计算机基础-计算机硬件系统方案

项目二 计算机系统知识大学计算机基础（微课版）C O M P U T ER微课版目录CONTENTS任务一 认识计算机的硬件系统任务二 认识计算机的软件系统任务三 使用鼠标和键盘认识计算机的硬件系统任务要求随着计算机的逐渐普及，使用计算机的人也越来越多，肖磊跟其他大多数使用计算机的人一样，对计算机是如何工作及其内部的硬件结构和软件程序却并不了解。

本任务要求认识计算机的基本结构，了解计算机工作的基本原理，并对微型计算机的各组成硬件，如主机及主机内部的硬件，显示器、键盘和鼠标等硬件有一个基本的认识和了解。

认识计算机的硬件系统任务实现一认识计算机的基本结构二了解计算机的工作原理三认识微型计算机的硬件组成（一）认识计算机的基本结构冯·诺依曼体系结构构成的计算机主要由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备5个组成部分，这5个组成部分的职能和相互关系如下所示。

（二）了解计算机的工作原理计算机执行一条指令时首先是从存储单元地址中读取指令，并把它存放到CPU内部的指令寄存器暂存，然后由指令译码器分析该指令（译码），即根据指令中的操作码确定计算机应进行什么操作，然后是执行指令，即根据指令分析结果，再由控制器发出完成操作所需的一系列控制电位，以便指挥计算机有关部件完成这一操作，同时还为读取下一条指令做好准备，重复执行上述过程，直至执行到指令结束。

微机的外观组成及主机内部硬件如下图所示。

微处理器是由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器，这些电路执行控制部件和算术逻辑部件的功能。

CPU（Central Processing Unit）是中央处理器的简称，它既是计算机的指令中枢，也是系统的最高执行单位。

如右图所示。

1．微处理器3．总线总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统，因此总线被形象地比喻为“高速公路”。

计算机硬件系统的构成部件ppt课件contents •计算机硬件系统概述•中央处理器（CPU）•存储设备•输入输出设备•主板、总线及扩展槽•电源、散热及机箱•计算机硬件系统组装与调试•计算机硬件系统维护与升级目录01计算机硬件系统概述硬件系统定义与功能定义功能第一代计算机第二代计算机第三代计算机第四代计算机硬件系统发展历程硬件系统分类及组成部分分类主机组成部分外部设备组成部分02中央处理器（CPU）它与内部存储器和输入/输出设备合称为电子计算机三大核心部件。

CPU的主要功能是进行运算和逻辑运算，控制计算机的其他部件协同工作。

CPU是计算机的核心部件，负责解释和执行指令，处理数据。

CPU基本概念及作用时钟频率越高，CPU 的运算速度就越快。

但需要注意的是，时钟频率并不是唯一的性能指标。

时钟频率核心数量缓存容量选购建议多核心CPU 可以同时执行多个任务，提高整体性能。

但也需要考虑软件的优化程度。

缓存容量越大，CPU 处理数据的速度就越快。

但缓存容量并不是越大越好，需要根据实际需求选择。

在选购CPU 时，需要综合考虑自己的使用需求、预算以及所配主板的兼容性等因素。

CPU 性能指标与选购建议IntelAMD 其他品牌型号介绍01020304常见CPU品牌及型号介绍03存储设备随机存储器（RAM）01只读存储器（ROM）02高速缓冲存储器（Cache）03硬盘存储器（HDD）容量大、价格低、读写速度较慢，适合长期存储大量数据。

