計算機的系統(tǒng)構(gòu)成.ppt

1、計算機的系統(tǒng)組成,目的要求： 了解計算機系統(tǒng)的基本組成（硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)）及其相關(guān)概念； 掌握微機的結(jié)構(gòu)組成及常用外部設(shè)備的功能；,一、計算機的系統(tǒng)構(gòu)成,筆記本型微機,臺式微機,一、什么是電子計算機,它是一種信息處理工具,它能接收（輸入）、存儲、加工及輸出信息,一、計算機的系統(tǒng)構(gòu)成,它是一種信息處理工具,它能接收（輸入）、存儲、加工及輸出信息,輸入設(shè)備,存儲、加工,接收信息,輸出信息,主 機,輸出設(shè)備,一、什么是電子計算機,一、計算機的系統(tǒng)構(gòu)成,二、馮.諾依曼結(jié)構(gòu)：,以存儲器為中心，存儲程序式的計算機硬件體系。,CPU（微處理器）,程序,數(shù)據(jù),軟件,一、計算機的系統(tǒng)構(gòu)成,三、計算機的系統(tǒng)構(gòu)成

2、,計算機系統(tǒng),軟件系統(tǒng),程序,數(shù)據(jù),一、計算機的系統(tǒng)構(gòu)成,硬件系統(tǒng),控制器,運算器,存儲器,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,CPU（微處理器）,二、計算機的軟件系統(tǒng),軟件,程序,數(shù)據(jù),：經(jīng)過數(shù)字化以后的文字信息、圖象信息 、聲音信息等各種信息資料。,：一組CPU能識別的計算機指令的集合，在硬件的配合下一起完成人提出的各種處理數(shù)據(jù)的要求。,計算機的軟件系統(tǒng)主要指程序部分。,一、軟件的組成,二、軟件的分類,程序軟件,輔助設(shè)計軟件（如 AutoCAD、3dmax）,操作系統(tǒng)（如 Windows、linux）,系統(tǒng)診斷及維護軟件（如360、Nod32),文字處理軟件（如 Word）,表格處理軟件（如 Excel）

3、,圖形處理軟件（如 Photoshop）,二、計算機的軟件系統(tǒng),硬件的驅(qū)動程序,三、軟件與硬件及用戶之間的關(guān)系,計算機硬件系統(tǒng),普通用戶,二、計算機的軟件系統(tǒng),主要指 操作系統(tǒng),CPU（微處理器）,程序,數(shù)據(jù),軟件,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成,（一）輸入設(shè)備:,鼠標(biāo)、鍵盤、攝像頭、掃描儀,顯示器、打印機、音響,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成,（二）輸出設(shè)備:,顯示器的分辨率: 800X600、1024X768、1280X1024 個點,打印機的分辨率單位DPI（Dot Per Inch）,激光打印機: 6001200DPI,CPU（微處理器）,軟件,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成,主機,三、微型計算機

4、的的硬件構(gòu)成,微機硬件結(jié)構(gòu)圖,CPU,內(nèi)存儲器,控制總線（CB),地址總線（AB),數(shù)據(jù)總線（DB),接口控制電路(適配器),外部設(shè)備（輸入、輸出設(shè)備）,CB: Control Bus AB: Address Bus DB: Data Bus,輸入設(shè)備,內(nèi)存儲器,控制器,運算器,輸出設(shè)備,CPU,程序,主機,數(shù)據(jù),總線控制器,CPU、內(nèi)存,CPU,主機,示例,Intel CPU 查詢： ,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成- CPU,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成- CPU,二、CPU(中央處理單元),CPU的主頻，F(xiàn)SB頻率：,主頻=外頻X倍頻， 一定程度上反映了CPU的運算速度。 Pentium IV

