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YCF（中职）计算机组装与维护项目教程项目一 计算机系统组成与类型教学课件项目一项目一 计算机系统组成与类型计算机系统组成与类型任务一任务一 计算机的发展概况与基本工作原理计算机的发展概况与基本工作原理任务二任务二 计算机系统的组成计算机系统的组成任务三任务三 微型机的类型微型机的类型返回任务一任务一 计算机的发展概况与基本工作计算机的发展概况与基本工作原理原理计算机计算机()俗称电脑，俗称电脑，是一种用于高速计算的电子机是一种用于高速计算的电子机器，器，可以进行数值计算，可以进行数值计算，也可以进行逻辑计算，也可以进行逻辑计算，还具有存储、记忆还具有存储、记忆功能，功能，是能够按照程序运行，是能够按照程序运行，自动、高速地处理海量数据的现代化自动、高速地处理海量数据的现代化智能电子设备。智能电子设备。年年 月月 日，日，世界上第一台计算机世界上第一台计算机 在美国在美国宾夕法尼亚大学诞生，宾夕法尼亚大学诞生，如图如图 所示所示。第二次世界大战期间，第二次世界大战期间，美美国军方要求宾夕法尼亚大学莫奇来博士和他的学生爱克特设计以真空国军方要求宾夕法尼亚大学莫奇来博士和他的学生爱克特设计以真空管取代继电器的管取代继电器的“电子化电子化”计算机计算机，目的是计算目的是计算炮弹轨迹。炮弹轨迹。这部机器使用了这部机器使用了 个真空管，个真空管，长长 英尺英尺(英尺英尺.厘米厘米)，宽宽 英尺，英尺，占地占地 平方英尺，平方英尺，重重达达 吨吨(大约是一间半的教室大，大约是一间半的教室大，六只大象重六只大象重)。它的计算速度快，它的计算速度快，每秒可执行每秒可执行 次的加法运算。次的加法运算。这样的大机器耗电量很大，这样的大机器耗电量很大，真真空管的损耗率也相当高，空管的损耗率也相当高，几乎每分钟就要烧坏一支真空管。几乎每分钟就要烧坏一支真空管。下一页返回任务一任务一 计算机的发展概况与基本工作计算机的发展概况与基本工作原理原理.计算机的发展概况计算机的发展概况)第第 代代:电子管计算机电子管计算机(年年)硬件方面，硬件方面，逻辑元件采用的是真空电子管，逻辑元件采用的是真空电子管，内存储器采用汞延迟线内存储器采用汞延迟线电子管、阴极射线示波管、静电存储器、磁鼓、磁芯；电子管、阴极射线示波管、静电存储器、磁鼓、磁芯；外存储器采用外存储器采用的是磁带。的是磁带。软件方面采用的是机器语言、汇编语言。软件方面采用的是机器语言、汇编语言。应用领域以军应用领域以军事和科学计算为主。事和科学计算为主。特点是体积大、功耗高、可靠性差、速度慢特点是体积大、功耗高、可靠性差、速度慢(一般为每秒运算数千次至一般为每秒运算数千次至数万次数万次)、价格昂贵，、价格昂贵，但为以后的计算机发展奠定了基础。但为以后的计算机发展奠定了基础。如图如图 所示所示。上一页 下一页返回任务一任务一 计算机的发展概况与基本工作计算机的发展概况与基本工作原理原理)第第 代代:晶体管计算机晶体管计算机(年年)应用领域以科学计算和事务处理为主，应用领域以科学计算和事务处理为主，并开始进入工业控制领域。并开始进入工业控制领域。特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高(一般为每秒一般为每秒运算数十万次，运算数十万次，可高达可高达 万次万次)、性能比第、性能比第 代计算机有很大的代计算机有很大的提高。提高。)第第 代代:小规模集成电路计算机小规模集成电路计算机(年年)硬件方面，硬件方面，逻辑元件采用中、小规模集成电路逻辑元件采用中、小规模集成电路(、)，主主存储器仍采用磁芯。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模存储器仍采用磁芯。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。化程序设计方法。