固态硬盘（SSD）读写速度快、抗震性好、价格较高，适合作为系统盘或需要高速读写的应用。

移动存储设备如U盘、移动硬盘等，便携性好，适合在不同设备间传输数据。

存储设备性能指标及选购建议01020304存储容量读写速度接口类型可靠性04输入输出设备用于输入文本、数字、符号等信息。

用于控制光标移动、点击、拖拽等操作。

将纸质文档转化为数字信号，便于计算机处理。

通过触摸操作实现人机交互，直观易用。

计算机系统构成及硬件基础知识
计算机系统的构成主要包括硬件和软件两个方面。

硬件是计算机实体部分，而软件则是运行在计算机上的程序和数据。

以下是计算机系统的硬件基础知识：
1.中央处理器（CPU）：
-CPU是计算机的大脑，执行指令和处理数据。

-包括运算器（执行算术和逻辑运算）和控制器（管理指令的执行过程）。

2.内存（RAM和ROM）：
-RAM（随机存取存储器）用于临时存储程序和数据，是易失性存储。

-ROM（只读存储器）用于存储固化的程序和数据，是非易失性存储。

3.存储设备：
-硬盘驱动器、固态硬盘（SSD）、光盘驱动器等，用于永久性存储数据和程序。

-存储设备与内存不同，可以长期保存数据。

4.输入设备：
-键盘、鼠标、摄像头等，用于向计算机输入数据和指令。

5.输出设备：
-显示器、打印机、音频设备等，用于从计算机输出数据和结果。

6.主板（Motherboard）：
-连接CPU、内存、扩展卡、存储设备等，是计算机各部件的主要连接平台。

7.扩展卡：
-如显卡、声卡、网卡等，用于增强计算机的功能。

8.总线：
-用于各硬件组件之间的数据传输，包括地址总线、数据总线和控制总线。

9.电源：
-提供电能给计算机各部件，包括主板、硬盘等。

以上是计算机系统的基础硬件组成。

在软件方面，操作系统是一个关键组成部分，它管理硬件资源，提供用户界面，并执行应用程序。

计算机系统的硬件和软件协同工作，使得计算机能够完成各种任务。

计算机硬件系统基础知识大全计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。

其中，计算机的硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大基本部件组成。

运算器也称为算术逻辑部件(ALU)，主要功能是对二进制数码进行算术或逻辑运算。

控制器是计算机的神经中枢，指挥计算机各个部件自动、协调地工作。

在计算机的5个基本部件中，运算器和控制器共同组成了中央处理器(CPU)，而CPU和和存储器又构成了计算机的主机。

下面将具体介绍各个部件。

4.1 运算器(1)运算器的组成运算器的基本功能是完成对各种数据的加工处理，即数据的算术运算和逻辑运算。

运算器由算术逻辑单元、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。

运算器包括寄存器、执行部件和控制电路三个部分。

运算器中的寄存器用于I临时保存参加运算的数据和运算的中间结果等。

执行部件包括一个加法器和各种类型的输入输出门电路。

控制电路按照一定的时间顺序发出不同的控制信号，使数据经过相应的门电路进人寄存器或加法器，完成规定的操作。

运算器主要由算术逻辑部件、通用寄存器组和状态寄存器组成。

· 算术逻辑部件ALU。

ALU主要完成对二进制信息的定点算术运算、逻辑运算和各种移位操作。

ALU能处理的数据位数(即字长)与机器有关。

· 通用寄存器组：近期设计的机器的运算器都有一组通用寄存器。

主要用来保存参加运算的操作数和运算的结果。

· 状态寄存器：状态寄存器用来记录算术、逻辑运算或测试操作的结果状态。

程序设计中，这些状态通常用作条件转移指令的判断条件，所以又称为条件码寄存器。

(2)与运算器相关的性能指标包括计算机的字长和运算速度· 字长：指计算机运算部件～次能同时处理的二进制数据的位数。

作为存储数据，字长越长，则计算机的运算精度就越高；作为存储指令，字长越长，则计算机的处理能力就越强。

· 运算速度：计算机的运算速度通常是指每秒钟所能执行的加法指令的数目。

计算机基础知识：1、一个完整的计算机系统由两部分组成：硬件系统和软件系统。

硬件系统由五部分构成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。

运算器和控制器合称为中央处理器，简称CPU。

计算机处理信息的大致过程见教材P74－75。

2、常见的输入设备有：鼠标、键盘、扫描仪、数码相机等。

常见的输出设备有：显示器、打印机、音箱、绘图仪等。

3、存储器分为两种外存和内存。

内存的读取速度比外存快,存储的是计算机当前正运行程序和处理的数据，一般的内存储器关机后信息消失。

外存储器有：软盘、硬盘、光盘、U盘等，其特点和作用与内存储器相反，主要存储长期保存的信息。

对有写保护的软盘只可以进行读的操作，不可以进行写的操作。

内存储器主要分为两类：只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM），只读存储器断电后，信息不会丢失；随机存储器断电后信息全部丢失（用户的程序与数据存于RAM）。

计算机处理的信息都要转换为二进制数（0和1），也就是将信息按一定的编码形式用二进制数表示。

位：在计算机中数据的最小单位是位，位是指一位二进制数，英文名称是bit。

字节：8个二进制位构成1个字节（Byte，通常简写为B），1个字节可以储存1个英文字母或半个汉字。

字节是存储空间的基本计量单位，计算机的内存和磁盘的容量都是以字节表示的。

计算机中常用的存储单位有：B、KB、MB、GB、TB，它们间的换算关系为1024（210），即1KB＝1024B，1MB＝1024KB，1GB＝1024MB，1TB＝1024MB。

