会计电算化-硬件.ppt

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1、计算机硬件计算机硬件本章主要内容：1.1.1.1.计算机系统及硬件，软件的概念计算机系统及硬件，软件的概念计算机系统及硬件，软件的概念计算机系统及硬件，软件的概念 2.2.2.2.中央处理器中央处理器中央处理器中央处理器CPUCPUCPUCPU与主存储器与主存储器与主存储器与主存储器 3.3.3.3.辅助存储器：软盘、硬盘辅助存储器：软盘、硬盘辅助存储器：软盘、硬盘辅助存储器：软盘、硬盘.4.4.4.4.输入、输出设备输入、输出设备输入、输出设备输入、输出设备 5.5.5.5.总线总线总线总线 6.6.6.6.计算机基本工作原理：指令和程序概念计算机基本工作原理：指令和程序概念计算机基本工作原

2、理：指令和程序概念计算机基本工作原理：指令和程序概念计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成w计算机系统计算机系统计算机系统计算机系统=硬件系统硬件系统硬件系统硬件系统+软件系统软件系统软件系统软件系统w硬件是指有形的物理设备，是计算机系统中硬件是指有形的物理设备，是计算机系统中硬件是指有形的物理设备，是计算机系统中硬件是指有形的物理设备，是计算机系统中实际物理装置的总称。实际物理装置的总称。实际物理装置的总称。实际物理装置的总称。w软件是指在硬件上运行的程序和相关的数据软件是指在硬件上运行的程序和相关的数据软件是指在硬件上运行的程序和相关的数据软件是指在硬件上运行的程序和相关的数据及文档。及

3、文档。及文档。及文档。w硬件是软件的工作基础，软件是硬件功能的硬件是软件的工作基础，软件是硬件功能的硬件是软件的工作基础，软件是硬件功能的硬件是软件的工作基础，软件是硬件功能的扩充和完善。两者相互依存，相互促进。软扩充和完善。两者相互依存，相互促进。软扩充和完善。两者相互依存，相互促进。软扩充和完善。两者相互依存，相互促进。软件与硬件的结合，构成完整的计算机系统。件与硬件的结合，构成完整的计算机系统。件与硬件的结合，构成完整的计算机系统。件与硬件的结合，构成完整的计算机系统。3.1 3.1 计算机硬件的基本组成计算机硬件的基本组成3.1.1 中央处理器3.1.2 主存储器与辅助存储器3.1.3

4、 输入/输出设备3.1.4 总线 计算机硬件基本组成示图计算机硬件基本组成示图运算器运算器控制器控制器存储器存储器输入设备输出设备CPU以总线连接的计算机以总线连接的计算机5 5个部分个部分 中央处理器中央处理器主存储器主存储器输入输入/输出设输出设备备中央处理器中央处理器总线总线总线总线3.1.1 3.1.1 中央处理器中央处理器 w w中央处理器（中央处理器（Central Processing UnitCentral Processing Unit，简写为，简写为CPUCPU）的结构，）的结构，CPUCPU是决定电脑性能的核心部件。是决定电脑性能的核心部件。CPUCPU即中央处理单元，是

5、英文即中央处理单元，是英文Central Processing Central Processing UnitUnit的缩写，是整个系统的核心，也是整个系统最的缩写，是整个系统的核心，也是整个系统最高的执行单位。它负责整个系统指令的执行，数学高的执行单位。它负责整个系统指令的执行，数学与逻辑的运算，数据的存储与传送，以及对内对外与逻辑的运算，数据的存储与传送，以及对内对外输入与输出的控制。输入与输出的控制。w wCPUCPU一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。成。w wCPUCPU的主要性能指有：主频，时钟频率，内部缓存，的主要性能指有：主频，时