5、 2.4G 200Hz(外頻)X12(倍頻)=2.4GHz,外頻：微機內(nèi)各芯片之間傳輸數(shù)據(jù)的基本頻率，,FSB(Front Side Bus 前端總線，屬于內(nèi)部總線)頻率 前端總線的速度是指CPU與外部芯片傳輸數(shù)據(jù)的速度，Pentium III以前的時代，等同于外頻，現(xiàn)在一般為外部頻率的4倍。 PC機上常見的前端總線頻率有333MHz、400MHz、533MHz、800MHz、1066MHz、1333MHz幾種.,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成- CPU,二、CPU(中央處理單元),一級緩存L1、二級緩存L2,位于CPU與主存儲器之間的臨時存儲器，它的容量比主存儲器小但交換速度快。在緩存中的數(shù)據(jù)是

6、主存中使用頻率最高的一小部分，當(dāng)CPU再次調(diào)用時，就可避開主存儲器直接從緩存中調(diào)用，從而加快讀取速度。 一級緩存的容量基本在4KB到18KB之間，二級緩存的容量則分為512KB、1MB、2MB、4MB等。,CPU的緩存（Cache Memory）,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成- CPU,二、CPU(中央處理單元),CPU核心類型或系統(tǒng)架構(gòu)，除具有的緩存不同外，有時也反映了其硬件能夠直接執(zhí)行的指令系統(tǒng)。該系統(tǒng)越強大則其信息處理的速度越快。 Core構(gòu)架： 單核心： Yonah核心的Core Solo系列， 1M的L2 Cache，字長為32位 雙核心： Yonah核心的Core Duo系列， 1M

7、的L2 Cache，字長為32位 Conroe核心：Core 2 Duo E6X00、Core 2 Extreme X6x00系列 共享4M的Smart L2 Cache，EM64T Allendale核心: Core 2 Duo E6X00、 Core 2 Duo E4X00 共享2M的Smart L2 Cache，EM64T,CPU的核心類型,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成,微機硬件結(jié)構(gòu)圖,CPU,內(nèi)存儲器,控制總線（CB),地址總線（AB),數(shù)據(jù)總線（DB),接口控制電路(適配器),外部設(shè)備（輸入、輸出設(shè)備）,CB: Control Bus AB: Address Bus DB: Data

8、Bus,輸入設(shè)備,內(nèi)存儲器,控制器,運算器,輸出設(shè)備,CPU,程序,主機,數(shù)據(jù),總線控制器,CPU、內(nèi)存,CPU,主機,RAM,ROM,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成-內(nèi)存儲器,三、內(nèi)存儲器,存儲器的容量單位,Byte - 字節(jié)，存儲八位符號 0 或者 1。 相當(dāng)于可以存儲一個英文字母。,bit 字位，存儲一位符號 0 或者 1,8 bit = 1 B,1024 B = 1 KB,1024 KB = 1 MB,1024 MB = 1 GB,= 1024 X 1024 B,= 1024 X 1024 X 1024 B,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成 -內(nèi)存儲器,內(nèi)存儲器,RAM 隨機存儲器(主存儲器),

9、ROM 只讀存儲器,可讀可寫,一般只可讀,RAM內(nèi)存條:,ROM芯片,三、內(nèi)存儲器,（Random Access Memory ）,（Read Only Memory）,EPROM：可編程ROM,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成 -內(nèi)存儲器,三、內(nèi)存儲器,RAM 通電時用來存儲正在操作的程序或數(shù)據(jù)。 斷電后存儲的數(shù)據(jù)將全部消失。 價格便宜，容量大，一般為256MB 2GB。,ROM 斷電時其中存儲的程序或數(shù)據(jù)也不會丟失。固定用于存儲BIOS(Base InputOutput System)等系統(tǒng)程序。 價格較貴，容量小，幾百KB。,RAM內(nèi)存條:,ROM芯片,主機,硬盤,光驅(qū),軟驅(qū),CPU,RAM,

