計算機硬件及基本工作原理PPT課件

.,1,計算機系統(tǒng),計算機硬件（Hardware）是指由電子元器件和機械部件構成的機器實體，也稱為硬設備、機器系統(tǒng)或裸機。,計算機軟件(Software)是指各種各樣的指揮計算機工作的程序或指令的集合。,.,2,一、硬件系統(tǒng)的組成,1、運算器（ArithmeticLogicUnit）：算術邏輯單元或ALU，用來進行加、減、乘、除等算術運算以及與、或、非等邏輯運算。2、控制器（ControlUnit）：指揮中心，計算機的各部件在它的指揮下協(xié)調工作。3、存儲器（Memory）：記憶部件，用來存放數(shù)據(jù)、程序和計算結果。分為內部存儲器和外部存儲器。4、輸入設備（InputEquipment）：向計算機輸入程序和數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)轉換成二進制5、輸出設備（OutputEquipment）：輸出計算機的處理結果，將二進制代碼轉換成人們所熟悉的形式。,.,3,CPU：CentralProcessingUnit，中央處理器，是硬件的核心一、的速度的速度用每秒所能處理的指令條數(shù)來衡量。（百萬條數(shù)秒）的速度與“系統(tǒng)時鐘”有直接的關系。系統(tǒng)時鐘過一定時間發(fā)出信號，調節(jié)系統(tǒng)部件的動作速度，使系統(tǒng)部件協(xié)調同步。主頻：在一秒鐘內完成的工作周期數(shù)，即標準工作頻率，稱為主頻。,中央處理器,.,4,2、CPU的組成：控制器和運算器1）控制器：由程序計數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產(chǎn)生器和操作控制器組成，協(xié)調和指揮整個計算機系統(tǒng)工作的部件。功能：從內存中取出一條指令，并指出下一條指令在內存中的位置對指令進行譯碼或測試，產(chǎn)生相應的操作控制信號，啟動規(guī)定的動作指揮并控制CPU、內存和I/O設備之間數(shù)據(jù)傳送的方向,.,5,2、CPU的組成：控制器和運算器2）運算器：由算術邏輯單元（ALU）、累加寄存器、數(shù)據(jù)緩沖寄存器和狀態(tài)條件寄存器組成，是數(shù)據(jù)加工處理的部件。功能：執(zhí)行所有的算術運算執(zhí)行所有的邏輯運算，并進行邏輯測試,.,6,存儲器,1、高速緩沖存儲器（Cache）可以直接做在CPU芯片里，工作過程完全由硬件電路控制，數(shù)據(jù)存取速度很快。容量較小，大多在1MB以下。2、主存儲器（內部存儲器、內存）1）主機的一部分，由CPU直接訪問，通常由半導體的集成電路存儲芯片構成。2）分類：RAM（RandomAccessMemory）ROM（ReadOnlyMemory）,.,7,2、主存儲器（內部存儲器、內存）2）分類：RAM：隨機存儲器，可由CPU直接寫入或讀出信息，也可由用戶隨機存取程序或數(shù)據(jù)。存儲的信息將因斷電或機器重新啟動而丟失。RAM可分為動態(tài)和靜態(tài)兩大類，即DRAM和SRAMROM：只讀存儲器，只能讀出信息不能寫入信息，所存儲的信息不會由于斷電而丟失。ROM芯片有三種：MROM（MaskROM）、PROM（ProgrammableROM）、EPROM（ErasableProgrammableROM）,.,8,3、輔助存儲器（外部存儲器、外存）由磁性材料或光反射材料制成，可長久地存放程序和數(shù)據(jù)，只能和內存交換數(shù)據(jù)。1）軟盤（FloppyDisk）：必須與軟驅一同使用,軟盤的基本組成：塑料基片：涂有磁性材料的塑料圓片塑料保護套：保護基片金屬擋板：保護讀寫窗口定位孔：檢查磁盤扇區(qū)的起始位置寫保護：防止誤操作、避免病毒,.,9,3、輔助存儲器（外部存儲器、外存）1）軟盤（FloppyDisk）：,信息存儲：兩面都可以存儲信息，分別稱為0面和1面，每面被分成若干個磁道（Track），每個磁道又分為若干個扇區(qū)（Sector），每個扇區(qū)存儲512個字節(jié)磁道是一組同心圓，各磁道的編號從0開始，最外圈是0磁道。扇區(qū)是軟盤存放信息的最小編址單位。磁盤的存儲容量=磁盤面數(shù)每面磁道數(shù)每道扇區(qū)數(shù)扇區(qū)字節(jié)數(shù)如：1.44M的軟盤，有80個磁道，每個磁道有18個扇區(qū)，兩面都可以存儲數(shù)據(jù)。計算的容量如下：801825121440K1.44M,.,10,3、輔助存儲器（外部存儲器、外存）1）軟盤（FloppyDisk）：,格式化：使用前必須格式化，進行磁道和扇區(qū)的劃分注意事項：不要劃傷盤片，盤片不能變形、不能受高溫、不能受潮、不要靠近磁性物質、不要強行取出盤片等等軟盤驅動器：對軟盤進行讀寫操作,軟驅的主要組成：控制電路板、馬達、磁頭定位器和磁頭。軟驅的工作過程：馬達帶動軟盤的盤片轉動，磁頭定位器負責把磁頭移動到正確的磁道，由磁頭完成讀寫操作。,.,11,3、輔助存儲器（外部存儲器、外存）2）硬盤（HardDisk）：存取容量大，速度快,組成：磁道(Tracks)、扇區(qū)(Sectors)、柱面(Cylinders)和磁頭(Heads)由很多個磁片疊在一起，柱面指的就是多個磁片上具有相同編號的磁道，它的數(shù)目和磁道是相同的。,硬盤的容量計算如下：硬盤容量柱面數(shù)扇區(qū)數(shù)每扇區(qū)字節(jié)數(shù)磁頭數(shù)（盤面數(shù)）,.,12,3、輔助存儲器（外部存儲器、外存）3）光盤：利用激光束在盤片上記錄高密度信息的外存儲器特點：體積小、重量輕、記錄密度高、存儲容量大（約650MB）、壽命長、安全可靠分類：只讀光盤CD-ROM、一次寫入光盤CD-R、可重復擦寫型光盤CD-RW光盤驅動器：用于對光盤進行讀寫。有單速、4倍速、8倍速、24倍速、40倍速等。4）閃盤：無需驅動、速度快、體積小、兼容性好、容量大等組成：USB接口、電容和電阻、集成電路（IC）。,.,13,五、輸入設備,輸入設備是指可將外界信息轉換成計算機內部信息的設備。1、鍵盤（Keyboard）：101或102鍵的鍵盤或83鍵的鍵盤主鍵區(qū)、數(shù)字鍵區(qū)、功能鍵區(qū)正確的錄入方法：ASDFGHJKL；2、鼠標（Mouse）：控制屏幕光標移動1）機械式鼠標:橡膠球2）光電型鼠標：光電檢測器、光電感應平板3、掃描儀（Scanner）：光電轉換裝置4、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝象機,.,14,六、輸出設備,輸出設備是指輸出計算機內部信息的設備1、顯示器（Monitor）：CRT顯示器、LCD液晶顯示器1）工作原理：陰極射線管（CathoteRayTube）、電子束、電磁場、熒光材料2）幀、掃描線、