上一页 下一页返回任务一任务一 计算机的发展概况与基本工作计算机的发展概况与基本工作原理原理)第第 代代:大规模集成电路和超大规模集成电路机大规模集成电路和超大规模集成电路机(年至今年至今)硬件方面，硬件方面，逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路(和和)。软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。语言等。年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生，年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生，开创开创了微型计算机的新时代。了微型计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭逐步走向家庭。计算机发展的趋势计算机发展的趋势:计算机的处理技术不断提高；计算机的处理技术不断提高；计算机的体积不断减小；计算机的体积不断减小；计算机的价格不断降低；计算机的价格不断降低；计算机信息处理的多媒体化；计算机信息处理的多媒体化；上一页 下一页返回任务一任务一 计算机的发展概况与基本工作计算机的发展概况与基本工作原理原理计算机与通信技术的结合进入计算机与通信技术的结合进入“网络化网络化”时代。时代。.微型机的基本工作原理微型机的基本工作原理匈牙利裔美籍科学家冯匈牙利裔美籍科学家冯诺依曼最先提出程序存储的思想，诺依曼最先提出程序存储的思想，并成功将并成功将其运用在计算机的设计之中，其运用在计算机的设计之中，根据这一原理制造的计算机被称为冯根据这一原理制造的计算机被称为冯诺依曼结构计算机，诺依曼结构计算机，世界上第一台冯世界上第一台冯诺依曼式计算机是诺依曼式计算机是 年年研制的，研制的，由于他对现代计算机技术的突出贡献，冯由于他对现代计算机技术的突出贡献，冯诺依诺依曼被称为曼被称为“计算机之父计算机之父”。上一页 下一页返回任务一任务一 计算机的发展概况与基本工作计算机的发展概况与基本工作原理原理目前，目前，微型计算机基本上是根据冯微型计算机基本上是根据冯诺依曼原理工作的。诺依曼原理工作的。这种微型机这种微型机硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。计计算机内采用二进制。算机内采用二进制。每条指令执行时，每条指令执行时，控制器先将要执行的指令和控制器先将要执行的指令和数据从内存储器中取出，数据从内存储器中取出，然后控制器通过对指令的译码，然后控制器通过对指令的译码，控制运算控制运算器对数据进行相应操作或处理，器对数据进行相应操作或处理，运算的结果传回给内存储器，运算的结果传回给内存储器，内存内存储器再在控制器的控制下经输出设备输出数据。储器再在控制器的控制下经输出设备输出数据。同时，同时，控制器能够控制器能够根据指令执行的结果，根据指令执行的结果，控制输入设备给内存储器传送下一条要执行的控制输入设备给内存储器传送下一条要执行的指令。指令。这样，这样，微型机就能够一条指令接一条指令地自动运行下去，微型机就能够一条指令接一条指令地自动运行下去，如图如图 所示所示。上一页返回任务二计算机系统的组成任务二计算机系统的组成微型计算机系统主要由硬件和软件两部分组成。微型计算机系统主要由硬件和软件两部分组成。硬件是指组成计算机硬件是指组成计算机系统的电子、机械和光电元件等组成的各种物理装置。系统的电子、机械和光电元件等组成的各种物理装置。它是有形的物它是有形的物理实体，理实体，例如例如:显示器、硬盘、主板等。显示器、硬盘、主板等。软件是用户与硬件软件是用户与硬件之间的接口。之间的接口。它包括计算机运行的各种程序、文档等，例如它包括计算机运行的各种程序、文档等，例如:、等等。通常微型计算机的硬件由五大部分组成通常微型计算机的硬件由五大部分组成:控制器、运算器、存储器、控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备。输入设备和输出设备。软件主要由系统软件和应用软件组成，软件主要由系统软件和应用软件组成，如图如图 所示所示。