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第2章 计算机系统

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第2章计算机系统的组成

第2章计算机系统的组成
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2.2 计算机硬件系统
算
输 入 设 备 备 设 出
输
1.1 计算机硬件
2. 2. 1
微型计算机的硬件组成
微型计算机硬件系统由主机和常用外围设备两大部分 组成。 组成。 主机由中央处理器(CPU)和内存储器 和内存储器(ROM,RAM)组 主机由中央处理器 和内存储器 组 用来执行程序、处理数据， 成，用来执行程序、处理数据，主机芯片都安装在一 块电路板上，这块电路板称为主机板（主板）。 ）。为了 块电路板上，这块电路板称为主机板（主板）。为了 与外围设备连接， 与外围设备连，在主机板上还安装有若干个接口插 槽，可以在这些插槽上插入不同外围设备连接的接口 用来连接不同的外部设备。 卡，用来连接不同的外部设备。 主机与外围设备之间信息通过两种接口传输。 主机与外围设备之间信息通过两种接口传输。一种是 串行接口，如鼠标；一种是并行接口，如打印机。 串行接口，如鼠标；一种是并行接口，如打印机。
常用的总线结构有： 常用的总线结构有： （1）ISA总线 ） 总线 （2）MCA总线 ） 总线 （3）EISA总线 ） 总线 （4）VESA总线 ） 总线 （5）PCI总线 ） 总线
2. 2. 2
微型计算机的常见外设
微型计算机常用外围设备有显示器、键盘、 微型计算机常用外围设备有显示器 、 键盘 、 鼠标器 及外存储器。外存中常用的有硬磁盘（硬盘） 及外存储器 。 外存中常用的有硬磁盘 （ 硬盘 ） 、 软 磁盘（软盘）和光盘。 磁盘 （ 软盘 ） 和光盘 。 如果需要还可以根据用户的 要求配置打印机、绘图仪、投影仪； 要求配置打印机 、 绘图仪 、 投影仪 ； 同时为了联网 还可以配置调制解调器等通信设备。 ，还可以配置调制解调器等通信设备。 微机用键盘按照按键个数多少可分为84键 微机用键盘按照按键个数多少可分为 键、101键、 键 104键等几种，目前广泛使用的是 键等几种， 键等几种 目前广泛使用的是101键、104键标准 键 键标准 键盘。这两种键盘一般可分为四个区域： 键盘 。 这两种键盘一般可分为四个区域 ： 主键盘区 功能键区、编辑键区、小键盘区（数字键区） 、功能键区、编辑键区、小键盘区（数字键区）。

第2章 计算机系统与计算机网络(2)——计算机硬件系统-大学计算机基础-戴红-清华大学出版社

第2章 计算机系统与计算机网络(2)——计算机硬件系统-大学计算机基础-戴红-清华大学出版社

【注】字长：计算机在同一时间内能够一次处理的二进制位数，其直接反映了计 算机的计算精度。微机字长从8位、16位、32位到目前的64位。 主频：CPU内核工作时的时钟频率，是CPU内数字脉冲信号震荡的速度，单位MHz或 GHz。在其他性能指标相同的情况下，CPU主频越高，其运算速度越快。 外频：CPU与主板之间同步运行的速度，多数情况下也是内存与主板之间同步运行 的速度，直接影响内存的访问速度和CPU同时接受来自外部设备数据的速度。 Cache命中率：CPU在Cache中找到所需内存中数据的比例。
பைடு நூலகம்
【注】硬盘容量：硬盘最主要的参数，以兆字节（MB）、千兆字节（GB）或百万 兆字节（TB)为单位，目前市场常见的硬盘容量为TB级。硬盘通常由重叠的一组盘 片构成，每个盘片可单面或双面存储数据，每个盘面一般配一个读写磁头。每个 盘面以其中心为圆心，不同半径的同心圆称为磁道，每个盘面都被划分为数目相 等的磁道，数据沿着轨道存放。具有相同半径的磁道形成一个圆柱——柱面，磁 盘的柱面数与一个盘单面上的磁道数相等。盘面又被分成大小一般为512个字节的 扇形区域——扇区，磁盘驱动器以扇区为单位访问磁盘。则可使用公式计算硬盘 容量为：磁头数*柱面数*磁道扇区数*每扇区字节数。
第2章 计算机系统与计算机网络
内容提要
本章包含两大部分，计算机系统和计算机网络。
2.1 图灵机与冯·诺依曼体系结构 2.2 计算机硬件系统 2.3 计算机软件系统 2.4 计算机网络
2.2 计算机硬件系统
图2-3 计算机硬件系统组成简图
2.2.1 主机
主板——机箱中的多层印刷电路板（PCB），提供CPU、内存、显卡等电子元器件的插槽， 是各种外部设备/元器件的接口及各种芯片的底盘，实现元器件之间的相互连接，目前多使 用玻璃纤维作为原材料。

