计算机软硬件组成课件.ppt

1、计算机系统由计算机系统由硬件系统硬件系统（hardware）和和软件软件系统系统（software）两大部分组成两大部分组成台式机台式机 主机箱主机箱鼠标鼠标键盘键盘音箱音箱显示器显示器笔记本电脑笔记本电脑 1运算器运算器 2存储器存储器 冯冯诺依曼式计算机硬件系统主要由五部分组成：诺依曼式计算机硬件系统主要由五部分组成：3控制器控制器4输入设备输入设备5输出设备输出设备程序，数据程序，数据控制信号线数据信号线存储器存储器主主 机机中央处理器中央处理器输入设备输入设备输出设备输出设备输出信息输出信息外存储器外存储器内存储器内存储器运算器运算器控制器控制器运算器（运算器（AU）计算机进行算术运算

2、与逻辑运算的主要部件计算机进行算术运算与逻辑运算的主要部件.控制器控制器(CU)是计算机的指挥中心是计算机的指挥中心,它负责对计算机的各个部件的操它负责对计算机的各个部件的操作进行控制作进行控制,控制和协调其他单元的工作控制和协调其他单元的工作,使得各部件相使得各部件相互协作共同完成某一件事情互协作共同完成某一件事情.控制器和运算器总是制作控制器和运算器总是制作在同一块芯片上在同一块芯片上,它们一它们一起构成了计算机的核心起构成了计算机的核心,称为中央处理器称为中央处理器,简称简称CPU.存储器存储器(Memory)存储器存储器(Memory Unit)是用来存放原始数据和程序的部是用来存放原

3、始数据和程序的部件。通常可分为件。通常可分为内部存储器内部存储器（又称主存储器或简称内存）（又称主存储器或简称内存）和和外部存储器外部存储器（辅助存储器或简称外存）。（辅助存储器或简称外存）。内部存储器内部存储器主要用来存放计算机当前正要执行的程序和数据。CPU可以直接对内部存储器中的数据进行存、取操作。外部存储器外部存储器主要存放大量计算机暂时不使用而又需长期保存的程序和数据CPU不能直接存、取外部存储器中的数据。内存是计算机的数据交换中心内存是计算机的数据交换中心 CPU内存内存外存外存内部存储器内部存储器 内部存储器分为内部存储器分为只读存储器只读存储器(Read Only Memory

4、(Read Only Memory，简称，简称ROM）和）和随机存取存储器随机存取存储器(Random Access Memory,(Random Access Memory,简称简称RAM)。ROM：只能读只能读出，不能写入，出，不能写入，断电后其中的断电后其中的数据也不丢失。数据也不丢失。RAM：既能既能读出，又能读出，又能写入，断电写入，断电后其中的数后其中的数据会丢失。据会丢失。RAMROMCache:高速缓冲存高速缓冲存储器储器,配置在配置在CPUCPU和和内存之间，解决内存之间，解决CPUCPU和内存之间传送数和内存之间传送数据的不匹配问题。据的不匹配问题。主机箱主板主板内存内存C

5、PUCPU硬盘硬盘光驱光驱软驱软驱接口卡接口卡电源电源CPUCPU内内存存主机主机箱主机箱 电源电源主机板主机板CPUCPU硬盘硬盘光驱光驱内存条内存条显卡显卡外部存储器外部存储器 目前主要有目前主要有磁盘驱动器磁盘驱动器（包括软盘驱动器和硬盘驱动（包括软盘驱动器和硬盘驱动器）和器）和光盘驱动器光盘驱动器。光 位（位（bitbit）：）：计算存储容量的最小单位最小单位，一个位可存放一个二进制数 字节（字节（ByteByte）：）：最常用的基本单位基本单位，一个字节可以存放8位二进制数。K K 字节字节1KB=1024 Byte1KB=1024 ByteMM（兆）字节（兆）字节1MB=1024

6、KB1MB=1024 KBG G（吉）（吉）字节字节1GB=1024 MB1GB=1024 MB 0b b7 7 b b6 6 b b5 5 b b4 4 b b3 3 b b2 2 b b1 1 b b0 01输入设备输入设备作用是从计算机外部将数据或命令输入到计算机的内作用是从计算机外部将数据或命令输入到计算机的内部，供计算机处理。部，供计算机处理。计算机的输入设备种类很多，常用的有计算机的输入设备种类很多，常用的有键盘键盘、鼠标鼠标、麦克风麦克风、摄像头摄像头、扫描仪扫描仪、触摸屏触摸屏、手写板手写板和和光笔光笔等。等。摄像头扫描仪触摸屏手写板输出设备输出设备作用是将计算机处理后的结果转

