西华大学专升本计算机资料第一章.ppt

《西华大学专升本计算机资料第一章.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《西华大学专升本计算机资料第一章.ppt（68页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2 2 W(Why)W(Why)为什么要学习这门课程？为什么要学习这门课程？为什么要学习这门课程？为什么要学习这门课程？W(What)W(What)这门课程的主要内容是什么？这门课程的主要内容是什么？这门课程的主要内容是什么？这门课程的主要内容是什么？H(How)H(How)怎样学习这门课程？怎样学习这门课程？怎样学习这门课程？怎样学习这门课程？参考资料：参考资料：参考资料：参考资料：1.1.大学计算机基础大学计算机基础大学计算机基础大学计算机基础2.2.计算机信息技术基础计算机信息技术基础计算机信息技术基础计算机信息技术基础3.3.网上资料等网上资料等网上资料等网上资料等3 3计算机知识及能

2、力情况调查计算机知识及能力情况调查计算机知识及能力情况调查计算机知识及能力情况调查1 1、中学期间开过计算机课程吗？主要计算机课、中学期间开过计算机课程吗？主要计算机课、中学期间开过计算机课程吗？主要计算机课、中学期间开过计算机课程吗？主要计算机课程有哪些？程有哪些？程有哪些？程有哪些？2 2、掌握计算机基础理论知识吗，如计算机的组、掌握计算机基础理论知识吗，如计算机的组、掌握计算机基础理论知识吗，如计算机的组、掌握计算机基础理论知识吗，如计算机的组成、工作原理等？成、工作原理等？成、工作原理等？成、工作原理等？3 3、使用、使用、使用、使用WindowsWindows操作系统的情况如何？操作

3、系统的情况如何？操作系统的情况如何？操作系统的情况如何？4 4、能熟练编排、能熟练编排、能熟练编排、能熟练编排WordWord文档吗？文档吗？文档吗？文档吗？5 5、能上网查资料吗？、能上网查资料吗？、能上网查资料吗？、能上网查资料吗？6 6、你会的其它计算机技能有哪些？、你会的其它计算机技能有哪些？、你会的其它计算机技能有哪些？、你会的其它计算机技能有哪些？学号：学号：学号：学号：姓名：姓名：姓名：姓名：4 4第第第第1 1章章章章 计算机系统基础知识计算机系统基础知识计算机系统基础知识计算机系统基础知识1.1 概述概述1.2 计算机系统的组成及基本工作原理计算机系统的组成及基本工作原理1.

4、3 计算机硬件系统计算机硬件系统1.4 计算机软件系统计算机软件系统1.5 计算机系统的多级层次结构计算机系统的多级层次结构1.6 计算机系统的选购计算机系统的选购5 51.1 1.1 概述概述概述概述1.1.1 1.1.1 计算机的发展史计算机的发展史计算机的发展史计算机的发展史1.1.图灵、香农图灵、香农图灵、香农图灵、香农 19361936年，英国数学家图灵（年，英国数学家图灵（年，英国数学家图灵（年，英国数学家图灵（Alan M TuringAlan M Turing，1912-19541912-1954，计算机科学之父，人工智能之父）在，计算机科学之父，人工智能之父）在，计算机科学之

5、父，人工智能之父）在，计算机科学之父，人工智能之父）在“论数字计算在决断难题中的应用论数字计算在决断难题中的应用论数字计算在决断难题中的应用论数字计算在决断难题中的应用”文中提出了一种文中提出了一种文中提出了一种文中提出了一种描述计算步骤的数学模型。描述计算步骤的数学模型。描述计算步骤的数学模型。描述计算步骤的数学模型。机器需要：机器需要：机器需要：机器需要：存储器，用于贮存计算结果；存储器，用于贮存计算结果；存储器，用于贮存计算结果；存储器，用于贮存计算结果；一种语言，表示运算和数字；一种语言，表示运算和数字；一种语言，表示运算和数字；一种语言，表示运算和数字；扫描，得到输入的内容；扫描，得

6、到输入的内容；扫描，得到输入的内容；扫描，得到输入的内容；计算意向，即在计算过程中下一步打算做什么；计算意向，即在计算过程中下一步打算做什么；计算意向，即在计算过程中下一步打算做什么；计算意向，即在计算过程中下一步打算做什么；执行下一步计算。执行下一步计算。执行下一步计算。执行下一步计算。19501950年年年年1010月，月，月，月，图灵又发表了另一篇题为图灵又发表了另一篇题为图灵又发表了另一篇题为图灵又发表了另一篇题为“机器能思机器能思机器能思机器能思考吗考吗考吗考吗”的论文，成为划时代之作。的论文，成为划时代之作。的论文，成为划时代之作。的论文，成为划时代之作。6 61.1 1.1 概述

