计算机系统组成和工作原理

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1、2.1计算机系统的组成与功能学习目标学习目标（1）掌握计算机系统的组成部分及其功能。掌握计算机系统的组成部分及其功能。（2）能对能对计算机常见硬件计算机常见硬件进行进行识别。识别。（3）了解计算机软件和硬件之间的关系。）了解计算机软件和硬件之间的关系。（4）掌掌握计算机软件系统两个组成部分。握计算机软件系统两个组成部分。（5）了解计算机的工作原理。）了解计算机的工作原理。1、谁知道第一台电子计算机的名字？并能介绍一下它的、谁知道第一台电子计算机的名字？并能介绍一下它的基本情况呢？基本情况呢？世界上第一台现代电子计算机世界上第一台现代电子计算机“埃尼阿克埃尼阿克”（ENIAC），），诞生于诞生于

2、1946年年2月月14日的日的美国宾夕法尼亚大学美国宾夕法尼亚大学。ENIAC长长30.48米，宽米，宽1米，占地面积约米，占地面积约170平方米，平方米，30个操个操作台，约相当于作台，约相当于10间普通房间的大小，重达间普通房间的大小，重达30吨，耗电量吨，耗电量150千瓦，造价千瓦，造价48万美元。万美元。2、现在的计算机与第一台计算机比较有哪些优越性？、现在的计算机与第一台计算机比较有哪些优越性？无论从运算速度还是占地面积以及处理信息的能力都达到了无论从运算速度还是占地面积以及处理信息的能力都达到了很高的水平。很高的水平。4一、计一、计算机系统的基本组成算机系统的基本组成硬件硬件系统系

3、统软件软件系统系统+计算机计算机系统系统=你知道一台完整的计算机系统的组成吗？你知道一台完整的计算机系统的组成吗？5 计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成计算机组成简图显示器键盘主机音箱鼠标打印机7主机主机外部设备外部设备内内存储器存储器（主存）：（主存）：中央处理器中央处理器（CPU)CPU)运算器运算器控制器控制器输入设备输入设备（鼠标、键盘、扫描仪等）（鼠标、键盘、扫描仪等）输出设备输出设备（显示器、打印机、绘图仪、音箱等）（显示器、打印机、绘图仪、音箱等）ROMROM、RAMRAM、CacheCache外存储器（软盘、硬盘、光盘、外存储器（软盘、硬盘、光盘、U U盘等）盘等）1.运

4、算器运算器（算术逻辑部件算术逻辑部件ALU）是计算机对数据进行加工处理的部件，可执是计算机对数据进行加工处理的部件，可执行算术行算术运算和逻辑运算运算和逻辑运算。2.控制器控制器 控制器是计算机的指挥中心控制器是计算机的指挥中心，用来控制计算机各，用来控制计算机各部件协调工作，并使整个处理过程有条不紊地进行。部件协调工作，并使整个处理过程有条不紊地进行。运算器运算器和和控制器控制器合称为中央处理合称为中央处理器，简称器，简称CPU，CPU是计算机的核心部件，相当于人的大脑。是计算机的核心部件，相当于人的大脑。3.存储器存储器存存储器是计算机用来存储信息的重要功能部件。储器是计算机用来存储信息的

5、重要功能部件。主要功能是存放程序和数据。主要功能是存放程序和数据。内内存储存储器器（主存储器主存储器）外外存储器存储器（辅助存储器（辅助存储器）高高速缓冲存储器速缓冲存储器cache存储存储器器只储读存器只储读存器(ROM)(ROM)：只只能读出不能写入能读出不能写入，断，断电后信息不会丢失。电后信息不会丢失。随随机存储器机存储器(RAM)(RAM)：可随时读写，断可随时读写，断电电后会丢失数据。后会丢失数据。软盘、光盘、软盘、光盘、U盘、移动硬盘等盘、移动硬盘等 中央处理器中央处理器CPU和内存储器合称为和内存储器合称为主机主机。区别区别 从存储器中取出信息称为读出；将信息存入存储器从存储器

6、中取出信息称为读出；将信息存入存储器称为写入。存储器读出信息后，原内容保持不变；向存称为写入。存储器读出信息后，原内容保持不变；向存储器写入信息后，则原内容被新内容所代替。储器写入信息后，则原内容被新内容所代替。内存和外存的区别：内存和外存的区别：内存用于存放计算机当前正待运行的程序和数据，速度较内存用于存放计算机当前正待运行的程序和数据，速度较快、容量较小，可直接与中央处理器快、容量较小，可直接与中央处理器CPU交换信息。交换信息。外存用于存放暂时不用的程序和数据，速度相对较慢，容外存用于存放暂时不用的程序和数据，速度相对较慢，容量较大，价格较低，不能直接与中央处理器量较大，价格较低，不能直

7、接与中央处理器CPU交换信息，但交换信息，但它可以与内存交换信息。因此，外存储器中的程序和数据必须它可以与内存交换信息。因此，外存储器中的程序和数据必须先调入内存方可被先调入内存方可被CPU访问。访问。1001101011001100001010110101000110010110位字节位位：每一个二进制数0和1所占的数位，是信息存储的最小单位，英文名bit（比特）。字节字节：8个二进制位，是计量存储容量的基本单位，英文名Byte，简称B。1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB K（千）、（千）、M（兆）、（兆）、G（千兆，吉）、（千兆，吉）、T（兆兆，

