搜索
计算机工作原理及硬件组成1《计算机应用》PPT教程教案彭彦计算机的概念计算机是一种在其内部存储指令、可接受输入，依据指定规则自动处理数据，生成输出并能存储数据的电子装置。2《计算机应用》PPT教程教案彭彦1.1计算机的发展及其分类1946年2月，第一台电子计算机ENIAC在美国加州正式问世5000次加法/秒体重30吨占地170m218000只电子管1500个继电器功率150KW3《计算机应用》PPT教程教案彭彦计算机发展的几个阶段第一代（1946~1958）电子管几千~几万（次/秒）第二代（1959~1964）晶体管几十万~百万（次/秒）第三代（1965~1971）中、小规模集成电路百万~几千万（次/秒）第四代（1971~至今）大规模和超大规模集成电路几亿~几亿以上（次/秒）4《计算机应用》PPT教程教案彭彦计算机系统概述一个完整的计算机系统由计算机硬件系统及软件系统两大部分构成。计算机硬件是计算机系统中由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。计算机软件是在计算机硬件设备上运行的各种程序及其相关文档的总称。5《计算机应用》PPT教程教案彭彦计算机系统硬件软件主机外部设备系统软件应用软件中央处理器（CPU）内存储器(内存)输入设备输出设备外存储器(外存)操作系统语言处理程序系统服务程序数据库管理程序文字处理软件表格处理软件辅助设计软件实时控制软件等运算器控制器只读存储器(ROM)随机存储器(RAM)计算机系统组成返回6《计算机应用》PPT教程教案彭彦计算机的工作原理图7《计算机应用》PPT教程教案彭彦计算机的工作原理存储程序工作原理计算机的两个基本能力：一是能够存储程序，二是能够自动地执行程序。计算机是利用“存储器”（内存）来存放所要执行的程序的，而称之为CPU的部件可以依次从存储器中取出程序中的每一条指令，并加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。冯·诺依曼计算机JohnvonNeumann冯诺依曼8《计算机应用》PPT教程教案彭彦第一步：将程序和数据通过输入设备送入存储器；第二步：启动运行后，计算机从存储器中取出程序指令送到控制器去识别，分析该指令要求做什么事；第三步：控制器根据指令的含义发出相应的命令（如加法、减法），将存储单元中存放的操作数据取出送往运算器进行运算，再把运算结果送回存储器指定的单元中；第四步：当运算任务完成后，就可以根据指令将结果通过输出设备输出。返回9《计算机应用》PPT教程教案彭彦（１）运算器运算器是计算机用于加工、处理数据的部件。它的主要功能是对二进制数码进行加、减、乘、除等算术运算和与、或、非等基本逻辑运算，实现逻辑判断。运算器在控制器的控制下实现其功能，运算结果由控制器指挥送到内存储器中。（２）控制器控制器是计算机的控制部件，它控制其他部件协调统一的工作，使整个处理过程有条不紊地进行。它的基本功能就是从内存中取指令和执行指令，然后根据该指令功能向有关部件发出控制命令，执行该指令。人们把运算器和控制器做在一个集成电路块上，称为中央处理器，即CPU（CentralProcessingUnit），它是计算机的最核心部件。10《计算机应用》PPT教程教案彭彦（3）存储器存储器是计算机用来存储信息的重要功能部件。存储器具有记忆功能，分为主存储器（也称内存，简称主存）和辅助存储器（也称外存）。存储器由许多存储单元组成，每个存储单元可以存放若干二进制代码，该代码可以是数据或程序代码。存储器容量的大小通常用字节（Byte）表示。位（bit）：存放一位二进制数即0或1，称为位（简写为b）。字节（Byte）：8个二进制位为一个字节。中央处理器和主存储器（内存储器）一起构成计算机的主体，称为主机。11《计算机应用》PPT教程教案彭彦一般的存储器可分为两种：内存储器与外存储器。①内存储器(简称内存)内存储器也称主存储器(简称主存)，它直接与CPU相连接，存储容量较小，但速度快，用来存放当前正在运行的程序指令和数据。②外存储器(简称外存)外存储器又称辅助存储器(简称辅存)，它是内存的扩充。外存存储容量大，价格低，但存储速度较慢。一般用来存放暂时不用或需要长期保存的程序、数据。当需要时，外存可直接与内存储器进行信息交换，但不能被CPU或其他计算机部件直接访问。12《计算机应用》PPT教程教案彭彦1.3微型计算机的硬件配置微型机的外型图监视器主机耳机音箱光驱硬盘鼠标麦克风键盘软盘驱动器13《计算机应用》PPT教程教案彭彦电源主板CD-ROM驱动器软盘驱动器硬盘驱动器线缆CPU和风扇内存条接口卡主机内部的结构14《计算机应用》PPT教程教案彭彦（３）内存目前，PC的内存大多由半导体器件构成。内存按功能一般分为两种：只读存储器(ReadOnlyMemory，简称ROM)和随机存取存储器(RandomAccessMemory，简称RAM)。ROM，顾名思义，存储的信息只能读(取出)，不能改写(存入)，断电后信息不会丢失。一般ROM用来固化一些重要的系统程序，如引导程序、开机自检程序等。RAM，称为随机存取存储器，其中的信息既可以读取，也可以改写，它的特点是：断电后，存储的内容立即消失。其容量大小随PC的档次不同而异。通常我们所说的“内存大小”都是指的RAM的容量。15《计算机应用》PPT教程教案彭彦1.5计算机中的信息表示计算机的语言——二进制十进制N=10，可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9二进制N=2，可使用0,1八进制N=8，可使用0,1,2,3,4,5,6,7十六进制N=16，可使用0,……,9,A,B,C,D,E,F“逢N进一，借一当N”数制的概念16《计算机应用》PPT教程教案彭彦数制的区分：约定在数的后面加上特征字母，来分别表示数的数制。D（十进制）、B（二进制）、O（八进制）、H（十六进制）不加特征字母的数，默认为十进制数各数制的区别17《计算机应用》PPT教程教案彭彦计算机中的信息单位位（Bit）：度量数据的最小单位字节（Byte）：最常用的基本单位K字节1K=1024byteM（兆）字节1M=1024KG（吉）字节1G=1024MT（太）字节1T=1024Gb7b6b5b4b3b2b1b010010101=27+24+22+20=14918《计算机应用》PPT教程教案彭彦（４）输入设备输入设备是用户和计算机之间进行对话的主要设备，声、光、图、像等信息都需要输入设备才能被计算机所接受。键盘、鼠标、麦克风是微机上常用的输入设备，目前扫描仪和光电笔等输入设备的应用也越来越广泛。键盘鼠标扫描仪19《计算机应用》PPT教程教案彭彦（５）输出设备输出设备是将计算机处理的结果(如数字、字母、符号和图形)显示或打印出来的装置。其功能是将计算机内部二进制形式的数据信息转换成人们所需要的或其他设备能接受和识别的信息形式。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音箱等。显示器打印机绘图仪返回显示器