10、ROM,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成,微型硬件基本結(jié)構(gòu)圖,CPU,內(nèi)存儲器,控制總線（CB),地址總線（AB),數(shù)據(jù)總線（DB),接口控制電路(適配器),外部設(shè)備（輸入、輸出設(shè)備）,CB: Control Bus AB: Address Bus DB: Data Bus,總線控制器,微處理器CPU,總線,RAM,程序數(shù)據(jù),內(nèi)存儲器,外部設(shè)備（輸入、輸出設(shè)備）,1,接口控制電路(適配器),輸入設(shè)備,輸入程序數(shù)據(jù)至內(nèi)存,輸出設(shè)備,接口控制電路(適配器),微處理器CPU,RAM,用戶數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)文件,用戶數(shù)據(jù),內(nèi)存儲器,外部設(shè)備（輸入、輸出設(shè)備）,程序文件,軟件程序,2,總線,輸入設(shè)備,斷電后即消失，需

11、要其他存儲設(shè)備。,啟動程序,輸入數(shù)據(jù),保存數(shù)據(jù),輸出設(shè)備,接口控制電路(適配器),微處理器CPU,RAM,外部存儲器,用戶數(shù)據(jù),用戶數(shù)據(jù),內(nèi)存儲器,外部設(shè)備（輸入、輸出設(shè)備）,軟件程序,程序文件,軟件程序,3,總線,輸入設(shè)備,外存儲器可在斷電后存儲程序數(shù)據(jù)，供用戶反復(fù)使用。,輸出設(shè)備,數(shù)據(jù)文件,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成-外存儲器,四、外存儲器,光盤驅(qū)動器及光盤,軟盤驅(qū)動器,硬 盤,3.5英寸軟盤,U盤,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成-外存儲器,四、外存儲器,外存儲器,驅(qū)動器,存儲盤片,軟磁盤驅(qū)動器,硬磁盤驅(qū)動器,光盤驅(qū)動器,軟磁盤,硬磁盤,光盤,硬盤,并行硬盤（ATA硬盤）與串行硬盤（SATA硬

12、盤）,DVD光盤、HD-DVD、BlueRay-DVD,并行接口數(shù)據(jù)線,串行接口數(shù)據(jù)線,U盤: 可讀寫存儲芯片,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成 -外存儲器,四、外存儲器,軟磁盤:,360KB,1.44MB,硬 盤：,容量從幾十MB，發(fā)展到現(xiàn)在的幾百GB,光 盤：,CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory),CD標(biāo)準(zhǔn)容量650MB，單倍速：150kB/S 單面DVD 4.7G，HD-DVD 15GB，BD 23.3GB,CD-RW、DVD-RW、DVD+RW、DVDDual,CD-R、DVD-R、DVD+R 一次寫入刻錄盤,U盤:,幾十MB至數(shù)GB,存儲容量：,三、

13、微型計算機的的硬件構(gòu)成 -外存儲器,四、外存儲器,外存儲器：,容量更大，可達內(nèi)存儲器的上百倍。斷電后其中的數(shù)據(jù)不會丟失。,軟件在使用前都是存儲于外部存儲器中，在使用時才從外部存儲器裝載到內(nèi)存儲器中。,特點：,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成-外存儲器,四、外存儲器,磁盤的格式化,0磁道,第1扇區(qū),0磁道1扇區(qū),任意磁道的1個扇區(qū)都可存儲512B,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成-外存儲器,四、外存儲器,硬盤,磁盤的格式化,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成-外存儲器,四、外存儲器,軟磁盤,直接進行格式化。,硬磁盤,分 區(qū),或,先分區(qū)，再進行格式化。,硬盤的分區(qū),FAT32 ：最大分區(qū)32GB，最大單個文件4GB。

