计算机组成课件 Machine Instructures and Programs-III

计算机的基本组成

计算机的基本组成 第1章 计算机的基本组成 1.1 概述 1.1.1 计算机的组成 1(计算机硬件系统组成 从1946年第一台以电子管为基本元件的计算机诞生到今天，计算机经过了几代的更新换代，已经形成了一个庞大的计算机家族。尽管计算机在应用领域、硬件配置和工作速度上有着很大的差别，然而从组成结构上来看，各种计算机的硬件结构基本上还是相同的。 任何一台计算机，其硬件都是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大功能部件组成的，其硬件结构框图如图1-1所示。 图1-1 计算机硬件结构框图 在硬件系统中，通常把CPU、内存以及连接主要输入输出设备的接口电路统称为主机，其他部分则称为外部设备。现在，生产厂家已能将主机制单片机原理及应用 2 作在一块印制电路板上，这就是通常所说的主机板，简称主板。

2(指令和指令系统 (1)指令(instruction) 指令是指要计算机完成某个操作所发出的指示或命令，且由计算机直接识别执行。一台计算机可以有许多指令，作用也各不相同，所有指令的集合称为计算机的指令系统。 指令通常包含操作码(operation code)和操作数(operand)两个部分，操作码指明计算机应该执行的某种操作的性质与功能，即指示计算机执行何种操作;操作数指出参加操作的数据或数据所在单元的地址。 用机器指令编写的程序称为机器语言程序。 指令按其功能可分为两种类型:一类是命令计算机的各个部件完成基本的算术逻辑运算、数据存取和数据传送等操作，属于操作类指令;另一类则是用来控制程序本身的执行顺序，实现程序的分支、转移等操作，属于控制转移类指令。 (2)指令系统 指令系统能具体而集中的体现计算机的基本功能。从计算机系统结构的角度看，指令系统是软件和硬件的界面，指令是对计算机进行程序控制的最小单位。 指令系统的内核是硬件，当一台机器指令系统确定之后，硬件设计师根据指令系统的约束条件构造硬件组织，由硬件支持指令系统使其功能得以实现。而软件设计师在指令系统的基础上建立程序系统，扩充和发挥机器的功能。 对不同种类的机器而言，指令系统的指令数目与种类呈现出比较大的差异。指令系统决定了计算机的能力，也影响着计算机的体系结构。一台计算机的指令种类总是有限的，但在人们的精心设计下，可以编制出各式各样的程序。计算机的能力固然取决于它自身的性能，但更取决于编程人员的聪明才智。 3(计算机软件概述

1计算机主机的组成

1.计算机主机的组成 计算机由5部分构成：中央处理器（CPU），输入/输出（I/O）设备，主存储器（内存储器），辅助存储器（外存储器）和总线。 2．TCP.IP协议：（传输控制协议/网际协议）TCP.IP协议采用的是分层结构，各层协议相互配合，形成一个整体，为网络互连和数据传输提供支撑。定义的协议主要集中在网络层，传输层，应用层。 3．IP地址的组成：网络号、主机号构成。分类：A类地址B类地址C类地址D类地址E类地址 4．电子邮箱地址组成：用户账号@电子邮件域名。 5．数据交换技术：数据经编码后在通信线路上进行传输，按数据传送技术划分，交换网络可分为电路交换网，报文交换网，分组交换网。 6.TCP IP协议簇四层：网络接口层，网络层，传输层，应用层 7．网络安全的核心：数据安全 8．计算机病毒的概念：人为编制的，破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用并能自我复制的一组计算机程序。 9．木马病毒的主要危害；通过伪装自身吸引用户下载执行，向施种木马者提供打开被种者电脑的门户，使施种者可以任意毁坏、窃取被种者的文件，甚至远程操控被种者的电脑。 10．计算机中的三基色：红绿蓝 11．消息转换成信号的步骤：变换、编码、调制。 12．双绞线两根电线相互扭绞的目的：使它们之间的干扰最小。 13．电路交换建立的步骤：1，电路建立2，数据传输3，电路拆除 14．子网掩码的作用；判断两个IP地址是否属于一个子网 15．三种交换技术的比较：电路交换；在数据传输之前必须建立一条完全的通路。在线路拆除（释放）之前，该通路由一对用户完全占用传输效率不高，适合与较轻和间接式负载，使用租用的线路进行通信的情况报文交换：报文从源节点传送到目的节目采用存储—转发的方式，报文需要排队，因此不适合交换式通信，不能满足实时通信的要求。分组交换：和报文交换方式类似，但报文被分成分组传送，并规定了最大长度。是使用最广泛的一种交换技术，适合与交换中等或大量数据的情况 16．电子邮件服务过程中所涉及的协议：SMTP MIME POP3 IMAP 17．.蠕虫病毒：通过网络或系统漏洞进行传播，大部分蠕虫病毒都有向外发送带毒邮件，阻塞网络的特性例如，冲击波（阻塞网络），小邮差（发带毒邮件）等 18.数据签名的作用：保证通信双方的不可抵赖性 19.．数据加密的过程及示意图：