第二章 计算机系统

第二章 计算机系统
9
图2.2 计算机组成结构图
• 1. 运算器 • 运算器由算术逻辑单元（Arithmetic and Logic Unit ,ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算 术逻辑运算单元的的主要功能是算术运算和逻辑运算。 ※ 算术运算是指各种数值运算，比如：加、减、乘、除等。 ※ 逻辑运算是进行逻辑判断的非数值运算，比如：与、或、 非、比较、移位等。 • 计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。 运算器处理的数据来自存储器；处理后的结果数据送回存 储器或暂存在运算器中的寄存器。
表2.2 内、外存特点对比
• （1）内存储器 • 内存储器（简称内存）包括高速缓存（Cache）和主存储 器，主存储器又包括随机存储器（Random Access Memory， RAM ）和只读存储器（Read only Memory，ROM )。计算 机运行前，程序和数据由输入设备或外存送入内存，运算 开始，内存不仅要为其他部件提供信息，而且要保存运算 的中间结果和最终结果。 • CPU只与内存直接交换数据，内存的性能与容量直接影响 计算机的运行速度。
第2章 计算机系统
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2.1 2.2 2.3 2.4
计算机发展历程 计算机系统概述 微型计算机硬件组成 平板电脑
4
2Hale Waihona Puke 1 计算机发展历程20世纪中期以来，电子技术迅速发展，计算 机所采用的元器件经历了电子管、晶体管、集成 电路（IC）和超大规模集成电路（VLSI）四个阶 段，当今计算机技术正朝着巨型化、微型化、网 络化和智能化方向发展。表2.1是对计算机各个 发展阶段的概括。从目前计算机的研究情况可以 看到，未来计算机将有可能在超导计算机、光子 计算机、生物计算机、量子计算机等方面的研究 领域上取得重大的突破。

第2章 计算机系统基础知识.doc

第2章 计算机系统基础知识.doc

第二章计算机系统基础知识一、选择题1，在计算机运行时，把程序和数据一样存放在内存中，这是1946年由______________ 所领导的研究小组正式提岀并论证的。

A.图灵B.布尔C.冯•诺依曼D.爱因斯坦2.计算机屮运算器的主要功能是oA.控制计算机的运行B.算术运算和逻辑运算C.分析指令并执行D.负责存取存储器屮的数据3.计算机的CPU毎执行一个 ___________ ,就完成一步基木运算或判断。

A.语句B.指令C.程序D.软件4 .计算机能按照人们的意图白动、高速地进行操作，是因为采用了A.程序存储在内存B.高性能的CPUC.高级语言D.机器语言5.磁盘驱动器属于___________ 设备。

A.输入B.输出C.输入和输出D.以上均不是6.以下描述___________ 不正确。

A.内存与外存的区别在于内存是临时性的，而外存是永久性的B.内存与外存的区别在于外存是临时性的，而内存是永久性的C.平时说的内存是指RAMD・从输入设备输入的数据直接存放在内存7.计算机的主机指的是。