B即字节，英文Byte。

软件系统分为两类：系统软件和应用软件。

常见的操作系统都属于系统软件。

如DOS、Windows、UNIX、Linux等。

应用软件在识别上侧重于在某一方面的应用。

如，财务软件、学籍处理软件、Word字处理软件、Photoshop图片处理软件等。

4、GUI是图形用户界面的英文缩写，常见的操作系统中只有DOS不属于图形用户界面系统。

计算机系统构成及基础硬件知识（中级软件评测师）计算机系统构成及基础硬件知识占⽐：5%⼀、数值转换1.1数的转换1.1.1 R进制转换成⼗进制例：指数K：⼩数点左边为当前位为⼩数点左边的第⼏位-1⼩数点右边为当前位为⼩数点右边的第⼏位取负号1.1.2 ⼗进制转换成R进制使⽤的⽅法为短除法⼗进制转换成⼆进制例：1.1.3 ⼆进制转换成⼋进制⼆进制转换成⼋进制，将⼆进制的数字从右边开始，每三个⼀组（最左边的⼀组不够三个的话从左边补零），将分好组的三个⼆进制数对应换算成⼋进制数（按照换成⼗进制数的⽅法）1.1.4 ⼆进制转换成⼗六进制⼆进制转换成⼗六进制，将⼆进制的数字从右边开始，每四个⼀组（最左边的⼀组不够四个的话从左边补零），将分好组的四个⼆进制数对应换算成⼗六进制数（按照换成⼗进制数的⽅法）⼆、数的表⽰2.1原码符号位(SF):0代表正，1代表负2.2反码符号位(SF):0代表正，1代表负正数的反码等于原码，负数的反码等于原码除符号位外按位取反2.3补码符号位(SF):0代表正，1代表负证书的补码等于原码，负数的补码等于反码末尾加⼀2.4移码补码的符号位取反2.5浮点数2.5.1 浮点数表⽰2.5.2 浮点数运算对阶：对阶的⽬的是让两个数⼩数点的位置看齐，使这两个数的阶码相等。

显然1×2^3和1.1×2^4是不能直接相加减的。

原则是⼩阶向⼤阶看齐，像这个例⼦，就是1.1×2^3的尾数右移⼀位，阶码加⼀，直到两个数的阶码相等。

尾数求和：阶码对齐之后就可以直接按照定点数的加减法则运算尾数了。

规格化：尾数求和后的结果如果不是规格化数需要规格化，以双符号位运算为例的话，如果运算结果为正数，规格化的形式应该是1xxx......x,如果运算结果为负数，规格化后的形式应该是11.0xxx......x，不符合这种形式的数要进⾏左规或者右规的操作让其变成这种形式。

（在尾数没有溢出的情况下，即尾数结果的双符号为不是10或01的时候，操作都是左规操作，左规操作可能不⽌进⾏⼀次，倘若双符号位为01或10则表明尾数已经溢出了，就要进⾏右规操作，右规只需要进⾏⼀次）舍⼊：在对阶和右规的操作中，我们都是将尾数右移，阶码加⼀，由于我们的位数是有限的，在右移的操作过程中很有可能就将低位的尾数丢失了，这会引起误差和精度问题。

计算机科学入门知识计算机硬件和软件的基本组成计算机科学入门知识：计算机硬件和软件的基本组成计算机科学是一个广泛而复杂的领域，涉及到计算机系统的各个方面。

在学习计算机科学的旅程中，了解计算机硬件和软件的基本组成非常重要。

本文将深入探讨计算机硬件和软件的组成，以帮助读者对计算机系统有更好的理解。

一、计算机硬件的基本组成计算机硬件是构成计算机系统的物理组件。

它们包括中央处理器（Central Processing Unit, CPU）、内存（Memory）、输入设备（Input Devices）、输出设备（Output Devices）和存储设备（Storage Devices）等。

1. 中央处理器（CPU）中央处理器是计算机的核心组件，负责执行计算机指令并控制计算机的各个部件协同工作。

CPU通常由算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit, ALU）、控制单元（Control Unit）和寄存器组成。

2. 内存（Memory）内存是计算机用于临时存储数据和指令的地方。

它分为主存储器（Main Memory）和辅助存储器（Secondary Storage）。

主存储器包括随机存取存储器（Random Access Memory, RAM），用于暂时存储正在运行的程序和数据，以及只读存储器（Read-Only Memory, ROM），用于存储计算机的固定程序和数据。

辅助存储器包括硬盘驱动器、光盘驱动器和闪存驱动器等。

3. 输入设备输入设备用于将外部信号或数据输入计算机系统。

常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪和摄像头等。

4. 输出设备输出设备用于将计算机处理后的结果或数据输出到外部。

常见的输出设备包括显示器、打印机、音频设备和投影仪等。

5. 存储设备存储设备用于长期保存数据和程序。

硬盘驱动器、固态硬盘和光盘等都是常见的存储设备。

二、计算机软件的基本组成计算机软件是指计算机操作系统和应用程序等非物质部分。

计算机应用基础1.3.1计算机硬件系统信息工程系2017.09.03俗称电脑，是一种用于高速计算的电子计算机器，既可以进行数值计算，也可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。