8、太拉）（兆兆，太拉）4.输入设备输入设备 输入设备用来接收用户输入的原始数据和程序，并将输入设备用来接收用户输入的原始数据和程序，并将它们转变为计算机能识别的形式（二进制数）存放到内存它们转变为计算机能识别的形式（二进制数）存放到内存中。中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪仪、摄像头、摄像头等等。5.输出输出设备设备 输出设备用数据的输出，把各种计算结果、数据或信输出设备用数据的输出，把各种计算结果、数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。常用的输常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、出设备有显示器、打印机

9、、绘图仪、音箱、音箱、投影仪等。投影仪等。v计计算机硬件系统由算机硬件系统由、五大部分组五大部分组成。成。1.控制器控制输入设备将数据和程序从输入设备输入到内存储器。控制器控制输入设备将数据和程序从输入设备输入到内存储器。2.在控制器控制下在控制器控制下,从存储器取出指令送入控制器。从存储器取出指令送入控制器。3.控制器分析指令，控制运算器、存储器执行指令规定的操作。控制器分析指令，控制运算器、存储器执行指令规定的操作。4.运算结果由控制器送存储器保存或送输出设备输出。运算结果由控制器送存储器保存或送输出设备输出。5.返回第返回第 2 步，继续取下一条指令，直至程序结束。步，继续取下一条指令，

10、直至程序结束。15取出指令取出指令分析指令分析指令 执行指令执行指令 形成下一条指令地址形成下一条指令地址计算机的工作过程计算机的工作过程 16 计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成17系统软件：系统软件：系统软件是支持计算机用户能方便的使用和管理系统软件是支持计算机用户能方便的使用和管理计算机的软件计算机的软件。软件系统：软件系统：是是对软件集合的统称对软件集合的统称,它包括它包括系统软件系统软件和和应用软件。应用软件。注意两个概念：注意两个概念：计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成操作系统操作系统是控制其它程序运行、管理系统是控制其它程序运行、管理系统资源并为用户提供操作界面的系统

11、软件的集合。资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。如如（Windows操作系统、操作系统、Linux操作系统操作系统）程序程序是由指令序列组成，告诉计算机如何是由指令序列组成，告诉计算机如何完成一个具体的任务。如：完成一个具体的任务。如：Qbasic语言、语言、C语语言等。言等。（1）系）系统软件：统软件：文字处理软件文字处理软件 Word WPS表格处理软件表格处理软件 Excel辅助设计软件辅助设计软件 AutoCAD实时控制软件实时控制软件（2）应）应用软件用软件 它是它是为计算机在特定领域中的应用而开发的专为计算机在特定领域中的应用而开发的专用软件，是用软件，是用户为解决各类实际应

12、用问题而编制用户为解决各类实际应用问题而编制的专用软件的总称。的专用软件的总称。20计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成 计算机软件的发展 1、汇编语言的出现 2、高级语言的出现 3、操作系统的形成 4、网络软件、数据库管理系统的出现计计算算机机系系统统硬件系统硬件系统软件系统软件系统主机主机外部设备外部设备系统软件系统软件应用软件应用软件存储系统存储系统中央处理器（中央处理器（CPU)运算器（产生控制信号，控制整个计算机工作）运算器（产生控制信号，控制整个计算机工作）控制器（执行算术运算和逻辑运算）控制器（执行算术运算和逻辑运算）只读存储器（只读存储器（ROM)随机存储器（随机存储器（R

13、AM)输入设备（鼠标、键盘、扫描仪、手写板、数码相机等）输入设备（鼠标、键盘、扫描仪、手写板、数码相机等）输出设备（显示器、打印机、绘图仪、音箱等）输出设备（显示器、打印机、绘图仪、音箱等）外存储器（硬盘、软盘、磁带、光盘、外存储器（硬盘、软盘、磁带、光盘、U U盘盘等）等）操作系统操作系统语言处理程序语言处理程序数据库管理系统数据库管理系统DOS操作系统操作系统Windows操作系统操作系统网络操作系统（网络操作系统（UNIX、Linux）编译程序编译程序解释程序解释程序汇编程序汇编程序文字处理程序文字处理程序图形处理软件图形处理软件多媒体处理软件多媒体处理软件财务软件财务软件辅助设计软件辅助设计软件计算机系统组成原理简图计算机系统组成原理简图练习一、填空（1）内存储器一般可以分为_ 和_两类。（2）奔腾、奔腾、奔腾、奔腾是指计算机_的型号。（3）常见的外存储器有_、_和_等几种。（4）软件系统分为_和_ _ 。二、（1）计算机硬件系统由哪五大部分组成？计算机硬件系统由计算机硬件系统由、五大部分组成五大部分组成。（2）你能说出计算机是如何工作的吗？只读存储器只读存储器随机随机存储器存储器CPU软盘软盘光盘光盘U盘盘系统软件系统软件应用软件应用软件谢谢！再见！温馨提示：注意巩固知识！