计算机基础培训计算机系统的组成.pdf

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1、第 三 章 计 算 机 系 统 组 成 3.1 计 算 机 的 工 作 原 理 3.1.1 冯 诺 依 曼 的 设 计 陶 想 1）计 算 机 内 信 息 的 表 示 采 用 二 进 制；2）计 算 机 应 由 运 算 器、控 制 器、存 储 器、输 入 设 备 和 输 出 设 备 五 个 部 分 组 成；3）计 算 机 之 所 以 能 自 动 运 行，是 因 为 计 算 机 采 用 了 存 储 程 序 和 程 序 控 制 的 工 作 原 理。3.1.2 计 笄 机 系 跳 的 组 成 CPU-控 制 器“存 储 装 随 机 存 储 器 RAM，,内 存.只 读 存 储 的 ROM-尿 存 静

2、 态 随 机 存 储 器 SRA班 主 机 动 态 随 机 存 储 器 DRAM）1输 入 设 备-计 算 机 系 型 常 见 的 有：鼠 标、键 盘、扫 描 仪 等 输 出 设 备：将 计 算 机 处 理 的 结 果，以 人 们 能 接 受 的 形 式 输 出。常 见 的 有：显 示 器、打 印 机、绘 图 仪、音 箱 等。2、软 件 软 件 是 指 程 序 及 相 关 文 档 资 料 的 总 和。裸 机：只 有 硬 件 而 没 有 任 何 软 件 的 计 算 机 3、微 机 的 性 能 指 标（1）字 长（2）内 存 容 量（3）存 取 周 期（4）主 频（5）运 算 速 度 可 靠 性、

3、可 维 护 性、可 用 性、兼 容 性、性 价 比 3.1.3计 算 机 的 工 作 过 程 计 算 机 的 工 件 过 程 就 是 执 行 程 序 的 过 程：程 序 一 内 存 一 执 行 程 序 中 的 指 令 执 行 指 令 的 四 个 基 本 操 作：取 出 指 令 一 分 析 指 令 一 执 行 指 令 一 为 执 行 下 一 条 指 令 作 准 备 3.2计 算 机 硬 件 及 相 关 设 备 3.2.1 主 板/母 板/Motherboard/Mainboard1、主 板 结 构（1）CPU插 座（引 脚 式、卡 式、触 点 式、针 脚 式 等）北 桥 芯 片（位 置、作 用、

4、散 热 片）（2）芯 片 组-一 南 桥 芯 片 SDRAM 同 步 动 态 随 机 存 储 器（淘 汰）（3）内 存 插 槽-DDR SDRAM双 倍 速 率 同 步 动 态 随 机 存 储 器（主 流）RDRAM（美 国 RAMBUS公 司 产 品，从 来 没 成 为 主 流）-PCI插 槽：连 接 声 卡、网 卡 等 设 备（4）扩 展 槽-AGP插 槽：连 接 显 卡 POST：自 检 程 序（5）BIOS（基 本 输 入 输 出 系 统）-【属 于 ROM】L SETUP：硬 件 管 理 和 设 置 程 序 CMOS（属 于 RAM）：用 来 保 存 计 算 机 硬 件 参 数 和

5、用 户 对 某 些 参 数 的 设 定。（6）Cache（高 速 缓 冲 存 储 器）：用 于 解 决 CPU和 内 存（RAM）之 间 速 度 不 匹 配 的 问 题。（7）硬 盘/光 驱 插 槽（IDE接 口、SATA接 口）2、后 面 板 接 口（1）PS/2 绿 色 鼠 标，紫 色 键 盘（2）并 行 接 口（并 口/打 印 接 口/LPT）（3）串 行 接 口（串 口/COM）（4）RJ-45接 口（板 载 网 络 接 口）（5）USB（通 用 串 行 总 线）3.2.2 总 线 1、定 义 总 线 是 计 算 机 各 种 部 件 之 间 传 递 信 息 的 公 共 通 信 干 线。

6、2、分 类：数 据 总 线 DB按 传 输 的 信 息 分 类-地 址 总 线 AB.控 制 总 线 CB3.2.3 CPU（中 央 处 理 器）1、CPU的 结 构 和 功 能 CPU（中 央 处 理 器/中 央 处 理 单 元）由 运 算 器、控 制 器 和 寄 存 器 组 成。（1）运 算 器（算 术 逻 辑 单 元 ALU）算 术 逻 辑 单 元：算 术 运 算、逻 辑 运 算 累 加 器：存 放 累 加 结 果 状 态 寄 存 器：存 放 状 态 信 息 通 用 寄 存 器：存 放 地 址（2）控 制 器/指 令 寄 存 器：存 放 正 执 行 的 一 条 指 令 指 令 译 码 器