下一页返回任务二计算机系统的组成任务二计算机系统的组成.输入设备输入设备输入设备输入设备()是用户与计算机进行交互的一种是用户与计算机进行交互的一种装置，装置，用于把原始数据和处理这些数据的程序输入到计算机中。用于把原始数据和处理这些数据的程序输入到计算机中。计计算机能够接收各种各样的数据，算机能够接收各种各样的数据，既可以是数值型的数据，既可以是数值型的数据，也可以是也可以是非数值型的数据，非数值型的数据，如图形、图像、声音等都可以通过不同类型的输入如图形、图像、声音等都可以通过不同类型的输入设备输入到计算机中，设备输入到计算机中，进行存储、处理和输出。进行存储、处理和输出。键盘、鼠标、摄像键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、游戏杆、语音输入装置等都属于输头、扫描仪、光笔、手写输入板、游戏杆、语音输入装置等都属于输入设备。入设备。上一页 下一页返回任务二计算机系统的组成任务二计算机系统的组成.输出设备输出设备输出设备输出设备()是计算机的终端设备，是计算机的终端设备，用于用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备操作等，接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备操作等，把把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表现出来。各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表现出来。显示器、打印机、音箱等都属于输出设备。显示器、打印机、音箱等都属于输出设备。.中央处理器中央处理器中央处理器中央处理器(简称简称)，由运算器和控制器组成，由运算器和控制器组成，是任何计算机系是任何计算机系统必备的核心部件统必备的核心部件。上一页返回任务三计算机的类型任务三计算机的类型可以从不同的角度将计算机分类。可以从不同的角度将计算机分类。.根据微处理器的位数分类根据微处理器的位数分类微处理器的处理位数是由运算器并行处理的二进制位数决定的。微处理器的处理位数是由运算器并行处理的二进制位数决定的。具有具有不同处理位数的微处理器，不同处理位数的微处理器，其性能是不同的。其性能是不同的。处理器位数越多，处理器位数越多，性性能就越强。能就越强。按微处理器的位数来分按微处理器的位数来分:有有 位、位、位、位、位、位、位和位和 位位机等。机等。下一页返回任务三计算机的类型任务三计算机的类型.根据结构形式分类根据结构形式分类)单片机单片机把微处理器、存储器、输入把微处理器、存储器、输入/输出接口都集成在一块集成电路芯片上，输出接口都集成在一块集成电路芯片上，这样的微型计算机叫做单片机。这样的微型计算机叫做单片机。它的最大优点是体积小，它的最大优点是体积小，可放在仪可放在仪表内部，表内部，输入输入/输出接口简单，输出接口简单，但存储量小，但存储量小，功能较弱，功能较弱，广泛应用广泛应用于智能化仪器、仪表、家用电器、工业控制等领域。于智能化仪器、仪表、家用电器、工业控制等领域。)单板机单板机将计算机的各个部分都组装在一块印制电路板上，将计算机的各个部分都组装在一块印制电路板上，包括微处理器、存包括微处理器、存储器、输入储器、输入/输出接口，输出接口，还有简单的七段发光二极管显示器、小键盘、还有简单的七段发光二极管显示器、小键盘、插座等。插座等。功能比单片机强，功能比单片机强，适于生产过程的控制，适于生产过程的控制，可以直接在实验可以直接在实验板上操作，板上操作，适用于工业控制及教学实验等领域。适用于工业控制及教学实验等领域。上一页 下一页返回任务三计算机的类型任务三计算机的类型)个人计算机个人计算机个人计算机简称，个人计算机简称，它实际上是一个计算机系统。它实际上是一个计算机系统。它将一块主板、它将一块主板、微处理器、内存、若干输入微处理器、内存、若干输入/输出接口卡、外部存储器、电源等部件输出接口卡、外部存储器、电源等部件组装在一个机箱内，组装在一个机箱内，并配置显示器、键盘、打印机等基本外部设备。