A.计算机的主机箱B. CPU和内存储器C.运算器和控制器D.运算器和输入/输出设备&下而关于ROM的说法屮，不正确的是_____________________ 。

A.CPU不能向ROM随机写入数据B.ROM屮的内容在断电后不会消失C.ROM是只读存储器的英文缩写D.ROM是只读的，所以它不是内存而是外存9.微型计算机屮的总线通常分为（）三种。

A.数据总线、地址总线和控制总线B.数据总线、信息总线和传输总线C.地址总线、运算总线和逻辑总线D.逻辑总线、传输总线和通信总线10. _______________________________ 计算机的软件系统可分为。

A.程序和数据B.程序、数据和文档C.操作系统与语言处理程序D.系统软件与应用软件11•计算机应由5个基本部分组成，下面各项，____________ 不属于这5个基木组成。

第二章 计算机系统及计算原理习题ok

第二章 计算机系统及计算原理习题ok

第二章计算机系统及计算原理一、是非题1.操作系统是系统软件中最重要的一种，其功能是对计算机系统所有资源进行管理、调度和分配。

[A]A．对B．错2.一台计算机能够识别的所有指令的集合称为该计算机的指令系统。

[A]A．对B．错3．为了提高计算机的运行速度和执行效率，在现代计算机系统中，引入了流水线控制技术，使负责取指令、分析指令、执行指令的部件串行工作。

[B]A．对B．错4.构成计算机系统的电子原件、机械装置和线路等可见实体称为计算机系统的硬件。

[A]A．对B．错5．主频是指CPU和芯片组的时钟频率或工作频率。

[B]A．对B．错6．Cache主要是解决CPU的高速度和RAM的低速度的匹配问题。

[A]7．外存和内存相比，具有容量大，速度慢，成本高，持久存储等特点。

[B]A．对B．错8．目前微型计算机中常用的硬盘接口主要有IDE和SATA两种。

其中，IDE是一种串行接口，SATA是一种并行接口。

[B]A．对B．错9．微型计算机的台式兼容机是自己根据需要选择各个部件，配置出自己的计算机。

[A]A．对B．错10.微型计算机外存储器是指软盘、硬盘、光盘、移动存储设备等辅助存储器。

[A]A．对B．错11.刷新频率是CRT显示器的技术指标，指的是屏幕更新的速度。

刷新频率越高，屏幕闪烁就越少。

[A]A．对B．错12.计算的复杂度指的是随着问题规模的增长，求解所需存储空间的变化情况。

[B]A．对B．错13.汇编语言的特点是由二进制组成，CPU可以直接解释和执行。

[B]码用7位二进制编码，可以表示26个英文字母（大小写）及42个常用符号，34个控制字符。

[A]A．对B．错15. 声音信号和视频信号的数字化处理过程都是采样→量化→编码。

[B]A．对B．错二、单选题1. 一个完整的计算机系统包括______。

[D]A.主机及其外部设备B.主机、键盘、显示器C.系统软件及应用软件D.硬件系统及软件系统2.软件系统包括______。

计算机公共基础—计算机系统组成

计算机公共基础—计算机系统组成

第2章 · 计算机系统组成
计算机的主要指标
字 长： 数据总线的宽度，表示计算机一次处理 数据的二进制的位数。 存储容量：主存储器单元的多少，受限于CPU的地 存储容量：主存储器单元的多少，受限于CPU的地 址总线。 主 频：计算机在统一的时钟节拍下工作，时钟的 频率为主频。单位时间(s)内发出的脉冲数。 频率为主频。单位时间(s)内发出的脉冲数。
主板