7、：（分 析 操 作 码、操 作 数（地 址 码）程 序 计 数 器：指 向 下 一 条 指 令 的 地 址 时 序 电 路【控 制 电 路 2、CPU的 发 展 史（1）CPU的 品 牌：Intel（英 特 尔）、AMD（超 威）、Cyrix（赛 瑞 克 斯）三 足 鼎 立 Intel 一 家 独 大 Intek AMD分 庭 抗 衡 Intel的 品 牌：赛 扬、奔 腾、酷 睿、安 腾、凌 动 AM D的 品 牌：闪 龙、速 龙、羿 龙、皓 龙、炫 龙（2）CPU的 发 展 历 史 阶 段 时 间 字 长 代 表 第 1阶 段 1971-1973 4 位、8位 Intel4004 8008第

8、 2 阶 段 1974-1977 8位 Intel8080/8085、Z80第 3 阶 段 1978-1984 16位 Intel8086/8088 286、Z800(Moto)第 4 阶 段 1985-1992 3 2位 Intel 386、486、M69030/68040(Moto)第 5 阶 段 1993-2005 3 2位 奔 腾、Pentium II、Pentiumlll、Pentium lV K 6(A M D)第 6 阶 段 2005至 今 64位 酷 睿（Core）3、CPU的 性 能 参 数（1）主 频（时 钟 频 率）单 位：MHz、GHz主 频=外 频 X倍 频（2）外

9、频（CPU的 基 准 频 率）单 位：MHz、GHz（3）前 端 总 线 频 率（总 线 频 率）作 用：直 接 影 响 CPU与 内 存 数 据 交 换 速 度 数 据 带 宽=（总 线 频 率 x 内 存 数 据 带 宽）/8（4）倍 频 系 数（主 频 与 外 频 的 比 例 关 系）超 频 锁 频（5）缓 存（CPU内 集 成 的 Cache）（6）CPU指 令 集 定 义:CPU中 用 来 计 算 和 控 制 计 算 机 系 统 的 一 套 指 令 的 集 合（机 器 语 言）分 类：（精 简 指 令 集 RISCI复 杂 指 令 集 CISC（7）CPU内 核 和 I/O工 作 电

10、 压 CPU内 核 电 压：制 造 工 艺 越 小，CPU内 核 电 压 越 低 I/O 电 压：1.6V-3V（8）制 造 工 艺 1毫 米=1000微 米 1微 米=1000纳 米（9）字 长 定 义：计 算 机 一 次 能 处 理 的 二 进 制 数 的 倍 数。（决 定 计 算 机 的 计 算 精 度）3.2.4存 储 器 功 能：存 储 数 据 和 程 序 1、存 储 器 的 分 类（内 存（主 存）：存 取 速 度 快，容 量 小，价 格 高（1）按 CPU是 否 能 直 接 访 问 I外 存（辅 存）：存 取 速 度 慢，容 量 大，价 格 便 宜 内 存 作 用：用 来 存 放

11、 正 在 执 行 的 程 序、程 序 中 用 到 的 数 据 和 结 果 外 存 作 用：用 来 存 放 暂 时 不 用 或 需 要 保 存 的 数 据 和 程 序。内 存 的 分 类：a）随 机 存 储 器 RAM：特 点：既 可 以 读 也 可 以 写，通 电 时 存 储 的 内 容 可 以 保 存，断 电 后 存储 的 内 容 全 部 消 失。名 称 简 称 特 点 作 用 静 态 随 机 存 储 器 SRAM不 需 要 刷 新，速 度 快，集 成 度 低，非 常 贵 用 于 制 作 高 速 缓 存（Cache）动 态 随 机 存 储 器 DRAM需 要 刷 新，速 度 比 SR A M

12、慢，价 格 低，集 成 度 高 用 于 制 作 大 容 量 存 储 器（内 存 条）b）只 读 存 储 器 ROM特 点：只 能 读 不 能 写，原 有 的 内 容 由 生 产 厂 家 一 次 性 写 入，断 电 后 信 息 不 丢 失。（2）按 存 储 介 质 分 类 半 导 体 存 储 器 磁 介 质 存 储 器 优 点：非 易 失 性 缺 点：防 强 磁 场 软 盘：（被 淘 汰）硬 盘：安 装 系 统 软 件 和 应 用 软 件，存 储 大 量 数 据（最 重 要 的 外 存）光 介 质 存 储 器 名 称 容 量 C D光 盘 7 00M以 下 CD-ROM 只 读 光 盘 CD-R