7、概述概述概述 1938 1938年后，美国数学家香农年后，美国数学家香农年后，美国数学家香农年后，美国数学家香农证明了可以采用能实现布尔代数证明了可以采用能实现布尔代数证明了可以采用能实现布尔代数证明了可以采用能实现布尔代数运算的继电器或电子元件来制造运算的继电器或电子元件来制造运算的继电器或电子元件来制造运算的继电器或电子元件来制造计算机，为计算机具有逻辑功能计算机，为计算机具有逻辑功能计算机，为计算机具有逻辑功能计算机，为计算机具有逻辑功能奠定了基础，从而使电子计算机奠定了基础，从而使电子计算机奠定了基础，从而使电子计算机奠定了基础，从而使电子计算机既能用于数值计算，又具有各种既能用于数值

8、计算，又具有各种既能用于数值计算，又具有各种既能用于数值计算，又具有各种非数值应用功能，使得以后的计非数值应用功能，使得以后的计非数值应用功能，使得以后的计非数值应用功能，使得以后的计算机在几乎任何领域中都得到了算机在几乎任何领域中都得到了算机在几乎任何领域中都得到了算机在几乎任何领域中都得到了广泛的应用。广泛的应用。广泛的应用。广泛的应用。7 71.1 1.1 概述概述概述概述2.ENIAC2.ENIAC 1946 1946年，美国陆军军械部和宾夕法尼亚大学年，美国陆军军械部和宾夕法尼亚大学年，美国陆军军械部和宾夕法尼亚大学年，美国陆军军械部和宾夕法尼亚大学合作设计成功了世界上第一台电子计算

9、机，简称合作设计成功了世界上第一台电子计算机，简称合作设计成功了世界上第一台电子计算机，简称合作设计成功了世界上第一台电子计算机，简称为为为为ENIAC(Electronic Numerical Integrator And ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator)Calculator)，它占地，它占地，它占地，它占地170170平方米，重达平方米，重达平方米，重达平方米，重达3030吨，由吨，由吨，由吨，由1880018800个电子管和个电子管和个电子管和个电子管和50005000个继电器组成，功率个继电器组成，功率个继电器组

10、成，功率个继电器组成，功率150Kw150Kw，运算速度，运算速度，运算速度，运算速度50005000次次次次/秒。秒。秒。秒。8 8第一台计算机：第一台计算机：第一台计算机：第一台计算机：19461946，ENIACENIAC重达重达重达重达3030吨吨吨吨启动电力启动电力启动电力启动电力150150千瓦千瓦千瓦千瓦1800018000个电子管个电子管个电子管个电子管保存保存保存保存8080个字节个字节个字节个字节占地占地占地占地170170平方米平方米平方米平方米9 91.1 1.1 概述概述概述概述3.3.计算机发展的四代计算机发展的四代计算机发展的四代计算机发展的四代电子管计算机电子管

11、计算机电子管计算机电子管计算机晶体管计算机晶体管计算机晶体管计算机晶体管计算机集成电路计算机集成电路计算机集成电路计算机集成电路计算机大规模集成电路计算机大规模集成电路计算机大规模集成电路计算机大规模集成电路计算机10101.1 1.1 概述概述概述概述 新一代计算机新一代计算机 新一代计算机是对第四代以后的各种未来型计算机的总称，在习惯上新一代计算机是对第四代以后的各种未来型计算机的总称，在习惯上也称为第五代计算机。也称为第五代计算机。由于计算机在从第一代到第四代的演变过程中，尽管发展速度惊人，由于计算机在从第一代到第四代的演变过程中，尽管发展速度惊人，但其工作原理和设计思想去始终一脉相承，

12、即都采用了冯但其工作原理和设计思想去始终一脉相承，即都采用了冯诺依曼的诺依曼的“存存储程序原理储程序原理”。因此，尽管计算机被称为。因此，尽管计算机被称为“电脑电脑”，但其实在本质上仍然，但其实在本质上仍然只是一种机器。它们只能按照人们事先设计好的程序运行，只能部分地、只是一种机器。它们只能按照人们事先设计好的程序运行，只能部分地、有限地模仿人类的智能。而新一代计算机则希望在这方面有重大突破，即有限地模仿人类的智能。而新一代计算机则希望在这方面有重大突破，即希望新一代计算机能最大限度地模拟人脑的功能，具有人类大脑所特有的希望新一代计算机能最大限度地模拟人脑的功能，具有人类大脑所特有的联想、推理