CMOS芯片 主板电池 ISA插槽 控制芯片 PCI 插槽 AGP插槽 硬盘接口插座 Stocket7 CPU插座 主板CACHE 串行口插座 软驱接口插座 PS/2鼠标插座 键盘插座 内存插槽 主板电源插座 并行口插座
第2章 · 计算机系统组成
PC机外设接口
第2章 · 计算机系统组成
中央处理机(CPU) 中央处理机(CPU)
第2章 · 计算机系统组成
CPU的外观
第2章 · 计算机系统组成
主存储器——内存
内存器件采用的是半导体存储器，其特点是速度 快、功耗低，但价格相对较高。在计算机中有两类： RAM、ROM。 RAM、ROM。 1. 随机存取存储器 RAM：既可读又可写， RAM：既可读又可写， 断电后信息丢失。 2. 只读存储器 ROM：只能读不能写， ROM：只能读不能写， 断电仍然能够保持数据。
第2章 · 计算机系统组成
硬盘驱动器
盘片 磁头第2章 · 计算机系 Nhomakorabea组成光盘存储器
光盘（Optical Disk）是利用激光进行读写信息的圆 光盘（Optical Disk）是利用激光进行读写信息的圆 盘。光盘存储器系统是由光盘片、光盘驱动器和光 盘控制适配器组成。
第2章 · 计算机系统组成
光盘的速率和 速率和容量 速率和

第2章 大学计算机基础简明教程

快，修改源程序后都必须重新编译。一般高级语言（C/C++、 PASCAL、FORTRAN、COBOL等）都是采用编译方式。
编译程序 源程序 目标程序 连接程序 可执行程序
数据
计算结果
22
.C
.OBJ
.EXE
实用程序
完成一些与管理计算机系统资源及文件有关的任务 系统设置软件 （不必直接修改注册表） 超级兔子软件、Windows优化大师 诊断程序（识别并且改正计算机系统存在的问题 ） 控制面板的系统 备份程序（备份程序把硬盘上的文件复制到其他存储设备上） “附件|系统工具|”的“备份” 反病毒程序 文件压缩程序
23
2.3.2应用软件
为某一专门的应用目的而开发的软件称为应用软件 。 例如： 1. 办公软件包 2. 图形和图象处理软件 3.数据库系统 4. Ineternet服务软件 5.娱乐与学习软件
24
2.4 微型计算机系统的组成
2.4.1 微型计算机概述
常见微机系统
25
微机基本结构：显示器、键盘和主机
演示：计算机基本工作原理
11
计算机基本工作原理
指令的串行执行是当执行指令的三个部件依次全部完成后，才开 始下一条指令的执行，在此过程中在执行某功能部件时，其他两个 功能部件是不工作的。
取指令 分析指令 (a ) 指 令 的 串 行 执 行 执行指令
2.指令的并行执行 指令的并行执行就是使这三个功能部件并行工作，则可提高计算 机执行指令的速度，现在的计算机一般采用流水线技术。 则有三条指令的并行执行均理论速度是串行执行的3倍
汇编语言
将机器指令的代码用英文助记符来表示，代替机器语言中 的指令和数据。例如用ADD表示加、SUB表示减、JMP表示程 序跳转等等，这种指令助记符的语言就是汇编语言。 例如，计算 A=15+10 的汇编语言程序： MOV A，15 ：把15放入累加器A中 ADD A，10 HLT ：10与累加器A相加，结果存入A中 ：结束，停机

第2章 计算机系统结构练习题

第二章计算机系统结构练习题(一)单项选择题1．在现代计算机系统层次结构中，最内层是硬件,最外层是使用计算机的人，人与硬件之间是( )。

A．软件系统B．操作系统C．支援软件D．应用软件2．财务管理软件是一种专用程序,它属于( ) A．系统软件B．应用软件C接口软件D．支援软件3．当计算机被启动时，首先会立即执行( )。

