计算机系统组成和工作原理

2.1计算机系统的组成与功能学习目标（1）掌握计算机系统的组成部分及其功能。（2）能对计算机常见硬件进行识别。（3）了解计算机软件和硬件之间的关系。（4）掌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。1、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？世界上第一台现代电子计算机“埃尼阿克”（ENIAC），诞生于1946年2月14日的美国宾夕法尼亚大学。ENIAC长30.48米，宽1米，占地面积约170平方米，30个操作台，约相当于10间普通房间的大小，重达30吨，耗电量150千瓦，造价48万美元。2、现在的计算机与第一台计算机比较有哪些优越性？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。4一、计算机系统的基本组成硬件系统软件系统+计算机系统=你知道一台完整的计算机系统的组成吗？51.硬件(Hardware)：构成计算机的所有实际物理装置的总称。如中央处理器、存储器、主板及各种外部设备，是构成计算机的物质基础。这些硬件的“有机结合的整体”称为硬件系统(Hardwaresystem)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硬件系统主机外部设备内存储器（主存）：中央处理器（CPU)运算器控制器输入设备（鼠标、键盘、扫描仪等）输出设备（显示器、打印机、绘图仪、音箱等）ROM、RAM、Cache外存储器（软盘、硬盘、光盘、U盘等）1.运算器（算术逻辑部件ALU）是计算机对数据进行加工处理的部件，可执行算术运算和逻辑运算。2.控制器控制器是计算机的指挥中心，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。计算机硬件组成与功能★运算器和控制器合称为中央处理器，简称CPU，CPU是计算机的核心部件，相当于人的大脑。3.存储器存储器是计算机用来存储信息的重要功能部件。主要功能是存放程序和数据。内存储器（主存储器）外存储器（辅助存储器）高速缓冲存储器cache存储器只储读存器(ROM)：只能读出不能写入，断电后信息不会丢失。随机存储器(RAM)：可随时读写，断电后会丢失数据。软盘、光盘、U盘、移动硬盘等★中央处理器CPU和内存储器合称为主机。区别从存储器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CPU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，容量较大，价格较低，不能直接与中央处理器CPU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先调入内存方可被CPU访问。1001101011001100001010110101000110010110存储容量：位字节位：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：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=8bit1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MBK（千）、M（兆）、G（千兆，吉）、T（兆兆，太拉）4.输入设备输入设备用来接收用户输入的原始数据和程序，并将它们转变为计算机能识别的形式（二进制数）存放到内存中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。5.输出设备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。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音箱、投影仪等。计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。计算机的硬件系统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。2.在控制器控制下,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。4.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2步，继续取下一条指令，直至程序结束。15①取出指令②分析指令③执行指令④形成下一条指令地址计算机的工作过程162.软件(Software)：为用户管理和使用计算机而编制的各种程序及其数据和文档资料。如操作系统、办公软件等。软件是可记录的，可以存储在介质上。将计算机中所有程序的集合称为软件系统(SoftwareSystem)。计算机系统的基本组成17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计算机的软件。软件系统：是对软件集合的统称,它包括系统软件和应用软件。注意两个概念：计算机系统的基本组成操作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软件的集合。如（Windows操作系统、Linux操作系统）程序是由指令序列组成，告诉计算机如何完成一个具体的任务。如：Qbasic语言、C语言等。（1）系统软件：文字处理软件WordWPS表格处理软件Excel辅助设计软件AutoCAD实时控制软件（2）应用软件它是为计算机在特定领域中的应用而开发的专用软件，是用户为解决各类实际应用问题而编制的专用软件的总称。203.硬件和软件的关系相互依赖关系•硬件是软件的基础，离开硬件，软件无法运行。•软件是在硬件的基础上对硬件功能的扩充与完善。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算机系统硬件系统软件系统主机外部设备系统软件应用软件存储系统中央处理器（CPU)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）只读存储器（ROM)随机存储器（RAM)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）外存储器（硬盘、软盘、磁带、光盘、U盘等）操作系统语言处理程序数据库管理系统………DOS操作系统Windows操作系统网络操作系统（UNIX、Linux）编译程序解释程序汇编程序文字处理程序图形处理软件多媒体处理软件财务软件辅助设计软件…………——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Ⅰ、奔腾Ⅱ、奔腾Ⅲ、奔腾Ⅳ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？计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。（2）你能说出计算机是如何工作的吗？只读存储器随机存储器CPU软盘光盘U盘系统软件应用软件谢谢！再见！温馨提示：注意巩固知识！