并配置显示器、键盘、打印机等基本外部设备。具有功能强、配置灵活、软件丰富等特点，具有功能强、配置灵活、软件丰富等特点，广泛应用于办公、广泛应用于办公、商业、科研等众多领域，商业、科研等众多领域，它是一种最普及的微机系统。它是一种最普及的微机系统。.根据外形分类根据外形分类按外形来分，按外形来分，计算机可分为服务器、工作站、台式机、笔记本计算机、计算机可分为服务器、工作站、台式机、笔记本计算机、手持设备五大类。手持设备五大类。.根据配置方式分类根据配置方式分类主要有品牌机主要有品牌机(原装机原装机)和组装机两种。和组装机两种。上一页 下一页返回任务三计算机的类型任务三计算机的类型.根据发展阶段分类根据发展阶段分类()大型主机阶段。大型主机阶段。世纪世纪 年代，年代，是第一代电子管计是第一代电子管计算机的时代。算机的时代。经历了电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机经历了电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机和大规模集成电路计算机的发展历程，和大规模集成电路计算机的发展历程，计算机技术逐渐走向成熟。计算机技术逐渐走向成熟。()小型计算机阶段。小型计算机阶段。世纪世纪 年代，年代，是对大型主机进是对大型主机进行了第一次行了第一次“缩小化缩小化”的时期，的时期，这样的机子可以满足中小企业、事业这样的机子可以满足中小企业、事业单位的信息处理要求，单位的信息处理要求，成本较低，成本较低，价格可接受价格可接受。()微型计算机阶段。微型计算机阶段。世纪世纪 年代，年代，是对大型主机进是对大型主机进行了第二次行了第二次“缩小化缩小化”的时期。的时期。年美国苹果公司成立，年美国苹果公司成立，年就推出了年就推出了 计算机，计算机，大获成功。大获成功。年年 推出推出 ，此后它经历了若干代的演进，此后它经历了若干代的演进，占领占领了了 市场，市场，使得使得 得到了很大的普及得到了很大的普及。上一页 下一页返回任务三计算机的类型任务三计算机的类型()客户机客户机/服务器阶段，服务器阶段，即即/阶段。阶段。在客户机在客户机/服务器网络中，服务器网络中，服务器是网络的核心，服务器是网络的核心，而客户机是网络的基础。而客户机是网络的基础。客户机向服务器获客户机向服务器获取所需要的网络资源，取所需要的网络资源，而服务器为客户机提供必需的网络资源。而服务器为客户机提供必需的网络资源。/结构的优点是能充分发挥客户端的处理能力，结构的优点是能充分发挥客户端的处理能力，很多工作可以在客很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器，户端处理后再提交给服务器，大大减轻了服务器的压力。大大减轻了服务器的压力。()阶段，阶段，也称互联网、因特网或网际网路阶段。也称互联网、因特网或网际网路阶段。互联网是广域网、局域网及单机按照一定的通信协议组成的国际计算互联网是广域网、局域网及单机按照一定的通信协议组成的国际计算机网络。机网络。互联网具有全球性、海量性、匿名性、交互性、成长性、即互联网具有全球性、海量性、匿名性、交互性、成长性、即时性、多媒体性等特征。时性、多媒体性等特征。上一页 下一页返回任务三计算机的类型任务三计算机的类型()云计算阶段。云计算阶段。从从 年起，年起，云计算云计算()的概念逐渐流行起来，它正在成为一个通俗和大众化的的概念逐渐流行起来，它正在成为一个通俗和大众化的词语。词语。企业与个人用户无须再投入昂贵的硬件购置成本，只需要通过企业与个人用户无须再投入昂贵的硬件购置成本，只需要通过互联网来购买、租赁计算力，互联网来购买、租赁计算力，用户只需为自己需要的功能付钱，用户只需为自己需要的功能付钱，同同时消除传统在硬件、软件、专业技能方面的花费。时消除传统在硬件、软件、专业技能方面的花费。上一页返回图图 世界上第一台计算机世界上第一台计算机返回图图 电子管计算机电子管计算机返回图图 微型机工作流程图微型机工作流程图返回图图 微型计算机系统微型计算机系统返回