲、擠壓，標簽就先寫后貼，驅(qū)動器燈亮時，不能抽插磁盤。24（2）硬盤和硬盤驅(qū)動器（統(tǒng)稱硬磁盤）它容量大，讀寫速度比軟磁盤快很多，不易損壞。硬盤形狀如下：硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)硬盤的存儲容量公式：磁頭數(shù)*柱面數(shù)*扇區(qū)數(shù)*每個扇區(qū)的字節(jié)數(shù)252.5.2、光盤驅(qū)動器和光盤（統(tǒng)稱光存儲器）CD-ROM光驅(qū)常見光盤和光盤驅(qū)動器CD-ROM： 只讀型光盤CD-MO：可重復(fù)讀寫光盤CD-R：可刻錄光盤

CD-RW：可重復(fù)刻錄光盤DVD：數(shù)字多功能光盤26U盤（魔盤，優(yōu)盤）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。U盤存儲器返回272.6、外圍設(shè)備（1）、鍵盤

鍵盤是由一組排列成陣列形式的按鍵開關(guān)組成。每按下一個鍵，則產(chǎn)生一個相應(yīng)的掃描碼，不同位置的按鍵對應(yīng)不同的掃描碼。鍵盤中的單片機將掃描碼送到主機，再由主機將按鍵掃描碼轉(zhuǎn)換成ASCII碼。早期的鍵盤是83鍵，常用的有101鍵、102和104鍵標準鍵盤。28打字鍵區(qū)光標鍵區(qū)小鍵盤區(qū)功能鍵區(qū)指示燈面板組合控制鍵101鍵組成29（2）、鼠標鼠標： 屏幕坐標位置指示器。鼠標的外觀：鼠標的分類：以按鈕數(shù)目劃分：兩鍵鼠標三鍵鼠標以鼠標工作原理劃分：光電式(光學)鼠標人體工程學鼠標機械式鼠標30（3）、顯示器主要技術(shù)指標：尺寸：15寸、17寸、21寸分辨率：800×600，1024×768，1600×1200，……刷新頻率點距逐行/隔行顯示輻射指標綠色功能顯示器：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：單色和彩色。

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)：單色顯示卡彩色顯示卡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：增強圖形適配卡（16色）VGA：視頻圖形陣列（256）SVGA：超級視頻圖形陣列XGA：增強圖形陣列33（4）打印機打印機的種類：針式(點陣)打印機噴墨打印機激光打印機打印機的技術(shù)指標：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)字信號和模擬信號相互轉(zhuǎn)換的設(shè)備。數(shù)字信號模擬信號調(diào)制：模擬信號數(shù)