13、 一 次 性 写 入 光 盘 CD-RW 可 反 复 读 写 光 盘 D V D光 盘 4.7G（单 面）8.5G（双 面）B D光 盘 25G/27G（单 层）2、内 存 条 性 能 指 标：内 存 容 量、工 作 频 率、存 取 时 间、数 据 带 宽、接 口 类 型 3、外 部 存 储 设 备 硬 盘（在 向 硬 盘 读 取 和 写 入 数 据 时，是 以 扇 区 为 基 本 单 位）（电 源 接 口 接 口，数 据 接 口：IDE、SATA、SCSI、SAS、光 纤 接 口 盘 片、磁 道、扇 区、柱 面 硬 盘 的 基 本 参 数 容 量、转 速、平 均 访 问 时 间、平 均 寻

14、道 时 间、等 待 时 间、传 输 速 度、缓 存、连 续 无 故 障 时 间、S.M.A.R.T、固 态 硬 盘（SSD/固 盘）优 点：读 写 速 度 快、防 震 抗 摔 性、低 功 耗、无 噪 音、轻 便 缺 点：容 量 小、价 格 高 硬 盘 的 使 用（低 级 格 式 化 格 式 化 1高 级 格 式 化 分 区：（主 分 区：引 导 分 区，最 多 4 个，磁 盘 的 第 一 个 分 区 扩 展 分 区：除 主 分 区 外 的 其 它 磁 盘 空 间 逻 辑 分 区：在 扩 展 分 区 内，可 创 建 多 个 逻 辑 分 区 I活 动 分 区：操 作 系 统 可 以 启 动 的 分

15、 区 卷 1 布 局 1 随 1 文 件 至 统 状 态 1 容 量 可 用 空 间%可 用 容 错 1 开 销 1J（C：）简 单 基 本 NTFS 状 态 朗（礴，启 动，页 面.130.64 GB 111.69 GB 85%否 0%J(D:)简 单 基 本 FAT32 状 态 朝（逻 翎 动 器）30.30 GB 26.02 GB 86%否 0%J(E：)简 单 基 本 NTFS 状 态 朗（逻 辑 驱 动 器）299.21 GB 145.36 GB 4 9%否 0%未 分 S B 主 分 区 扩 展 分 区 可 用 空 间 逻 罐 动 器 j o*460.17 GB（C）130.64

16、GB NTFS状 态 良 好（系 统,启 动,页 面 文（D：）30.31 GB FAT32状 态 良 好（逻 辑 驱 动 器）（E：）299.21 GB NTFS状 态 良 好 6s辑 动 器）4、U 盘（U S B 闪 存 驱 动 器）优 点：小 巧 便 于 携 带、存 储 容 量 大、价 格 便 宜、性 能 可 靠，支 持 即 插 即 用 和 热 插 拨 5、。软 盘 规 格：4.5英 寸 1.44M磁 道：同 心 圆 079扇 区：18扇 区 容 量：面 数 X磁 道 X扇 区 X512B写 保 护：滑 动 滑 块，露 出 写 保 护 口 注：新 购 买 的 软 盘 格 式 化 后 才

17、 能 使 用 3.2.6输 入 设 在 功 能 键 区 指 示 灯 区 1、键 盘（功 能 键 区 主 键 盘 区.键 盘 的 布 局 编 辑 键 区 小 键 盘 区，指 示 灯 区，主 键 盘 区 编 辑 键 区 小 键 盘 区，caps Lock A S D F G H J基 本 键：ASDF JKL;2、鼠 标 鼠 标 的 基 本 操 作（以 三 键 鼠 标 为 例）见 下 表:指 向 移 动 鼠 标，将 鼠 标 指 针 移 放 到 某 一 对 象 上.单 击 先 指 向 对 象，再 快 速 按 一 下 鼠 标 左 键 双 击 先 指 向 对 象，再 快 速 单 击 鼠 标 左 键 两

18、次，右 击 先 指 向 对 象,再 快 速 按 一 下 鼠 标 右 键 拖 曳 先 指 向 对 象,再 按 住 鼠 标 左 键 不 放，移 动 鼠 标 指 针 到 指 定 位 置 后 松 开 滚 动 上 下 翻 动 鼠 标 的 滚 轮 4、条 形 码 读 入 器 5、光 笔 6、触 摸 屏 3.2.7输 出 设 备 1、显 示 器,CRT（阴 极 射 线 管）显 示 器 按 制 造 材 料 分 类 L C D（液 晶）显 示 器 按 屏 幕 对 角 线 的 长 度 分：15英 寸、19英 寸、21英 寸 主 要 技 术 指 标 刷 新 频 率、点 距、分 辨 率、带 宽、高 度、尺 寸 2、打