6、钟频率，内部缓存，外部缓存，制造工艺等。外部缓存，制造工艺等。PentiumPentium处理器逻辑结构图处理器逻辑结构图P21P21指令Cache指令预取指令译码 ROM控制器整数ALU1整数ALU2浮点运算器数据Cache地址转换与管理部件总线接口部件系统总线3.1.2 3.1.2 主存储器主存储器w主存储器又称内存储器或内存，直接与主存储器又称内存储器或内存，直接与CPUCPU相连，是主机不可缺少的一部分，用来存储相连，是主机不可缺少的一部分，用来存储计算机运行中的程序和各种数据。计算机运行中的程序和各种数据。w主存由超大规模集成电路存储器芯片组成，主存由超大规模集成电路存储器芯片组成，

7、存取速度快，但容量较小。主存储器又分为存取速度快，但容量较小。主存储器又分为RAMRAM和和ROMROM。3.1.3.1.2 2 主存储器（续）主存储器（续）P22P22w wRAMRAM（Random Access MemoryRandom Access Memory）即随机存取存储器即随机存取存储器。即可从其中读取信息，也可向其中写入信息。开机即可从其中读取信息，也可向其中写入信息。开机之前之前RAMRAM中没有信息，开机后操作系统对其管理，中没有信息，开机后操作系统对其管理，关机后其中的信息都将消失。关机后其中的信息都将消失。RAMRAM中的信息可随时中的信息可随时根据需要而改变。根据需

8、要而改变。RAMRAM内存可以进一步分为静态内存可以进一步分为静态RAMRAM（SRAMSRAM）和动态内存（）和动态内存（DRAMDRAM）两大类。）两大类。w wRomRom(Read Only Memory)(Read Only Memory)即只读存储器即只读存储器。只可从其。只可从其中读取信息，不可向其中写入信息，在开机之前中读取信息，不可向其中写入信息，在开机之前ROMROM中已经事先存有信息，关机后其中的信息不会中已经事先存有信息，关机后其中的信息不会消失。消失。w w内存中可存储信息的多少称为存储的容量，其基本内存中可存储信息的多少称为存储的容量，其基本单位为单位为字节字节（B

9、yteByte）,目前，主存的容量为目前，主存的容量为 几兆字几兆字节到几十兆字节节到几十兆字节。3.1.2 3.1.2 辅助存储器辅助存储器 w辅助存储器又称为外存储器，或外存。其容辅助存储器又称为外存储器，或外存。其容量相对较大，一般用来存放长期保存或相对量相对较大，一般用来存放长期保存或相对来说暂时不用的各种程序和信息。计算机实来说暂时不用的各种程序和信息。计算机实际执行程序和加工处理数据时，辅存中的信际执行程序和加工处理数据时，辅存中的信息需要先传送到主存后才能被息需要先传送到主存后才能被CPUCPU使用。使用。w辅存容量大，能长期可靠地保存信息，存取辅存容量大，能长期可靠地保存信息，

10、存取方便方便w目前，微机中常用辅存有软磁盘存储器，硬目前，微机中常用辅存有软磁盘存储器，硬磁盘存储器和光盘存储器。磁盘存储器和光盘存储器。3.1.2 3.1.2 辅助存储器（续）辅助存储器（续）n n（1）软盘w w3.53.5英寸软盘存储容易英寸软盘存储容易1.441.44MBMB，软盘驱动器是读写软盘驱动器是读写软盘的专用装置。一般用标识符软盘的专用装置。一般用标识符A A：（或：（或B B：）：）表示表示软盘驱动器（盘号）软盘使用注意几点：软盘驱动器（盘号）软盘使用注意几点：w w软盘首次使用前需格式化软盘首次使用前需格式化w w软盘角上有一个方形小孔（写保护窗口），将窗软盘角上有一个方