7、换成人们熟悉的形作用是将计算机处理后的结果转换成人们熟悉的形式输出或转换成其它设备能够识别的信息格式输出。式输出或转换成其它设备能够识别的信息格式输出。输出设备的种类也很多，常见的有输出设备的种类也很多，常见的有显示器显示器、打印机打印机、投影仪投影仪、绘图仪绘图仪、音箱音箱等。等。显示器打印机投影仪绘图仪打印机打印机是计算机的基本输出设备，利用它，我们将计算机处理信息以后的结果以书面形式表示出来。打印机的分类：点阵打印机喷墨打印机激光打印机噪声大噪声大速度慢速度慢效果差效果差价格低廉价格低廉耗才价格高耗才价格高喷头易坏喷头易坏效果好效果好速度快速度快价格昂贵价格昂贵显示器显示器是计算机的主要

8、输出设备，没有它，我们将无法看到计算机处理信息以后的结果。显示器的分类：显示器的性能指标分辨率：分辨率：指屏幕横向和纵向显示的点（像指屏幕横向和纵向显示的点（像素）数。一般有素）数。一般有800800600,1024 600,1024 768768分辨率越高，显示的字符和图像越清晰色彩的位数：色彩的位数：在每一个像素点上表示色彩的在每一个像素点上表示色彩的二进制位数。一般有二进制位数。一般有1616位、位、2424位、位、3232位等。位等。刷新率：刷新率：指每秒钟屏幕刷新的次数。刷新率指每秒钟屏幕刷新的次数。刷新率太低，屏幕会产生闪烁。太低，屏幕会产生闪烁。1024X768的分辨率下一般要达

9、到75HZ。位数越高，色彩层次越丰富，图像越美。接口卡（适配器、接口电路）接口卡（适配器、接口电路）作用是转换外部设备和作用是转换外部设备和CPU交换数据的格式，传送交换数据的格式，传送外部设备的工作状态，协调外部设备处理速度慢和外部设备的工作状态，协调外部设备处理速度慢和CPU速度快的矛盾，即为外设与速度快的矛盾，即为外设与CPU之间的桥梁。之间的桥梁。主要有显卡、驱动器控制卡、并行口控制卡、串行主要有显卡、驱动器控制卡、并行口控制卡、串行通信口控制卡、声卡、网卡、防病毒卡、图形加速通信口控制卡、声卡、网卡、防病毒卡、图形加速卡、卡、A/D及及D/A转换卡、视频采集卡等。转换卡、视频采集卡等

10、。电源插座电源插座键盘口键盘口鼠标口鼠标口LPTLPT并口并口COMCOM串口串口显示器口显示器口USBUSB口口网络接口网络接口麦克风口麦克风口音箱接口音箱接口主机箱后面板主机箱后面板 CPUCPU插座插座内存条插槽内存条插槽USBUSB口口LPTLPT并口并口扩展槽扩展槽键盘接口键盘接口鼠标接口鼠标接口网络接口网络接口麦克风麦克风/音箱音箱口口主机板主机板 计算机硬件系统组成框图（p24）输出设备输出设备显示器、打印机、投影仪、绘图仪和音箱等显示器、打印机、投影仪、绘图仪和音箱等计算机计算机硬件系统硬件系统外部外部设备设备输入设备输入设备键盘、鼠标、麦克风、扫描仪和触摸屏等键盘、鼠标、麦克

11、风、扫描仪和触摸屏等外部存储器外部存储器软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器等软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器等主机主机中央处理器中央处理器运算器运算器控制器控制器内部存储器内部存储器随机存取存储器随机存取存储器(RAM)(RAM)只读存储器只读存储器(ROM)(ROM)接口卡接口卡显卡、网卡、声卡、防病毒卡、图形加速卡等显卡、网卡、声卡、防病毒卡、图形加速卡等计算机的软件系统组成计算机的软件系统组成“软件软件”指的是程序和文档的总和，程序是机器语言的指指的是程序和文档的总和，程序是机器语言的指令或汇编语言、高级语言的语句的有序集合。用计算机的指令或汇编语言、高级语言的语句的有序集合。用计算机

12、的指令或语句编写程序就叫程序设计令或语句编写程序就叫程序设计指示计算机执行某种操作的命令。指示计算机执行某种操作的命令。能被计算机直接识别和执行。例如：10111000 00000000 00000000 00000011 指令由指令由操作码和和操作数地址码两部分构成。两部分构成。指令和指令系统 规定计算机进行何种规定计算机进行何种操作，每条指令只有操作，每条指令只有一个操作码。一个操作码。指出参与操作的数据在存指出参与操作的数据在存储器的哪个地址中，操作储器的哪个地址中，操作的结果存放到哪个地址。的结果存放到哪个地址。运算指令运算指令传送指令传送指令取数指令和存储指令取数指令和存储指令控制指