13、、学习等能力，具有对语言、声音、图像以及各种模糊信息的联想、推理、学习等能力，具有对语言、声音、图像以及各种模糊信息的感知、识别和处理能力。感知、识别和处理能力。1111计算机发展史计算机发展史计算机发展史计算机发展史第一代第一代第一代第一代（1946195719461957）电子管电子管电子管电子管5 5千千千千44万（次万（次万（次万（次/秒）秒）秒）秒）第二代第二代第二代第二代（1958196419581964）晶体管晶体管晶体管晶体管几十万几十万几十万几十万 百万（次百万（次百万（次百万（次/秒）秒）秒）秒）第三代第三代第三代第三代（1965197019651970）集成电路集成电路集

14、成电路集成电路百万百万百万百万 几百万（次几百万（次几百万（次几百万（次/秒）秒）秒）秒）第四代第四代第四代第四代（1971 1971 ）大规模集成电路大规模集成电路大规模集成电路大规模集成电路几百万几百万几百万几百万 几亿（次几亿（次几亿（次几亿（次/秒）秒）秒）秒）12121.1 1.1 概述概述概述概述1.1.2 1.1.2 微型计算机的发展史微型计算机的发展史微型计算机的发展史微型计算机的发展史第一阶段：第一阶段：第一阶段：第一阶段：1971197119731973年，微处理器有年，微处理器有年，微处理器有年，微处理器有40044004、40404040、80088008。第二阶段：第

15、二阶段：第二阶段：第二阶段：1973197319771977年，微处理器有年，微处理器有年，微处理器有年，微处理器有80808080、80858085、M6800M6800、Z80Z80等。等。等。等。第三阶段：第三阶段：第三阶段：第三阶段：1978197819831983年，十六位微型计算机年，十六位微型计算机年，十六位微型计算机年，十六位微型计算机的发展阶段，微处理器有的发展阶段，微处理器有的发展阶段，微处理器有的发展阶段，微处理器有80868086、80888088、8018680186、8028680286、M68000M68000、Z8000Z8000等。等。等。等。第四阶段：从第四

16、阶段：从第四阶段：从第四阶段：从19831983年开始至今，这一阶段为年开始至今，这一阶段为年开始至今，这一阶段为年开始至今，这一阶段为3232位微型计算机的发展阶段。位微型计算机的发展阶段。位微型计算机的发展阶段。位微型计算机的发展阶段。20032003年开始有相关厂商推出了采用年开始有相关厂商推出了采用年开始有相关厂商推出了采用年开始有相关厂商推出了采用6464位处理器位处理器位处理器位处理器的电脑，到了的电脑，到了的电脑，到了的电脑，到了20052005年后，年后，年后，年后，6464位处理器的生位处理器的生位处理器的生位处理器的生产技术日趋成熟且性价比大幅下降，因此产技术日趋成熟且性价

17、比大幅下降，因此产技术日趋成熟且性价比大幅下降，因此产技术日趋成熟且性价比大幅下降，因此当今社会正步入当今社会正步入当今社会正步入当今社会正步入6464位机时代。位机时代。位机时代。位机时代。4 4位机位机位机位机8 8位机位机位机位机1616位机位机位机位机3232位机位机位机位机6464位机位机位机位机13131.1 1.1 概述概述概述概述1.1.3 1.1.3 计算机在中国的发展计算机在中国的发展计算机在中国的发展计算机在中国的发展情况情况情况情况第一台国产电子计算机第一台国产电子计算机第一台国产电子计算机第一台国产电子计算机JS-1JS-1银河系列计算机，银河系列计算机，银河系列计算