计算机的基本组成及工作原理

计算机的基本组成及工作原理 1.3.1 计算机系统的组成 计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成，这一节将分别介绍计算机硬件系统和软件系统。 计算机硬件是构成计算机系统各功能部件的集合。是由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。计算机硬件是看得见、摸得着的，实实在在存在的物理实体。 计算机软件是指与计算机系统操作有关的各种程序以及任何与之相关的文档和数据的集合。其中程序是用程序设计语言描述的适合计算机执行的语句指令序列。 没有安装任何软件的计算机通常称为“裸机”，裸机是无法工作的。如果计算机硬件脱离了计算机软件，那么它就成为了一台无用的机器。如果计算机软件脱离了计算机的硬件就失去了它运行的物质基础；所以说二者相互依存，缺一不可，共同构成一个完整的计算机系统。 计算机系统的基本组成如图1-6 所示。

1.3.2 计算机硬件系统的基本组成及工作原理 现代计算机是一个自动化的信息处理装置，它之所以能实现自动化信息处理，是由于采 用了“存储程序”工作原理。这一原理是1946年由冯 · 诺依曼和他的同事们在一篇题为《关 于电子计算机逻辑设计的初步讨论》的论文中提出并论证的。这一原理确立了现代计算机的 基本组成和工作方式。 ⑴ 计算机硬件由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 ⑵ 计算机内部采用二进制来表示程序和数据。 ⑶ 采用“存储程序”的方式，将程序和数据放入同一个存储器中（内存储器），计算机 能够自动高速地从存储器中取出指令加以执行。 可以说计算机硬件的五大部件中每一个部件都有相对独立的功能，分别完成各自不同 的工作。如图1-7所示，五大部件实际上是在控制器的控制下协调统一地工作。首先，把表 示计算步骤的程序和计算中需要的原始数据，在控制器输入命令的控制下，通过输入设备送 入计算机的存储器存储。其次当计算开始时，在取指令作用下把程序指令逐条送入控制器。 控制器对指令进行译码，并根据指令的操作要求向存储器和运算器发出存储、取数命令和运 算命令，经过运算器计算并把结果存放在存储器内。在控制器的取数和输出命令作用下，通 过输出设备输出计算结果。 1．运算器（ALU ） 运算器也称为算术逻辑单元ALU （Arithmetic Logic Unit ）。它的功能是完成算术运算和 逻辑运算。算术运算是指加、减、乘、除及它们的复合运算。而逻辑运算是指“与”、“或”、 “非”等逻辑比较和逻辑判断等操作。在计算机中，任何复杂运算都转化为基本的算术与逻 辑运算，然后在运算器中完成。 2．控制器（CU ） 控制器CU （Controller Unit ）是计算机的指挥系统，控制器一般由指令寄存器、指令译 码器、时序电路和控制电路组成。它的基本功能是从内存取指令和执行指令。指令是指示计 算机如何工作的一步操作，由操作码（操作方法）及操作数（操作对象）两部分组成。控制 器通过地址访问存储器、逐条取出选中单元指令，分析指令，并根据指令产生的控制信号作 用于其它各部件来完成指令要求的工作。上述工作周而复始，保证了计算机能自动连续地工 作。 通常将运算器和控制器统称为中央处理器，即CPU （Central Processing Unit ）,它是 整个计算机的核心部件，是计算机的“大脑”。它控制了计算机的运算、处理、输入和输出 等工作。 集成电路技术是制造微型机、小型机、大型机和巨型机的CPU 的基本技术。它的发展 使计算机的速度和能力有了极大的改进。在1965年，芯片巨人英特尔公司的创始人戈 登 · 摩尔，给出了著名的摩尔定律：芯片上的晶体管数量每隔18~24个月就会翻一番。让 所有人感到惊奇的是，这个定律非常精确的预测了芯片的30年发展。1958年第一代集成电 路仅仅包含两个晶体管，而1997年，奔腾II 处理器则包含了750万个晶体管，2000年的 程序 数据 控制流 数据流 图 1-7 计算机基本硬件组成及简单工作原理