13、令控制指令条件转移指令、无条件转移指令、停止执行指令和置位、复条件转移指令、无条件转移指令、停止执行指令和置位、复位指令位指令输入输出指令输入输出指令特殊指令特殊指令精简指令集（精简指令集（RISC）：）：Compaq的Alpha、HP公司的PA-RISC、IBM公司的PowerPC和SUN公司的SPARC 复杂指令集（复杂指令集（CISC）：）：Intel的奔腾系列CPU 指令指令操作码操作数地址码运算指令传送指令控制指令输入指令输出输出特殊指令分类程序机器语言机器语言汇编语言汇编语言高级语言高级语言接近于人类自然语言的程序设计语言接近于人类自然语言的程序设计语言是一种符号语言，它由基本字符

14、集、指令助是一种符号语言，它由基本字符集、指令助记符标号以及一些规则构成记符标号以及一些规则构成以二进制形式的代码表示的机器指令的集合以二进制形式的代码表示的机器指令的集合人类和计算机进人类和计算机进行对话的一种手行对话的一种手段，是进行程序段，是进行程序设计的工具。设计的工具。软件系统软件系统 为运行、管为运行、管理和应用计算理和应用计算机所编制的所机所编制的所有的有的程序程序和和支支持文档持文档的总和的总和应用软件应用软件系统软件系统软件用户程序用户程序应用软件包应用软件包通用应用工具软件通用应用工具软件编辑程序连接装配程序诊断程序调试程序程序库汇编程序编译程序解释程序实用程序语言处理程序

15、操作系统 控制和管理计算机的硬件和软件资源，组织计算机的工作和提供人机界面。运行、管理、运行、管理、维护计算机的维护计算机的必不可少的最必不可少的最基本的软件基本的软件应用软件是用户为了解决实际问题而编制的各种程序，应用软件是用户为了解决实际问题而编制的各种程序，在系统软件的支持下，用户才能运行各种应用软件。在系统软件的支持下，用户才能运行各种应用软件。如各种工程计算、模拟过程、辅助设计和管理程序、如各种工程计算、模拟过程、辅助设计和管理程序、文字处理和各种图形处理软件等等。文字处理和各种图形处理软件等等。语言处理程序语言处理程序 汇编语言汇编语言源程序源程序汇编程序汇编程序进行汇编进行汇编机

16、器语言机器语言目标程序目标程序高级语言高级语言源程序源程序编译程序编译程序进行编译进行编译机器语言机器语言目标程序目标程序高级语言高级语言源程序源程序解释程序解释程序进行解释进行解释运行结果运行结果输入设备输入设备：键盘、鼠标、扫描仪键盘、鼠标、扫描仪 输出设备输出设备：显示器、打印机显示器、打印机 外外 存存：软、硬盘、光盘、闪存软、硬盘、光盘、闪存 网络设备网络设备：网卡、调制解调器等网卡、调制解调器等 硬件系硬件系统统外部设备外部设备系统软件系统软件应用软件应用软件计计算算机机系系统统软件系软件系统统运算器寄存器控制器主机主机内存内存CPUCPU随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)高

17、速缓冲存储器 操作系统：WindowsWindows、UnixUnix、LinuxLinux语言处理程序：C C、PascalPascal、VBVB等等 实用程序：诊断程序、排错程序等 办公软件包、数据库管理系统办公软件包、数据库管理系统 1.中央处理器中央处理器CPU CPUCPU是是PCPC机中机中最核心最核心的部件，它决定的部件，它决定PCPC机的速度和性能。机的速度和性能。CPUCPU有两个重要的性能指标是有两个重要的性能指标是字长字长和和主频主频。主频：CPUCPU内核工作时的时钟频率，通常所说的某内核工作时的时钟频率，通常所说的某CPUCPU是多是多少兆赫兹的，就是指少兆赫兹的，就

18、是指“CPUCPU的主频的主频”。主频反映了计算机。主频反映了计算机的工作速度，主频越高，计算机的速度也越快。如目前的工作速度，主频越高，计算机的速度也越快。如目前Pentium 4Pentium 4可达到可达到3.2GHz3.2GHz。字长：CPUCPU一次同时能处理的数据的二进制位数。字长越一次同时能处理的数据的二进制位数。字长越长，计算精度越高，运算速度也越快。如目前长，计算精度越高，运算速度也越快。如目前Pentium 4 Pentium 4 可达到可达到6464位。位。存储器容量存储器容量容量越大，处理能力越强容量越大，处理能力越强运算速度运算速度等效速度或平均速度等效速度或平均速度系统可靠性系统可靠性平均无故障时间平均无故障时间