18、机，银河系列计算机，19831983年，年，年，年，银河银河银河银河 号号号号 巨型计算机研制巨型计算机研制巨型计算机研制巨型计算机研制成功，运算速度达每秒成功，运算速度达每秒成功，运算速度达每秒成功，运算速度达每秒1 1亿亿亿亿次。每秒钟运算一亿次以上次。每秒钟运算一亿次以上次。每秒钟运算一亿次以上次。每秒钟运算一亿次以上 曙光曙光曙光曙光 系列计算机系列计算机系列计算机系列计算机联想系列计算机联想系列计算机联想系列计算机联想系列计算机浪潮系列计算机浪潮系列计算机浪潮系列计算机浪潮系列计算机曙光曙光曙光曙光50005000巨型機，速度达到巨型機，速度达到巨型機，速度达到巨型機，速度达到每秒二

19、百三十万亿次每秒二百三十万亿次每秒二百三十万亿次每秒二百三十万亿次 14141.1 1.1 概述概述概述概述1.1.4 计算机的分类和特点（分类）计算机的分类和特点（分类）1.按数据的表示形式分类按数据的表示形式分类按数据的表示形式分类按数据的表示形式分类 电子模拟计算机电子模拟计算机电子模拟计算机电子模拟计算机电子数字计算机电子数字计算机电子数字计算机电子数字计算机2.按计算机的用途分类按计算机的用途分类按计算机的用途分类按计算机的用途分类 专用计算机专用计算机专用计算机专用计算机通用计算机通用计算机通用计算机通用计算机3.按计算机的规模分类按计算机的规模分类按计算机的规模分类按计算机的规模

20、分类巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机（微机）和单片机等类型（微机）和单片机等类型（微机）和单片机等类型（微机）和单片机等类型 15151.1 1.1 概述概述概述概述1.1.4 计算机的分类和特点计算机的分类和特点(特点）特点）运算速度快运算速度快 精确度高精确度高 有记忆能力有记忆能力 有逻辑判断能力有逻辑判断能力 能在程序控制下自动进行工作能在程序控制下自动进行工作16161.1 1.1 概述概述概述概述1.1.5 1.1.5 计算机的应用计算机的应用计算机的应用计算机的

21、应用1.1.科学计算科学计算科学计算科学计算 2.2.信息处理信息处理信息处理信息处理 3.3.过程控制过程控制过程控制过程控制 4.4.计算机辅助工程计算机辅助工程计算机辅助工程计算机辅助工程计算机辅助设计计算机辅助设计计算机辅助设计计算机辅助设计 （CADCAD）计算机辅助制造计算机辅助制造计算机辅助制造计算机辅助制造 （CAMCAM）计算机辅助教学（计算机辅助教学（计算机辅助教学（计算机辅助教学（CAICAI）5.5.人工智能人工智能人工智能人工智能 6.6.计算机网络和电子商务计算机网络和电子商务计算机网络和电子商务计算机网络和电子商务 7.7.智能家电智能家电智能家电智能家电 8.8

22、.虚拟现实虚拟现实虚拟现实虚拟现实1717计算机与信息技术的发展和展望计算机与信息技术的发展和展望计算机与信息技术的发展和展望计算机与信息技术的发展和展望 信息技术（信息技术（信息技术（信息技术（Information TechnologyInformation Technology，简称，简称，简称，简称ITIT）主要包括计算机技术、通信技术、微电子技）主要包括计算机技术、通信技术、微电子技）主要包括计算机技术、通信技术、微电子技）主要包括计算机技术、通信技术、微电子技术、传感技术、多媒体技术、网络技术、无线电术、传感技术、多媒体技术、网络技术、无线电术、传感技术、多媒体技术、网络技术、无线

23、电术、传感技术、多媒体技术、网络技术、无线电技术。其中通信技术、微电子技术、计算机技术技术。其中通信技术、微电子技术、计算机技术技术。其中通信技术、微电子技术、计算机技术技术。其中通信技术、微电子技术、计算机技术是信息技术的核心。是信息技术的核心。是信息技术的核心。是信息技术的核心。2121世纪，计算机和网络技术世纪，计算机和网络技术世纪，计算机和网络技术世纪，计算机和网络技术在社会的各方面得到广泛应用，并改变着人们的在社会的各方面得到广泛应用，并改变着人们的在社会的各方面得到广泛应用，并改变着人们的在社会的各方面得到广泛应用，并改变着人们的工作、学习和生活方式。工作、学习和生活方式。工作、学

