第二节计算机系统概述硬件系统课件.ppt
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1、10/24/202210/24/2022第第二二节:计算机硬件系统组成节:计算机硬件系统组成v 教学目标:掌握计算机系统的组成,了解计算机硬件各部件的功能,特别是CPU,存储器。v 教学分析:重难点:计算机硬件组成及各部分的相互关系。掌握RAM,ROM区别,掌握写保护,读、写、格式化的含义。v 教学方法:讲授与练习结合v 课时:2课时v 教学过程:一、组织教学:清点人数 二、学习补偿:复习表示数据的单位。10/24/202210/24/2022计算机系统组成计算机系统组成 计算机系统硬件系统(hardware):能够看得到摸得着的电子设备软件 系统(software):为了发挥硬件的功能而开发
2、的人的智能部分(程序及其文档)10/24/202210/24/2022 中央处理器CPU(运算器、控制器)主机 内存储器(简称内存):只读存储器ROM,随机存储器RAM 硬件 外部存储器(简称外存):硬盘,光盘,软盘,U盘等 外部设备 输入设备:键盘,鼠标,扫描仪等 输出设备:显示器,打印机,绘图仪等.计算机系统 操作系统:WINDOWS、UNIX 系统软件 语言系统:Fortran、PASCAL、BASIC、C、C+软件 办公自动化 辅助设计/制造/教学(CAD/CAM/CAI)应用软件 信息管理/数据库科学计算其它各应用领域软件系统服务程序10/24/202210/24/2022可以说:一
3、个完整的计算机硬件系统由五大部分组成的:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备10/24/202210/24/2022计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成微处理器中央处理器中央处理器10/24/202210/24/2022计算机硬件计算机硬件 1、运算器:算术、逻辑运算单元(ALU)加减乘除运算用加法器实现2、控制器:指挥协调计算机整个工作过程中央处理器(CPU):运算器+控制器计算机的心脏,负责完成各种运算和控制,对微机来说是1块大规模集成电路。10/24/202210/24/2022CPU10/24/202210/24/2022存储程序和程序控制原理存储程序和程序控制原理 程序输入到计
4、算机中,存储在内存储器中(存储程序),在运行时,控制器按地址顺序取出存放在内存储器中的指令(按地址顺序访问指令),然后分析指令,执行指令的功能,遇到转移指令时,则转移到转移地址,再按地址顺序访问指令(程序控制)。10/24/202210/24/2022CPU常见术语常见术语主频:CPU工作的时钟频率 单位是单位是:MHZ:MHZ或或GHZGHZ 外频:外部总线工作频率 800MHz倍频:主频=外频*倍频高速缓存(cache)L1 CacheL2 Cache接口类型 Sochet 478和Socket A Slot1socket710/24/202210/24/2022存储器存储器用来存储程序和
5、数据的记忆装置,是计算机中各种信息的存储和交流中心。(1)基本概念 存储单元:字节(8位二进制位)存储单元地址 存储容量:存储设备上可以存储数据的最大数量,通常用字节(Byte)、千字节(KB)、兆字节(MB)和千兆字节(GB)来衡量。10/24/202210/24/2022存储器存储器 采用字节(byte)作为计算机存储信息的基本计量单位。1个字节由8个二进制位(bit)来组成,可以表示1个英文字母、数字或符号 存贮一个汉字需要两个字节 1 Byte8 bit 1 KB1024 Byte 1 MB1024 KB 1 GB1024 MB10/24/202210/24/2022存储器存储器存储器