A．接口程序B．中断服务程序C．用户程序D．引导程序4．当硬件的中断装置发现有事件发生，就会中断正在占用CPU的程序执行，让操作系统的( )占用CPU。

A．系统调用程序B．中断处理服务程序C．作业管理程序D文件管理程序5．操作系统支援软件和应用软件只有( )时才能履行自己的职责。

A．分配到主存空间B．占有了必要的外设C．占用中央处理器执行D．找到了所需的文件6．操作系统在中断处理服务程序完成之后，将( )。

A．选择刚被中断的程序执行B．选择正在排队的作业执行C．等待下—个事件的发生D．按预定策略选择程序执行7．在多道程序设计技术的计算机系统中，中央处理器( )。

A．只能被一个程序占用B．可以被多个程序同时占用C．可以被多个程序交替占用D．可以被操作系统和另一个程序同时占用8．外围设备通过相应的设备控制器和通道连接到公共系统总线上，这种结构( )。

A．有利于硬件保护B．允许中央处理器与外设并行工作C．可不用中断机制D．外设的启动速度快9．( )不是一种永久性的存储设备，当电源被切断时，其中的信息就会消失。

A．硬盘B．磁带C．软盘D．主存储器10．中央处理器可以直接存取( )中的信息。

A．光盘B．软盘C．主存储器D．硬盘11．中央处理器存取寄存器中信息的速度与使用主存储器和辅存储器信息相比( )。

A．比较快B．最快C．差不多D．最慢12．存放在( )信息只能顺序存取，无法随机访问。

A．硬盘B．软盘C．光盘D．磁带13．当操作系统退出执行，让用户执行时，系统会( ) A．继续保持管态B．继续保持目态C．从管态变为目态D．从目态变为管态14．硬件设置了( )以实现存储保护。

计算机系统结构第2章

计算机系统结构第2章第⼆章指令系统第⼀节指令系统设计概述⼀、指令系统概述1、指令系统的设计、应⽤及实现(1)指令系统的设计*机器指令：计算机硬件实现的运算或操作的命令；第i 种格式：OP i A 1A 2编码⽰例：00110 000~111 000~111功能⽰例：A 1←(A 1)+(A 2)第j 种格式：OP j A 编码⽰例：10110 000~111功能⽰例：A←(A)+1*指令系统设计：定义所有机器指令的格式(含编码)。

*指令系统：所有机器指令的集合；第1种：第2种：…第n 种：OP 1A 1A 2OP 2A OP n A 1A 2…(2)指令系统的应⽤第i种指令应⽤⽰例a：00110 000 001 功能AH←(AH)+(AL)⽰例b：00110 011 000 功能BL←(BL)+(AH)应⽤程序⽰例：从主存地址为2000H开始的100个元素累加求和机器指令格式机器指令程序汇编程序1011wreg data 1011001001100100 CX←1001011100100000000 00100000LP：BX←2000H1011000000000000 AL←0 0000000w mod reg r/m 0000000100000111AL←AL+[BX] 01000reg 01000001 BX←BX+1 11100010 disp 11100010 11111000 LOOP LP*指令系统应⽤：按指令格式要求，根据应⽤需要、编写程序中的指令(即指令格式的实例)。

(3)指令系统的实现指令功能实现步骤—ID 对IR 的OP 译码，⽤输出信号控制某⼀部件⼯作；ID 对IR 的A 译码，⽤输出信号控制相关REG 的读/写；信号有效时间由时序部件及该指令功能实现步骤决定。

指令操作或运算—部件功能实现及数据传递等的组合。

*指令系统实现：按指令格式要求，⽤硬件实现指令功能。

*设计/应⽤实现三者关系：类似C 语⾔设计、⽤C 语⾔编程、C 语⾔编译及执⾏平台！☆指令系统的实质—软件与硬件之间的界⾯(“约定”)！指令译码器ID I OP A 内部总线CPU ID D 功能部件1功能部件n …寄存器1寄存器m…指令寄存器IR ：……存储总线MAR/MDR2、指令系统涉及内容(1)指令格式包含信息分析第i种指令格式：OP i A1A2②数据：(A1)=OP i⽀持类型的地址为A1的数据①操作：A1←(A1) OP i(A2) 或A 2←(A2) OP i(A1)硬件⽀持的数据类型(含数据长度)可存放数据部件类型、部件的编址⽅式部件中同⼀数据地址的表⽰⽅式(2)涉及内容*指令集结构：指令集总体框架，如存放部件、寄存器数量;*指令集功能：⽀持操作的类型；*数据表⽰：操作⽀持的数据类型、数据存储格式等。