24、习和生活方式。工作、学习和生活方式。1818信息技术的发展趋势及展望信息技术的发展趋势及展望信息技术的发展趋势及展望信息技术的发展趋势及展望 1 1电话网、有线电视网，计算机网（主要指因电话网、有线电视网，计算机网（主要指因电话网、有线电视网，计算机网（主要指因电话网、有线电视网，计算机网（主要指因特网）特网）特网）特网）“三网合一三网合一三网合一三网合一”将成为信息技术发展的必然。将成为信息技术发展的必然。将成为信息技术发展的必然。将成为信息技术发展的必然。2 2数字化将是数字化将是数字化将是数字化将是2121世纪的核心任务。世纪的核心任务。世纪的核心任务。世纪的核心任务。3 32121世纪

25、的管理模式将会主要演变为网上管理世纪的管理模式将会主要演变为网上管理世纪的管理模式将会主要演变为网上管理世纪的管理模式将会主要演变为网上管理模式。模式。模式。模式。4 4教育体制即将发生革命性的改变。教育体制即将发生革命性的改变。教育体制即将发生革命性的改变。教育体制即将发生革命性的改变。5 5在在在在2121世纪，信息技术的发展将进入后世纪，信息技术的发展将进入后世纪，信息技术的发展将进入后世纪，信息技术的发展将进入后PCPC时代。时代。时代。时代。即：将微电子技术、微处理器技术等应用到所有即：将微电子技术、微处理器技术等应用到所有即：将微电子技术、微处理器技术等应用到所有即：将微电子技术、

26、微处理器技术等应用到所有的家用电器上。的家用电器上。的家用电器上。的家用电器上。1919未来新型计算机未来新型计算机未来新型计算机未来新型计算机 摩尔定律摩尔定律晶晶晶晶体体体体管管管管数数数数10K100K1M10M100M197519801985199519902000单单位位时时间间执执行行的的指指令令数数百百万万条条/每每秒秒0.111025500400480808088828683868486Pentium2000年的年的微处理器微处理器每每18-24个月芯片能力增长一倍。个月芯片能力增长一倍。2020未来新型计算机未来新型计算机未来新型计算机未来新型计算机2121未来新型计算机未来

27、新型计算机未来新型计算机未来新型计算机 计算机问世计算机问世计算机问世计算机问世5050多年来，运算速度已提高了约多年来，运算速度已提高了约多年来，运算速度已提高了约多年来，运算速度已提高了约1010亿倍。在最新一代芯片中，晶体管之间的连接亿倍。在最新一代芯片中，晶体管之间的连接亿倍。在最新一代芯片中，晶体管之间的连接亿倍。在最新一代芯片中，晶体管之间的连接导线的厚度已被蚀刻到只有微米，是人发的导线的厚度已被蚀刻到只有微米，是人发的导线的厚度已被蚀刻到只有微米，是人发的导线的厚度已被蚀刻到只有微米，是人发的1 1500500。按照摩尔定律，芯片制造商大约每。按照摩尔定律，芯片制造商大约每。按照

28、摩尔定律，芯片制造商大约每。按照摩尔定律，芯片制造商大约每1818个月个月个月个月就会把挤在指甲壳那么大的硅片里的晶体管数量就会把挤在指甲壳那么大的硅片里的晶体管数量就会把挤在指甲壳那么大的硅片里的晶体管数量就会把挤在指甲壳那么大的硅片里的晶体管数量增加一倍。但是物理学定律认为，这种成倍增长增加一倍。但是物理学定律认为，这种成倍增长增加一倍。但是物理学定律认为，这种成倍增长增加一倍。但是物理学定律认为，这种成倍增长的速度不会永远持续下去。的速度不会永远持续下去。的速度不会永远持续下去。的速度不会永远持续下去。科学家预言，除了用电子器件构成计算机外，科学家预言，除了用电子器件构成计算机外，科学家

29、预言，除了用电子器件构成计算机外，科学家预言，除了用电子器件构成计算机外，还可用其它器件来制成计算机，未来将出现光计还可用其它器件来制成计算机，未来将出现光计还可用其它器件来制成计算机，未来将出现光计还可用其它器件来制成计算机，未来将出现光计算机、生物计算机、超导计算机、量子计算机和算机、生物计算机、超导计算机、量子计算机和算机、生物计算机、超导计算机、量子计算机和算机、生物计算机、超导计算机、量子计算机和神经计算机等。神经计算机等。神经计算机等。神经计算机等。22221.2 1.2 计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理 1

30、1.2 2.1 1 计计计计算算算算机机机机系系系系统统统统的的的的组组组组成成成成23231.2 1.2 计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理 1.2.2 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理 24241.2 1.2 计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理 1.2.2 1.2.2 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理 基于冯基于冯基于冯基于冯 诺依曼体系结构的计算机的特点诺