11、形小孔（写保护窗口），将窗口内滑块推上露出小口，则对软盘只能读出信息而口内滑块推上露出小口，则对软盘只能读出信息而不能写入信息，称为写保护。不能写入信息，称为写保护。w w软盘易损坏，受潮、受热、磁场干扰，挤压均会软盘易损坏，受潮、受热、磁场干扰，挤压均会引起软盘受损引起软盘受损。3.1.2 3.1.2 辅助存储器（续）辅助存储器（续）n n硬盘w硬磁盘存储器是由一组磁盘和硬盘驱动器构硬磁盘存储器是由一组磁盘和硬盘驱动器构成，二者封装在金属盒中，称为硬盘。与软成，二者封装在金属盒中，称为硬盘。与软盘相比硬盘容量大，存取速度快，目前微机盘相比硬盘容量大，存取速度快，目前微机上硬盘容量上硬盘容量1

12、 1GB-25GBGB-25GB，一般用一般用C C：表示硬表示硬盘驱动器。硬盘若分成几个逻辑驱动器，一盘驱动器。硬盘若分成几个逻辑驱动器，一般再用般再用D D：（或：（或E E：等）表示，硬盘首次使等）表示，硬盘首次使用前也要格式化。硬盘用前也要格式化。硬盘C C：上装有启动计算上装有启动计算机的系统软件，以便以后从硬盘启动计算机。机的系统软件，以便以后从硬盘启动计算机。3.1.2 3.1.2 辅助存储器（续）辅助存储器（续）n n光盘w光盘使用越来越普遍，只读光盘光盘使用越来越普遍，只读光盘CD-ROMCD-ROM存存储容量达储容量达650650MBMB。存储器层次结构图存储器层次结构图

13、P23P23后援存储器（磁带库、光盘）辅助存储器（软盘、硬盘、光盘）主存储器（DRAM）Cache存储器ALU寄存器3.1.3 3.1.3 输入输入/输出设备输出设备n n定义:输入是把信息送入计算机系统的过程，输出是从计算机系统送出信息的过程，用户就是通过输入/输出设备与计算机系统互相通信。n n微机系统中常用输入设备：键盘、鼠标器、扫描仪n n微机系统中常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪3.1.4 3.1.4 总线总线n n定义定义w w总线上连接计算机各个部件的通信线路和相关的控总线上连接计算机各个部件的通信线路和相关的控制电路，制电路，n n三种信号三种信号w w数据信号（总线）数据

14、信号（总线）-是是CPUCPU与内存输入与内存输入/输出接口之输出接口之间传输数据的通道间传输数据的通道w w地址信号（总线）地址信号（总线）-用于传送内存、输入用于传送内存、输入/输出接输出接口地址数据，口地址数据，CPUCPU按此地址寻找数据按此地址寻找数据w w控制信号（总线）控制信号（总线）-传送传送CPUCPU发出或接收的控制信发出或接收的控制信号。号。3.1.4 3.1.4 总线（续）总线（续）n n微机中常用总线：w wISAISA总线：工业标准总线，也叫总线：工业标准总线，也叫总线：工业标准总线，也叫总线：工业标准总线，也叫ATAT总线，数据总线，数据总线，数据总线，数据161

15、6位位位位w wEISAEISA总线：扩展的工业标准总线与总线：扩展的工业标准总线与总线：扩展的工业标准总线与总线：扩展的工业标准总线与ISAISA总线兼容，总线兼容，总线兼容，总线兼容，数据线数据线数据线数据线3232位位位位w wPCIPCI总线：局部总线标准，数据线总线：局部总线标准，数据线总线：局部总线标准，数据线总线：局部总线标准，数据线32-6432-64位。位。位。位。微型计算机硬件组成微型计算机硬件组成显示器主机鼠标键盘键盘计算机键盘示意图计算机键盘示意图3.2 3.2 计算机的工作原理计算机的工作原理指令指令的格式指令系统程序指令指令 w指令是用来规定计算机执行的操作和操作对