14、 NTFS ：最大分區(qū)2TB，最大單個文件2TB。,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成-外存儲器,外部設(shè)備（輸入/輸出設(shè)備）,（一）鼠標(biāo)、鍵盤,（三）打印機,（四）掃描儀,（五）外存儲器,（二）顯示器,輸入/輸出設(shè)備,輸出設(shè)備,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,輸入設(shè)備,關(guān)于虛擬內(nèi)存,一般情況下，實際安裝的物理內(nèi)存容量并不足以提供給操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序同時使用，windows啟動時將在硬盤上創(chuàng)建虛擬內(nèi)存文件（pagefile.sys），通過將物理內(nèi)存中暫未使用的數(shù)據(jù)交換存儲至其占用的硬盤空間，來擴大可用的內(nèi)存容量。 默認情況下，虛擬內(nèi)存文件（pagefile.sys）將自動創(chuàng)建于系統(tǒng)C盤，其大小與物理內(nèi)存相當(dāng)。如果C

15、盤的空閑容量太小，系統(tǒng)將提示“虛擬內(nèi)存不足”錯誤。 可手動設(shè)置該文件的存放位置及容量。,關(guān)于虛擬內(nèi)存,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成,微機硬件基本結(jié)構(gòu)圖,主機,硬盤,光驅(qū),軟驅(qū),CPU,RAM,主板,五、主板與外部設(shè)備接口電路,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成,軟盤驅(qū)動器,硬盤,光盤驅(qū)動器,串行口,并行口,PS/2口,軟驅(qū)適配器,硬驅(qū)適配器,USB口,CPU,RAM,主機箱,主板與外部設(shè)備接口電路連接圖,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成,顯示適配器,聲音適配器,總線控制器,五、主板與外部設(shè)備接口電路,串行口,并行口,PS/2口,USB口,CPU插槽,主內(nèi)存(RAM)插槽,軟驅(qū)接口,硬盤及光驅(qū)的并行接口,三、微

16、型計算機的的硬件構(gòu)成,顯示適配器接口,聲音適配器接口,總線控制器,主機,硬盤,光驅(qū),軟驅(qū),CPU,RAM,主板,顯卡,五、主板與外部設(shè)備接口電路,串行口,并行口,PS/2口,USB口,CPU插槽,主內(nèi)存(RAM)插槽,軟驅(qū)接口,硬盤及光驅(qū)的并行接口,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成,總線控制器,顯示適配器接口,聲音適配器接口,五、主板與外部設(shè)備接口電路,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成,VGA顯示器接口,DVI顯示器接口,集成適配器與獨立適配器,五、主板與外部設(shè)備接口電路,總線擴展插槽,串行口,并行口,PS/2口,USB口,CPU插槽,主內(nèi)存(RAM)插槽,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成,顯卡,軟驅(qū)接口,硬盤

17、及光驅(qū)的并行接口,總線控制器,顯示適配器接口,聲音適配器接口,五、主板與外部設(shè)備接口電路,總線擴展插槽,串行口,并行口,PS/2口,USB口,CPU插槽,主內(nèi)存(RAM)插槽,軟驅(qū)接口,硬盤及光驅(qū)的并行接口,總線控制器,三、微型計算機的的硬件構(gòu)成,ROM芯片,顯卡,主板電池,顯示適配器接口,聲音適配器接口,主機,硬盤,光驅(qū),軟驅(qū),CPU,RAM,主板,顯卡,固件,BIOS: 基本輸入輸出系統(tǒng)（Basic Input/Output System）屬于計算機軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分。 POST程序：開機自我檢測程序（Power On Self-Test) CMOS Setup程序：或稱為CMOS程序，用于存儲、管理微機硬件 的相關(guān)配置信息。 ROM：主要用于存儲BIOS、POST程序以及Setup程序。 一般將ROM及其中存儲的相應(yīng)程序統(tǒng)稱為固件。,微機的啟動過程,通電 執(zhí)行POST程序 在POST程序控制下，根據(jù)Setup程序配置對硬件進行檢測 檢測通過后根據(jù)Setup程序配置的啟動順序，到外存儲器尋找操作系統(tǒng) 找到后將其從外存儲器加載到主內(nèi)存儲器(RAM) 將控制權(quán)交給RAM中的操作系統(tǒng) 由操作系統(tǒng)完成其他程序的加載過程 啟動完成,關(guān)于Setup程序,通常不需要