31、依曼体系结构的计算机的特点诺依曼体系结构的计算机的特点诺依曼体系结构的计算机的特点采用二进制的表示形式表示数据和程采用二进制的表示形式表示数据和程采用二进制的表示形式表示数据和程采用二进制的表示形式表示数据和程序；序；序；序；采用存储程序方式；采用存储程序方式；采用存储程序方式；采用存储程序方式；计算机由输入设备、输出设备、运算计算机由输入设备、输出设备、运算计算机由输入设备、输出设备、运算计算机由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部件组成，器、存储器和控制器五大部件组成，器、存储器和控制器五大部件组成，器、存储器和控制器五大部件组成，以运算器为中心，数据的运算、输入以运算器为中心

32、，数据的运算、输入以运算器为中心，数据的运算、输入以运算器为中心，数据的运算、输入输出设备与存储器之间的数据传送都输出设备与存储器之间的数据传送都输出设备与存储器之间的数据传送都输出设备与存储器之间的数据传送都通过运算器进行。通过运算器进行。通过运算器进行。通过运算器进行。25251.2 1.2 计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理构成计算机的五大部件：构成计算机的五大部件：构成计算机的五大部件：构成计算机的五大部件：运算器运算器运算器运算器：是计算机的执行部件，通过完成算是计算机的执行部件，通过完成算是计算机的执行部件，通过

33、完成算是计算机的执行部件，通过完成算术运算、逻辑运算，实现对数据的加工和处术运算、逻辑运算，实现对数据的加工和处术运算、逻辑运算，实现对数据的加工和处术运算、逻辑运算，实现对数据的加工和处理。理。理。理。控制器：控制器：控制器：控制器：是计算机的指挥和控制中心，用于是计算机的指挥和控制中心，用于是计算机的指挥和控制中心，用于是计算机的指挥和控制中心，用于控制计算机的各个部件的协调工作。控制计算机的各个部件的协调工作。控制计算机的各个部件的协调工作。控制计算机的各个部件的协调工作。存储器：存储器：存储器：存储器：是计算机的存储部件，用于存放程是计算机的存储部件，用于存放程是计算机的存储部件，用于

34、存放程是计算机的存储部件，用于存放程序和数据序和数据序和数据序和数据 输入设备：输入设备：输入设备：输入设备：将各种不同类型的外部信息转换将各种不同类型的外部信息转换将各种不同类型的外部信息转换将各种不同类型的外部信息转换成一定的数据格式后送入主机系统的设备成一定的数据格式后送入主机系统的设备成一定的数据格式后送入主机系统的设备成一定的数据格式后送入主机系统的设备输出设备：输出设备：输出设备：输出设备：将计算机的处理结果转换成外部将计算机的处理结果转换成外部将计算机的处理结果转换成外部将计算机的处理结果转换成外部世界可以接收的形式的设备。世界可以接收的形式的设备。世界可以接收的形式的设备。世界

35、可以接收的形式的设备。2626 1.1.指令指令指令指令 让计算机完成某个操作发出的命令。让计算机完成某个操作发出的命令。让计算机完成某个操作发出的命令。让计算机完成某个操作发出的命令。操作码操作码操作数操作数2.2.程序程序程序程序有序的指令集合。有序的指令集合。有序的指令集合。有序的指令集合。3.3.指令的执行指令的执行指令的执行指令的执行取指周期：取指周期：取指周期：取指周期：内存内存指令指令执行周期：执行周期：执行周期：执行周期：控制信号控制信号有关部件动作有关部件动作CPU译码译码CPU4.4.程序的执行程序的执行程序的执行程序的执行CPUCPU不断地取指令，执行指令。不断地取指令，

36、执行指令。不断地取指令，执行指令。不断地取指令，执行指令。1.2 1.2 计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理 27271.2 1.2 计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理 1.2.3 指令和指令系统指令和指令系统指令和指令系统指令和指令系统 1.指令是指挥机器工作的指示和命令，一系列指令是指挥机器工作的指示和命令，一系列指令是指挥机器工作的指示和命令，一系列指令是指挥机器工作的指示和命令，一系列指令按一定顺序排列就构成了程序指令按一定顺序排列就构成了程序指令