6、的种类内存储器:与CPU直接相连的存放数据的器件,如随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)。外存储器:不直接与CPU相连的存储介质,如磁盘等。10/24/202210/24/2022内存储器内存储器内存储器(内存、主存):以半导体为器件,存取数据的速度很快,但价格昂贵,存储容量受到限制。可直接与CPU交换信息 随机存储器(RAM):可读可写只读存储器(ROM):只读不写RAM(随机存取存储器):主要用于保存计算机在运行过程中使用的数据,便于CPU对数据进行及时处理。RAM就像一块黑板,可以反复擦写。它的内容可以改变,是一个可重用资源。RAM中的数据无法长期保存,如果计算机掉电或关机,中的数
7、据无法长期保存,如果计算机掉电或关机,保存在保存在RAM中的数据就立刻永久丢失。中的数据就立刻永久丢失。10/24/202210/24/2022内存储器内存储器等待CPU处理(临时存放)信息外存RAM保存输入(长久存放)10/24/202210/24/2022内存储器内存储器 内存条 168线SDRAM(Synchronous Dynamic RAM,同步动态内存储器)RDRAM(Rambus DRAM)DDR (Double Data Rate SDRAM)(双倍速率SDRAM,市场的主流)注注:不同的内存在不同的内存插槽上不能互换使用不同的内存在不同的内存插槽上不能互换使用.10/24/2
8、02210/24/2022外存储器外存储器外存储器(外存):与CPU是间接关系 用来存放“暂时不用”的数据或程序。它的它的容量比内存大得多,但存取信息的速度比内容量比内存大得多,但存取信息的速度比内存慢。外存不怕停电,可长期保存信息,价存慢。外存不怕停电,可长期保存信息,价格便宜。格便宜。当计算机内存不够用时,会借用硬盘的空间作为计算机的虚拟存储器。常用的外存有软盘、硬盘、光盘和优盘10/24/202210/24/2022 软盘软盘 容量为1.44MB,规格为3.5英寸 缺点:容量小,存取速度慢,盘片容易受损.写保护写保护:当滑片使方孔透亮,则该盘进行了写保护,即只读不写.读读:从存储器中获得
9、信息.写写:往存储器中存入信息.10/24/202210/24/2022 硬盘硬盘 硬盘使用厚的、刚性的金属磁盘片硬盘使用厚的、刚性的金属磁盘片 硬磁盘特征硬磁盘特征 大容量,通常可以存储几十个G字节。高速,硬盘的信息存取速度比较快,其盘片的转速达5400转/分,高的达到7200转/分,甚至10000转/分。盘片与驱动器密封在一起,不可调换。盘片与驱动器密封在一起,不可调换。10/24/202210/24/2022 硬盘硬盘 构造10/24/202210/24/2022硬盘硬盘 主要性能指标主要性能指标 容量容量 GB为单位,40G200G 转速转速:盘片在1min内所能完成的最大转数。单位为
10、rpm,一般5400rpm7200rpm 接口类型:接口类型:IDE(也叫ATA接口,一般电脑采用)、SCSI(性能好,价格高,一般应用于服务器等高端专用设备)、SATA(Serial ATA,以连续串行的方式传送资料)高速缓存:高速缓存:硬盘缓存和内存条上的内存颗粒一样,是一片SDRAM,缓存的作用主要是和硬盘内部交换数据。缓存越大硬盘的读写效率越高,数据交换的速度越快。数据传输率:数据传输率:硬盘工作时数据的传输速度。分为内部传输率和外部传输率。平均寻道时间平均寻道时间:硬盘在接收到系统指令后,磁头 从开始移动至寻找到数据所在的磁道所花费时间的平均值。10/24/202210/24/202
11、2 光盘光盘光盘CD最重要指标是旋转速度,如24速、32速等。光驱的标准数据传输速度为150KB/秒 CD-ROM:只读光盘,由工厂加工生产,存入信息,使用时只能读取信息。CD-R:它只可写一次数据,读多次,市场上的空白光盘,通过刻录机一次性写入。CD-RW:可写光盘或可删除光盘。10/24/202210/24/2022 光盘光盘数字化视频光盘DVD DVD盘片的容量是CD盘片的720倍。数据传输率大致等同于9倍速CDROM光驱 DVD-ROM:数字化视频光盘-只读存储器,能存放二小时高质量视频。DVD-R。DVD-R即可记录的DVD,可写一次,读多次。DVD-RAM(DVD随机存取存储器)和
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