第2章-计算机操作系统

第2章计算机操作系统2.1操作系统基本知识2.1.1什么是操作系统1.概念操作系统就是为了对计算机系统的硬件资源和软件资源进行控制和有效的管理，合理地组织计算机的工作流程，以充分发挥计算机系统的工作效率和方便用户使用计算机而配置的一种系统软件。

在P36页详细说明。

2.也称OS（Operating System）3.从不同的角度看操作系统从用户的观点，操作系统是用户和计算机之间的接口；从资源管理的观点，操作系统是控制和管理计算机系统资源的管理软件；从进程的观点，操作系统是合理地组织计算机工作流程的控制软件；从层次的观点，操作系统是由若干层次，按照一定结构形式组成的有机体。

2.1.2操作系统的功能1.处理器管理处理器管理最基本的处理中断事件。

处理器只能发现中断事件并产生中断面是不能进行处理。

配置了操作系统后，就可对各种事件进行处理。

处理器管理的另一功能就是处理器调度。

处理器可能是一个，也可能是多个，不同类型的操作系统将针对不同情况采取不同的调度策略。

2.存储器管理存储器管理主要是内存储器的管理。

3.设备管理设备管理是指负责管理各类外围设备，包括分配、启动和故障处理等。

4.文件管理文件管理是指操作系统对信息资源的管理。

在操作系统中，将负责存取和管理信息的部分称为文件系统。

5.作业管理每个用户请求计算机系统完成一个独立的操作称为作业。

2.1.3操作系统的分类1.单用户操作系统这种操作系统的主要特征是在一个计算机系统内依次只能运行一个用户程序。

此用户独占计算机系统的全部硬件、软件资源。

多数微型机操作系统都属于此类。

2.批处理操作系统在批处理操作系统中，用户把要计算的问题、数据和作业说明书一起交给系统操作员，操作员将作业成批地装入计算机，然后由操作系统控制执行，最后由操作员将运行结果交给用户。

采用这种批量处理作业技术的操作系统称为批处理操作系统。

3.实时操作系统“实时”是“立即”的意思。

实时操作系统是指对随机发生的外部事件作出及时的响应，并能在限定的时间内完成对输入信息的处理和送出结果的系统。

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11
2.2 计算机硬件系统和工作原理
结 构 指令 分 类 数据传送指令 内存 CPU
操作码
操作数
指 令 系 统
数据处理指令
＋ － ×÷ And Or…… If Goto…… 主机 I/O设备 对计算机的硬件进行管理等
• 程序控制指令
输入输出指令 其它指令
12
2.2 计算机硬件系统和工作原理
2.计算机的工作原理
内存又分为：

随机存取存储器(RAM)，可以读写，断电 信息消失。

只读存储器(ROM)，只读不写，断电信息
能保留，BIOS存放在一块ROM中。
7
2.1 计算机系统概述
(2)外存储器
外存或辅存，用来存放长期存放“暂时不用”
的程序和数据，只和内存成批交换数据。 磁盘、光盘、U盘等。 存储器容量单位：字节(Byte)=8位二进制位(bit)
应的控制电位信号；由地址码确定操作数地址。 ③ 执行指令--由操作控制线路发出完成该操作所需 要的一系列控制信息，去完成该指令所要求的操作。 一条指令执行完成，指令计数器加1或将转移地址
码送入程序计数器，然后执行下一条指令。
14
2.2 计算机硬件系统和工作原理
程序执行的过程：
是
是结束 指令
开始
取指令
16
2.3 计算机软件系统
软件是指程序、程序运行所需要的数据以及开发、
使用和维护这些程序所需要的文档的集合。
系统软件 语言处理程序 操
作
系 统
用户
实用程序
17
2.3 计算机软件系统
2.3.1 系统软件
1.操作系统 用于管理和控制计算机所有的硬件和软件资源的
一组程序
目的