37、按一定顺序排列就构成了程序指令按一定顺序排列就构成了程序 ,指令是由指令是由指令是由指令是由操作码和地址码两部分组成；操作码和地址码两部分组成；操作码和地址码两部分组成；操作码和地址码两部分组成；操作码是用来指明该指令所要完成的操作操作码是用来指明该指令所要完成的操作操作码是用来指明该指令所要完成的操作操作码是用来指明该指令所要完成的操作,其位数反映了机器的操作种类其位数反映了机器的操作种类其位数反映了机器的操作种类其位数反映了机器的操作种类,其长度可固其长度可固其长度可固其长度可固定也可不固定。定也可不固定。定也可不固定。定也可不固定。地址码用来指出该指令的源操作数的地址、地址码用来指出该指

38、令的源操作数的地址、地址码用来指出该指令的源操作数的地址、地址码用来指出该指令的源操作数的地址、结果的地址以及下一条指令的地址结果的地址以及下一条指令的地址结果的地址以及下一条指令的地址结果的地址以及下一条指令的地址 指令字长取决于操作码的长度、操作数地指令字长取决于操作码的长度、操作数地指令字长取决于操作码的长度、操作数地指令字长取决于操作码的长度、操作数地址的长度和操作数地址的个数。不同机器址的长度和操作数地址的个数。不同机器址的长度和操作数地址的个数。不同机器址的长度和操作数地址的个数。不同机器的指令字长是不相同的的指令字长是不相同的的指令字长是不相同的的指令字长是不相同的 28281.

39、2 1.2 计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理 1.2.3 指令和指令系统指令和指令系统指令和指令系统指令和指令系统 2.指令的分类与寻址方式指令的分类与寻址方式指令的分类与寻址方式指令的分类与寻址方式 算术逻辑运算指令算术逻辑运算指令算术逻辑运算指令算术逻辑运算指令 浮点运算指令浮点运算指令浮点运算指令浮点运算指令位操作指令位操作指令位操作指令位操作指令 其他指令其他指令其他指令其他指令 29291.2 1.2 计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理 1.2

40、.3 1.2.3 指令和指令系统指令和指令系统指令和指令系统指令和指令系统 3.3.指令系统指令系统指令系统指令系统 一台计算机中所有机器指令的集合，称为这台计一台计算机中所有机器指令的集合，称为这台计一台计算机中所有机器指令的集合，称为这台计一台计算机中所有机器指令的集合，称为这台计算机的指令系统。算机的指令系统。算机的指令系统。算机的指令系统。指令系统的优化设计有两个截然相反的方向指令系统的优化设计有两个截然相反的方向指令系统的优化设计有两个截然相反的方向指令系统的优化设计有两个截然相反的方向，即即即即CISCCISC和和和和RISCRISC。RISCRISC指令系统是指令系统是指令系统是

41、指令系统是CISCCISC指令系统的改进，主要特点是：指令系统的改进，主要特点是：指令系统的改进，主要特点是：指令系统的改进，主要特点是：指令条数少；指令条数少；指令条数少；指令条数少；指令长度固定，指令格式和寻址种类少；指令长度固定，指令格式和寻址种类少；指令长度固定，指令格式和寻址种类少；指令长度固定，指令格式和寻址种类少；只有取数存数指令访问存储器，其余指令的操只有取数存数指令访问存储器，其余指令的操只有取数存数指令访问存储器，其余指令的操只有取数存数指令访问存储器，其余指令的操作均在寄存器之间进行。作均在寄存器之间进行。作均在寄存器之间进行。作均在寄存器之间进行。30301.3 1.3

42、 计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 微机基本结构：显示器、键盘和主机微机基本结构：显示器、键盘和主机微机基本结构：显示器、键盘和主机微机基本结构：显示器、键盘和主机31311.3 1.3 计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 1.CPUCPU运算器控制器运算器控制器运算器控制器运算器控制器 2.主机主机主机主机CPUCPU主存储器总线输入主存储器总线输入主存储器总线输入主存储器总线输入/输出接口输出接口输出接口输出接口 3.计算机系统中广泛采用总线将五大部件联系起计算机系统中广泛采用总线将五大部件联系起计算机系统中广泛采用总线将五大部件联系起计算机系