19、 印 机 击 打 式 针 式 打 印 机/点 阵 式 打 印 机（打 印 速 度 最 慢、噪 音 大）分 类：、喷 墨 打 印 机（支 持 彩 色 打 印）非 击 打 式 激 光 打 印 机（打 印 速 度 最 快）3、绘 图 仪 4、投 影 仪（1）显 卡（显 示 接 口 卡/显 示 适 配 器）插 槽：ISA、PCI、AGP、PCI-E 输 出 接 口：VGA、DVI、HDMI、TV-Out/Video-In S 端 子 GPU核 心（显 示 核 心/图 形 处 理 器）RAMDAC（随 机 存 储 数/模 转 换 器）显 存 显 卡 BIOS芯 片/集 成 显 卡（板 载）分 类 独 立

20、 显 卡 3.3计 算 机 软 件 系 统 3.3.1 计 算 机 软 件 的 分 类 指 令：计 算 机 执 行 特 定 操 作 的 命 令，是 程 序 设 计 的 最 小 语 言 单 位。指 令 构 成：指 令=操 作 码+操 作 数（地 址 码）程 序：为 计 算 机 完 成 指 定 任 务 而 设 计 的 一 系 列 排 列 有 序 的 指 令 的 集 合。软 件 的 概 念 软 件 是 指 程 序 及 开 发、使 用 和 维 护 程 序 所 需 的 文 档 资 料 的 总 和。1、系 统 软 件 管 理、监 控 和 维 护 计 算 机 资 源、开 发 应 用 软 件 的 软 件。系

21、统 软 件 包 括 操 作 系 统、程 序 语 言 处 理 系 统、编 译 和 解 释 系 统、数 据 库 系 统、诊 断 和 控 制 系 统、系 统 实 用 程 序 等。2.应 用 软 件 为 用 户 解 决 实 际 问 题 而 开 发 的 各 种 专 门 程 序 叫 作 应 用 软 件。根 据 服 务 对 象 的 不 同 分 为 通 用 软 件 和 专 用 软 件 3.3.2 程 序 设 计 的 基 础 知 识 第 一 代 软 件（机 器 语 言、汇 编 语 言 编 写 的）第 二 代 软 件（高 级 程 序 设 计 语 言 FORTRAN、LISP、COBOL、BASIC编 写 的）第

22、三 代 软 件（操 作 系 统）第 四 代 软 件（结 构 化 程 序 设 计 Pascal、C语 言）第 五 代 软 件（面 向 对 象 程 序 设 计、万 维 网、Windows、办 公 自 动 化、Java、HTML）3.3.3 程 序 设 计 语 言1、程 序 设 计 基 础（1）算 法（2）数 据 结 构 2、程 序 设 计 语 言 的 分 类：机 器 语 言、汇 编 语 言、高 级 语 言 第 一 代：机 器 语 言（用 二 进 制 编 写）优 点：计 算 机 能 直 接 识 别 和 执 行。缺 点：直 观 性 差，不 易 记 忆，编 写 繁 琐，容 易 出 错。第 二 代：汇 编

23、 语 言（用 助 记 符 代 替 二 进 制 代 码）优 点：程 序 比 较 直 观，容 易 检 查、记 忆 和 交 流。缺 点：计 算 机 无 法 直 接 识 别，需 要 汇 编 程 序 将 之 翻 译 成 机 器 语 言。机 器 语 言 和 汇 编 语 言 都 是 面 向 硬 件 的 语 言，称 为 低 级 语 言 第 三 代：高 级 语 言 优 点：程 序 通 用 性 强。缺 点：计 算 机 无 法 直 接 识 别，需 要 编 译 和 解 释 程 序 来 处 理。注：用 高 级 语 言 编 写 的 程 序 叫 作 源 程 序。源 程 序 通 过 处 理 后 得 到 的 计 算 机 能 直

24、 接 识 别 和 执 行 的 程 序 叫 作 目 标 程 序。编 译 程 序 能 生 成 目 标 程 序，解 释 程 序 不 能 生 成 目 标 程 序。3、常 见 的 高 级 语 言 BASIC FORTRAN Pascak C C+、VB、VC、Delphi、Java 言 4、面 向 对 象 程 序 设 计 3.4计 算 机 的 维 护 3.4.1 计 算 机 工 作 环 境 1、温 度 1 0-3 5 2、湿 度 40%-70%3、电 源 220V50HZUPS（不 间 断 电 源）4、防 尘 5、防 静 电 6、防 磁 场 7、防 震 动 3.4.2 计 算 机 各 部 件 的 日 常 维 护