计算机与人交互的接口 合理地使用系统内包含的各种软、硬件资源，提 高整个系统的使用效率和经济效益。 常用的windows、Unix、Linux
18
2.3 计算机软件系统
2.程序设计语言与语言处理程序 (1)程序设计语言 1)机器语言 由“０”、“１”二进制代码按一定规则组成的、 能被机器直接理解、执行的指令集合。
例如，计算A=15+10 的机器语言程序如下： 10110000 00001111 ： 把15放入累加器A中 00101100 00001010 ： 10与累加器A的值相加，结 果仍放入A中 11110100 ： 结束，停机
缺点：编程工作量大；通用性差，是面向机器的语言。 优点：程序代码不需要翻译，所占空间少，执行速度快。
19
2.3 计算机软件系统
2)汇编语言
将机器指令的代码用英文助记符来表示，代替机器 语言中的指令和数据。
例如，计算 A=15+10 的汇编语言程序： MOV A，15 ：把15放入累加器A中 ADD A，10 ：10与累加器A相加，结果存入A中 HLT ：结束，停机
1.主要性能指标 (1)主频、外频
主频是CPU内核工作的时钟频率。一般来说主频
越高，运算速度越快。 外频指系统的时钟频率，也即系统总线的工作频 率，具体是指CPU到芯片组之间的总线速度。 主频=外频×倍频
39
2.4 微型计算机硬件系统
（2）字长 在计算机中，作为一个整体参与运算、处理和传
送的一串二进制数，称为一个“字” 。组成“字”的
外存容量:反映计算机能够永久保存的数据的多
少
32
2.4 微型计算机硬件系统
2.4.2 主板
母板，微机中最大的一块集成电路板，是连接其 它部件的载体。
芯片：北桥芯片、南桥芯片、BIOS芯片。
插槽/接口：CPU插槽、内存插槽、显卡插槽、 PCI插槽、硬盘/光驱接口、软驱接口等。 外部接口:USB接口、键盘鼠标接口、并行接口和 串行接口等。
33
2.4 微型计算机硬件系统
内存插槽
CPU插座
AGP插槽
串行接口 网络接口
34
USB接口
PCI插槽
2.4 微型计算机硬件系统
1.芯片组
由北桥(Memory Control Hub)和南桥芯片(I/O
Control Hub)组成，是主板的核心，决定了主板的功 能和档次。 北桥芯片
负责与CPU的联系，决定主板支持的CPU的类型、内存 的类型等。 位置：CPU和内存插槽附近 北桥芯片决定了主板的性能，人们常用北桥芯片的代 号来称呼主板，如使用Intel 915北桥芯片的主板称 为915主板。
系统软件
软件系统
应用软件 专用应用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ件：各企业的管理信息系统等
2
2.2 计算机硬件系统和工作原理
2.2.1 计算机硬件系统
1945年 匈牙利科学家冯· 诺依曼研制的EDVAC(离 散变量电子自动计算机)对计算机的体系结构和工作原
理产生重大影响。
冯.诺依曼思想： • 计算机由五个基本部分组成
• 程序与数据以同等地位存放在存储器中，按地址访问
各组成部分装配在多块印刷电路板上，如台式、
便携式PC机。
30
2.4 微型计算机硬件系统
2)按用途分类 微型计算机按用途可分为台式、便携式、手持式等。
31
2.4 微型计算机硬件系统
微型计算机的主要性能指标
CPU指标:主要包括CPU字长、主频、二级缓存等 运算速度:每秒钟所能执行的指令条数。 内存容量:内存容量反映了内存储器存储数据的 能力。存储容量越大，运算速度一般也越快。
3.实用程序