43、统中广泛采用总线将五大部件联系起来。来。来。来。4.将各种不同类型的外部信息转换成一定的数据将各种不同类型的外部信息转换成一定的数据将各种不同类型的外部信息转换成一定的数据将各种不同类型的外部信息转换成一定的数据格式后送入主机系统的设备称做输入设备格式后送入主机系统的设备称做输入设备格式后送入主机系统的设备称做输入设备格式后送入主机系统的设备称做输入设备5.将计算机的处理结果转换成外部世界可以接收将计算机的处理结果转换成外部世界可以接收将计算机的处理结果转换成外部世界可以接收将计算机的处理结果转换成外部世界可以接收的形式的设备称做输出设备。的形式的设备称做输出设备。的形式的设备称做输出设备。的

44、形式的设备称做输出设备。32321.3 1.3 计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 主机的内部构造主机的内部构造主机的内部构造主机的内部构造机箱和电源机箱和电源机箱和电源机箱和电源主板主板主板主板CPUCPU存储器存储器存储器存储器 33331.3 1.3 计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 1.3.1 1.3.1 机箱和电源机箱和电源机箱和电源机箱和电源34341.3 1.3 计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 1.3.2 1.3.2 主板主板主板主板内存条插槽内存条插槽芯片组芯片组BIOS芯片芯片CPU插座插座串行接口串行接

45、口AGP扩展槽扩展槽PCI扩展槽扩展槽CMOS电池电池35351.3 1.3 计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 1.3.3 CPU1.3.3 CPU（运算器和控制器）（运算器和控制器）（运算器和控制器）（运算器和控制器）36361.3 1.3 计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 1.3.4 1.3.4 存储器存储器存储器存储器8位位(bit)一个字节一个字节(Byte)，每个字节都有地址。，每个字节都有地址。换算关系为：换算关系为：1B=8b1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB37371.3 1.3 计算机

46、硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 1.3.4 1.3.4 存储器存储器存储器存储器38381.3 1.3 计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 1.3.4 1.3.4 存储器存储器存储器存储器内部存储器内部存储器内部存储器内部存储器访问速度快访问速度快信息暂时性信息暂时性相对价格高相对价格高存储容量小存储容量小外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器访问速度慢访问速度慢信息永久性信息永久性相对价格低相对价格低存储容量大存储容量大39391.3 1.3 计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 1.3.4 1.3.4 存储器存储器存储器存储器

47、1 1 内部存储器内部存储器内部存储器内部存储器（1 1）随机存取存储器）随机存取存储器）随机存取存储器）随机存取存储器(Random Access Memory(Random Access Memory，简称，简称，简称，简称RAM)RAM)RAMRAM通常指计算机主存，使用动态随机存储器，制作成内通常指计算机主存，使用动态随机存储器，制作成内通常指计算机主存，使用动态随机存储器，制作成内通常指计算机主存，使用动态随机存储器，制作成内存条形式出现。存条形式出现。存条形式出现。存条形式出现。CPUCPU对它们既可读出又可写入数据。对它们既可读出又可写入数据。对它们既可读出又可写入数据。对它们既

48、可读出又可写入数据。（2 2）只读存储器）只读存储器）只读存储器）只读存储器(Read only Memory(Read only Memory，简称，简称，简称，简称ROM)ROM)CPUCPU对它们只取不存，其信息用户无法修改。断电时信息对它们只取不存，其信息用户无法修改。断电时信息对它们只取不存，其信息用户无法修改。断电时信息对它们只取不存，其信息用户无法修改。断电时信息不会丢失。不会丢失。不会丢失。不会丢失。ROMROM中一般存放计算机系统管理程序。中一般存放计算机系统管理程序。中一般存放计算机系统管理程序。中一般存放计算机系统管理程序。（3 3）高速缓冲存储器）高速缓冲存储器）高速缓

49、冲存储器）高速缓冲存储器CacheCache是介于是介于是介于是介于CPUCPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，用和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，用和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，用和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，用于解决它们之间的速度冲突问题，于解决它们之间的速度冲突问题，于解决它们之间的速度冲突问题，于解决它们之间的速度冲突问题，CPUCPUCacheCacheRAMRAM40401.3 1.3 计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 2 2外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器（1）软盘）软盘用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料制成读写软盘时，磁头

50、直接接触盘面。常用软盘容量为新型磁盘具有100MB250MB容量41411.3 1.3 计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 2 2外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器（2）硬盘）硬盘硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面硬盘容量视具体类型而定硬盘片硬盘片读写磁头读写磁头42421.3 1.3 计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 2 2外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器（3）光盘）光盘衡量光盘驱动器传输数据速率的指标叫做倍速，一倍速率=150KB/秒常用：只读型光盘CD-ROM一