16、指令是用来规定计算机执行的操作和操作对指令是用来规定计算机执行的操作和操作对指令是用来规定计算机执行的操作和操作对象所在存储位置的一个象所在存储位置的一个象所在存储位置的一个象所在存储位置的一个二进位串二进位串二进位串二进位串指令的格式指令的格式n n一条指令由操作码和地址码两部分组成。一条指令由操作码和地址码两部分组成。例如二地址指令格式如下：例如二地址指令格式如下：n n操作码操作码 地址码地址码1地址码地址码2n n操作码：具体说明指令的性质或功能，操作码：具体说明指令的性质或功能，每条指令只有一个操作码每条指令只有一个操作码n n地址码地址码:包括着操作数的来源，结果的去包括着操作数的

17、来源，结果的去向或下一条指令的地址等信息，不同指向或下一条指令的地址等信息，不同指令中地址码的个数可以不一样。令中地址码的个数可以不一样。指令系统指令系统n n指令系统定义w w一台计算机所能识别并执行的全部指令的集合，称一台计算机所能识别并执行的全部指令的集合，称为该台计算机的指令系统。指令系统中有数以百计为该台计算机的指令系统。指令系统中有数以百计的不同指令的不同指令。指令系统指令系统(续）续）n n兼容性问题w每种每种每种每种CPUCPU都有自己独特的指令系统，用某一都有自己独特的指令系统，用某一都有自己独特的指令系统，用某一都有自己独特的指令系统，用某一类计算机的机器语言编制的程序难以

18、在其他类计算机的机器语言编制的程序难以在其他类计算机的机器语言编制的程序难以在其他类计算机的机器语言编制的程序难以在其他各类计算机上运行，这个问题称之为指令不各类计算机上运行，这个问题称之为指令不各类计算机上运行，这个问题称之为指令不各类计算机上运行，这个问题称之为指令不兼容。兼容。兼容。兼容。w向下兼容：向下兼容：向下兼容：向下兼容：如如如如586586机器语言向下兼容机器语言向下兼容机器语言向下兼容机器语言向下兼容486486机器机器机器机器语言程序。语言程序。语言程序。语言程序。n n指令精简问题w精简指令系统计算机精简指令系统计算机精简指令系统计算机精简指令系统计算机RISCRISC。

19、指令系统（续）指令系统（续）n n指令的分类；w w数据传送指令数据传送指令w w算术运算指令算术运算指令w w逻辑运算指令逻辑运算指令w w移位运算指令移位运算指令w w位与位串操作位与位串操作w w控制与转移指令控制与转移指令w w输入输入/输出指令输出指令w w其它指令。其它指令。程序程序w为解决某一问题而设计的一系列指令称为程为解决某一问题而设计的一系列指令称为程序。序。程序和相关数据存放在存储器中，计算程序和相关数据存放在存储器中，计算的工作就是执行存放在存储器中的程序。计的工作就是执行存放在存储器中的程序。计算机运行程序的过程就是一条一条地执行指算机运行程序的过程就是一条一条地执行

20、指令的过程。程序的执行又自动地控制着整个令的过程。程序的执行又自动地控制着整个计算机的全部操作。这就是计算机的全部操作。这就是5050年前美国数学年前美国数学家冯家冯 诺依曼提出的程序存储和程序控制的诺依曼提出的程序存储和程序控制的思想。这也是目前计算机的基本工作方式。思想。这也是目前计算机的基本工作方式。3.5 3.5 计算机性能评测计算机性能评测 n n计算机硬件性能指标计算机硬件性能指标n n评测计算机系统性能的方法评测计算机系统性能的方法计算机硬件性能指标计算机硬件性能指标n nCPUCPU运行速度运行速度n n主存容量主存容量n n辅存容量辅存容量n n总线传输速率（以总线传输速率（以MB/SMB/S为单位）为单位）n n系统的通信能力系统的通信能力n nI/0I/0设备的功能设备的功能n n系统的开放性，兼容性和可扩展性系统的开放性，兼容性和可扩展性n n适用的系统软件与应用软件适用的系统软件与应用软件评测计算机系统性能的指标n n主频（时间频率）主频（时间频率）速度速度n n字长字长精度精度n n存储容量存储容量