系统设置软件 （不必直接修改注册表）
超级兔子软件、Windows优化大师

诊断程序（识别并且改正计算机系统存在的问题 ）
控制面板的系统

备份程序（备份程序把硬盘上的文件复制到其他存储设备上） “附件|系统工具|”的“备份”


反病毒程序
文件压缩程序
26
2.3 计算机软件系统
2.3.2 应用软件
第二章 计算机系统
2.1 计算机系统概述 2.2 计算机硬件系统和工作原理 2.3 计算机软件系统
2.4 微型计算机硬件系统
1
2.1 计算机系统概述
一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统
两部分。
主机 硬件系统 外设 计算机系统
中央处理器 (CPU)
运算器(ALU) 控制器(CU)
随机存取存储器(RAM) 只读存储器(ROM) 内存 高速缓存(Cache) 输入设备：鼠标、键盘、触摸屏、扫描仪 输出设备：显示器、打印机、音响 外存：软盘、硬盘、光盘、U盘 操作系统：Windows、UNIX、Linux等 语言处理程序：C、C++、Java等 实用程序：诊断程序、排错程序等 通用应用软件：办公软件、数据库管理软件等
分析指令
否
执行指令
结束
15
2.2 计算机硬件系统和工作原理
(2)指令流水线技术
指令流水线技术就是使这三个功能部件并行工作， 则可提高计算机执行指令的速度，现在的计算机一般采用 流水线技术。
指令 1 指令 2 指令 3 取指令 1 分析指令 1 取指令 2 执行指令 1 分析指令 2 取指令 3 执行指令 2 分析指令 n 取指令 1
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2.1 计算机系统概述
5.输出设备
将存放在内存中由计算机处理的结果转换成外界
的形式。 常用的输出设备：显示器、打印机、音箱、绘图 仪等。
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2.2 计算机硬件系统和工作原理
2.2.2 计算机的工作原理
1.计算机的指令系统和程序 指令是能被计算机识别并执行的的二进制代码，
完成一种操作。
指令的长度指二进制代码的位数。 程序是计算机指令的有序集合。
• 程序和数据以二进制表示
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2.2 计算机硬件系统和工作原理
存储器
外存储器
程序、数据 输 入 设 备 输 出 设 备 计算结果
内存储器
运算器
控制器 数据流 控制流
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2.1 计算机系统概述
1.运算器
算术逻辑单元(ALU) ，执行基本的算术运算和逻
辑运算，数据和结果均放在内存中。 2.控制器 控制计算机的各个部件按照指令的功能要求协调 工作。
Micro ATX:常说的“小板”，扩展插槽较少
BTX:新一代主板结构，是将来的发展趋势 PC99规范要求主板各接口必须采用有色识别标识
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2.4 微型计算机硬件系统
3.板载功能
将某一些接口卡的功能集成到主板上。最常见
的就是集成显卡、声卡和网卡的功能。
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2.4 微型计算机硬件系统
2.4.3 CPU
IBM PC(Intel8088)。
微型机计算机的CPU采用了大规模和超大规模集 成电路技术。 通常将微机的CPU也称作微处理器 (Micro Processing Unit,MPU)。
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2.4 微型计算机硬件系统
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2.4 微型计算机硬件系统
微型计算机的分类： 1)按组成结构分类 单片机 组成部分集成在一个超大规模芯片上。 单板机 各组成部分装配在一块印刷电路板上。 多板机
1KB = 210B
= 1024B
1MB = 210KB = 1024KB 1GB = 210MB = 1024MB
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1TB = 210GB = 1024GB
2.1 计算机系统概述
4.输入设备
接受用户输入的原始数据和程序，转换成二进制
存放在内存中。 常用的输入设备：键盘、鼠标、触摸屏、扫描仪 等。
优点：通用性强，编程效率高。 缺点：源程序要翻译成机器语言，代码不最优。
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2.3 计算机软件系统
(2)语言处理程序
其他的程序设计语言编写的源程序都必须经过一