它能够按照程序运行，是自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。

由硬件系统与软件系统组成。

1946年，世界第一台电子数字计算机ENIAC（埃尼阿克）在美国宾夕法尼亚大学诞生。

电子管计算机→晶体管计算机→集成电路计算机→大规模、超大规模集成电路计算机→人工智能计算机→生物计算机。

按功能和用途，分为通用计算机和专用计算机。

按规模和处理能力，分为巨型机、大型机、小型机和微型机。

按工作原理分类，分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机。

计算机的发展计算机的分类计算机的概念知识回顾￿算机的硬件系￿是指￿成￿算机的各种￿子器件、机械部件等物理￿￿。

通俗的￿，就是那些看得￿、摸得着的￿￿￿￿。

￿算机硬件系￿是￿算机工作的物￿基￿。

1.3.1计算机硬件系统的组成你想要什么￿的配置？什么￿的CPU？多大的内存？多大的硬￿？什么￿的￿￿鼠￿？独立￿卡￿是集成￿卡？￿算机硬件系￿中央￿理器存￿器￿入￿出￿￿1、中央处理器￿算机硬件系￿中央￿理器运算器控制器•中央￿理器，￿称CPU或微￿理器，￿算机的核心•￿￿￿理、运算￿算机内部所有的数据•主￿大小决定￿算机的性能，￿位GHz•运算器又称算数￿￿￿元，用于￿数据￿行加工和￿理•控制器用来￿￿和指￿整个￿算机系￿的操作2、存储器内存￿器￿算机硬件系￿存￿器外存￿器•存￿器是￿算机用来存放程序和数据的￿￿装置•基本功能：能￿按照指定位置存入或取出信息•存￿器大小的衡量￿位：KB、MB、GB、TB内存￿器内存￿器，也称￿主存￿器，￿称内存。

用于存放当前正在使用（￿行中）的数据和程序，它与CPU能￿直接￿行数据的￿￿。

一般来￿，内存的大小影响着同￿￿行多个程序的速度。

内存￿器分￿随机存取存￿器（RAM）和只￿存￿器（ROM）。

《计算机的硬件系统》说课稿《计算机的硬件系统》说课稿 1各位领导、老师们：大家好！我说课的题目是：计算机的硬件系统。

本课选自初中一年级信息技术的第一章第七课。

下面就我在实施本课时的教学思想和教学思路进行简单地阐述：一、教材分析及处理1．教材内容的地位和使用这节课是初中信息技术教材第一章第七课的内容，在教材中这一课叫“计算机的硬件系统”，教学对象为初中一年级学生。

本课针对初中生的现有知识水平和接受能力，对计算机的硬件进行了简单介绍，学生通过对计算机感性的认识，使学生知道计算机硬件系统的各个组成部分，了解计算机的工作原理，为学生学习后续知识打下坚实的基础。

2．教学目标本着以提高学生思维能力、学生的知识水平与能力水平为宗旨。

确定了以下教学目标：①．知识目标：了解计算机由哪些硬件组成（五大功能部件），简单了解其功能，并能对各种硬件进行识别；了解计算机的工作原理。

②．能力目标：培养学生自主学习、探究学习的能力、动手实践的能力以及总结归纳的能力。

③．情感目标：培养学生勇于探索未知世界，积极主动学习的思想，树立将来为祖国的科技发展做出贡献的信心。

3．教学重点、难点重点：计算机硬件系统的各个组成部分确定依据：根据初一学生的接受能力，以及初中阶段信息技术课的教学目标，重点是对计算机产生感性认识，当给出硬件实物或图片学生能指出名称，所以作为教学重点。

难点：学生对计算机的工作原理的了解确定依据：理论比较抽象，不好理解二、教法阐述计算机硬件是一些看得见、摸得着的设备，对于新事物的认识，关键在于激发学生的学习兴趣，对学习对象迅速产生亲近感。

基于本课内容的特点，本课主要采取“谈话法”、“讲授法”、“演示法”、“自学指导法”等教学方法。

注重充分调动学生的学习积极性和自主学习能力，变被动为主动获取，力促课堂教学在生动有趣，愉悦的气氛中展开。

三、学法指导信息技术是操作性比较强，而且是一门发展中的学科，我们的教学目的不是仅仅教会学生某一些操作，某几种软件的使用，而是教会他们学习的方法，以适应不断发展变化的信息社会。