计算机概述电子教案,电子教案3-1计算机系统概述

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1、大学计算机,第3章计算机硬件基础,内容,3.1计算机系统概述,1,2,3,4,5,3.2计算机的工作原理,3.3微型计算机及其硬件系统,3.4多媒体计算机,3.5本章小结,计算机系统概述,什么是计算机系统？为什么当今计算机的本质都是冯诺依曼计算机结构？计算机的工作原理是什么？目前非常流行的微型计算机有什么特点？多媒体计算机又是什么概念呢？,01,3.1.1计算机系统概述,不同类型的计算机的外观差别很大，小的计算机只有巴掌大小，大的计算机需要一个房间才放得下。下图显示的是我们日常见到的微型计算机，也就是PC(PersonalComputer)机家族的几种机型外观,3.1.1计算机系统概述,一台完。

2、整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成，这两大部分又可以进一步细分，计算机系统的构成如下图所示。,3.1.1计算机系统概述,计算机系统中硬件和软件是不可缺少的两个重要组成部分，没有安装任何软件系统的计算机裸机是不能工作的。硬件是计算机系统的物质基础；而计算机软件则担负着指挥功能。如下图计算机系统中的硬件和软件之间，以及软件之间是一种层次关系。,3.1.2冯诺依曼计算机体系结构,1946年，美籍匈牙利数学家冯诺依曼在领导研制EDVAC的过程中，首先提出了计算机的重要设计思想，称为“存储程序和程序控制原理”，具体内容可以归纳为以下三点：(1)计算机由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器。

3、、输入设备和输出设备。(2)计算机的程序和程序运行所需要的数据以二进制形式存放在计算机的存储器中，即程序存储的概念。(3)计算机根据程序的指令序列执行，即程序控制的概念。,3.1.2冯诺依曼计算机体系结构,抽象起来，冯诺依曼计算机的硬件都由五大功能部件组成,(1)存储器是实现冯诺依曼计算机中“存储程序”的部件。其主要作用是存储计算机运行过程中所需要的程序和数据。这样在计算机运行时，只需在存储器寻找指令，自动运行。“存储程序”标志着计算机自动运算实现的可能。,3.1.2冯诺依曼计算机体系结构,(2)控制器是实现冯诺依曼计算机中“程序控制”的部件。它的主要功能是向其它部件发出控制信号，使整个计算机。

4、能自动、协调的工作。控制器管理着信息的输入、存储、读取、运算、操作和输出以及控制器本身的活动。,3.1.2冯诺依曼计算机体系结构,(3)运算器是冯诺依曼计算机中的计算核心，又称算术逻辑单元ALU(ArithmeticLogicalUnit)。主要负责在控制器的指挥下对输入计算机中的二进制编码进行算术或逻辑运算，并可以暂存运算结果及传送数据。算术运算就是指加、减、乘、除。逻辑运算是指“与”、“或”、“非”、“比较”、“移位”等操作。,3.1.2冯诺依曼计算机体系结构,(4)输入设备输入设备负责接受用户输入的原始数据和程序，将其转换成相应的二进制串，并在控制器的指挥下把二进制串按一定地址顺序送入内。

5、存的部件。,3.1.2冯诺依曼计算机体系结构,(5)输出设备输出设备负责将运算的结果转换为人们能识别的信息形式，并在控制器的指挥下输出。,3.1.2冯诺依曼计算机体系结构,3.1.3计算机的基本组成,自第一台电子数字计算机于1946年诞生以来，尽管计算机制造技术已经发生了巨大的变化，生产出了形形色色、各式各样的计算机，但就其体系结构而言，都基于冯诺依曼的存储程序和程序控制原理。人们把基于这一原理的计算机称为冯诺依曼计算机。到目前为止，绝大多数计算机都是冯诺依曼计算机。,3.1.3计算机的基本组成,按照冯诺依曼的设想思想，计算机是由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。,。

6、1中央处理单元，简称CPU。,运算器和控制器合称为中央处理单元(CentralProcessingUnit)，它类似于人的大脑中枢，指挥和协调计算机各部件的工作。,2存储器。,分为内存储器和外存储器。内存储器简称内存或主存，它的存储容量一般较小，但存取速度快，主要用于暂时存放当前执行的程序和相关数据；外存储器作为内存的辅助存储器，称为外存或辅存，它的存储容量大，但存取速度比内存慢，主要用于长期存放大量计算机暂时不执行的程序和不用的数据。,3输入设备。,常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、数字照相机、电子笔等。,4输出设备。,常用的输出设备有显示器、打印机和绘图仪等。,从硬件上来说，电脑都是由最。

7、主要的三块：主机、输出设备、输入设备组成。主机是电脑的主体，是运算器、控制器和内存储器三者的合称，所以，主机包括CPU和内存。主机箱里面包括：主板、CPU、内存、电源、显卡、声卡、网卡、硬盘、软驱、光驱等硬件。,3.1.4计算机的存储体系,存储器是由一些能表示二进制数0和1的物理器件组成的，这种器件称为记忆元件或存储介质。存储器中存储单元的总数称为该存储器的存储容量。计算机中存储器容量越大，存储的信息就越多，计算机的处理能力也就越强。常用的存储介质由半导体器件、磁性材料等构成。,3.1.4计算机的存储体系,1主存储器据冯诺依曼原理工作的计算机，要执行的程序和数据必须放在主存内，CPU只能从主存。

8、储器存取数据，外存储器中保存的数据必须先调入主存储器才能被CPU使用。主存和CPU一起构成了计算机的“主机”。主存储器按信息的存取方式分为两种。,3.1.4计算机的存储体系,第一种是只读存储器(ROM)。它在没有电源的情况下能保持数据，但存储器一旦做好，就不易改动其内容。计算机中有一个BIOS芯片，就是这种存储器，它存储的数据是在主板出厂时就做好的，其功能就是完成计算机的启动、自检、各功能模块的初始化、系统引导等重要功能。,3.1.4计算机的存储体系,第二种是随机存取存储器(RAM)。RAM是既可从里面读取数据，也可以存入数据的存储器。其中当读出RAM中的信息时，RAM中原有信息保持不变。随机。

9、存储器的速度快，但也有一个缺点：它具有易失性RAM中存放的所有数据当计算机断电后都会丢失。当今计算机中的内存条，就是RAM，它是主存储器的主体部分。,3.1.4计算机的存储体系,2外存储器外存储器是外设的一部分，它既是输入设备，又是输出设备，用于存放当前不需要立即使用的信息。存放在外存储器中的程序必须调入到内存储器中才能执行。因此，外存储器主要用于和内存储器交换信息。,3.1.4计算机的存储体系,现代计算机对存储系统有三个基本的要求，即存取时间短、存储容量大和价格低(每一位的平均价格)。这三个要求是互相制约的，存储器的存取时间越短，每一位的价格就越高；存储器的容量越大，存取时间就越长。根据当前所能达到的技术水平，仅用一种工艺技术做成的存储系统不可能同时满足这三个基本要求。因此，存储系统采用由小容量的高速缓冲存储器、主存储器和大容量的低速外存储器组成层次结构，具有这种层次结构的存储系统如图,谢,谢,聆,听。