计算机的组成部分及功能

计算机的组成部分及功能 由运算器，控制器，存储器，输入装置和输出装置五大部件组成计算机，每一部件分别按要求执行特定的基本功能。 ⑴运算器或称算术逻辑单元（Arithmetical and Logical Unit） 运算器的主要功能是对数据进行各种运算。这些运算除了常规的加、减、乘、除等基本的算术运算之外，还包括能进行“逻辑判断”的逻辑处理能力，即“与”、“或”、“非”这样的基本逻辑运算以及数据的比较、移位等操作。 ⑵存储器（Memory unit） 存储器的主要功能是存储程序和各种数据信息，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。存储器是具有“记忆”功能的设备，它用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。这些器件也称为记忆元件。由于记忆元件只有两种稳定状态，因此在计算机中采用只有两个数码“0”和“1”的二进制来表示数据。记忆元件的两种稳定状态分别表示为“0”和“1”。日常使用的十进制数必须转换成等值的二进制数才能存入存储器中。计算机中处理的各种字符，例如英文字母、运算符号等，也要转换成二进制代码才能存储和操作。 存储器是由成千上万个“存储单元”构成的，每个存储单元存放一定位数（微机上为8位）的二进制数，每个存储单元都有唯一的编号，称为存储单元的地址。“存储单元”是基本的存储单位，不同的存储单元是用不同的地址来区分的，就好像居民区的一条街道上的住户是用不同的门牌号码来区分一样。 计算机采用按地址访问的方式到存储器中存数据和取数据，即在计算机程序中，每当需要访问数据时，要向存储器送去一个地址指出数据的位置，同时发出一个“存放”命令（伴以待存放的数据），或者发出一个“取出”命令。这种按地址存储方式的特点是，只要知道了数据的地址就能直接存取。但也有缺点，即一个数据往往要占用多个存储单元，必须连续存取有关的存储单元才是一个完整的数据。 计算机在计算之前，程序和数据通过输入设备送入存储器，计算机开始工作之后，存储器还要为其它部件提供信息，也要保存中间结果和最终结果。因此，存储器的存数和取数的速度是计算机系统的一个非常重要的性能指标。 ⑶控制器（Control Unit） 控制器是整个计算机系统的控制中心，它指挥计算机各部分协调地工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。 控制器从存储器中逐条取出指令，分析每条指令规定的是什么操作以及所需数据的存放位置等，然后根据分析的结果向计算机其它部分发出控制信号，统一指挥整个计算机完成指令所规定的操作。因此，计算机自动工作的过程，实际上是自动执行程序的过程，而程序中的每条指令都是由控制器来分析执行的，它是计算机实现“程序控制”的主要部件。 通常把控制器与运算器合称为中央处理器（Central Processing Unit-CPU）。工业生产中总是采用最先进的超大规模集成电路技术来制造中央处理器，即CPU芯片。它是计算机的核心部件。它的性能，主要是工作速度和计算精度，对机器的整体性能有全面的影响。

计算机的组成教学设计

计算机的组成教学设计 Teaching design of computer composition

计算机的组成教学设计 前言：小泰温馨提醒，信息技术是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称，主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。本教案根据信息技术课程标准的要求和针对教学对象是初中生群体的特点，将教学诸要素有序安排，确定合适的教学方案的设想和计划。便于学习和使用，本文下载后内容可随意修改调整及打印。 教学目的和要求 1、学生了解计算机组成各部分的名称和作用。 2、学生知道什么是计算机软件，了解计算机软件的作用。 3、学生了解计算机处理信息的过程。 4、通过介绍国产软件，对学生进行爱国主义教育。 教学重点：1、学生了解计算机组成各部分设备的作用。 2、学生了解计算机处理信息的过程。 教学难点：计算机硬件和软件的概念。 教学准备：计算机及相关软件。 教学过程 一、质疑导入 我们知道计算机又叫信息处理机，因为它处理信息的能力很强。那么，同学们你们知道这样高性能的机器它究竟是由哪些部件组成的呢？ 通过今天的学习，大家就一定能解决这个问题。 二、自主学习，探究新知

1、先请同学们自己看书P.4-P.7上半部分，边看书边思考： ①计算机是由哪两部分组成？ ②计算机硬件是由哪几部分组成？ ③计算机软件有哪几类？它们各有什么用途？ 教师巡视检查学生自学情况。 2、指名学生回答问题 ①，教师补充说明并注意纠正。 学生答后，追问：谁来用自己的话说一说什么计算机的硬件和软件？ 教师说明：硬件是指看得见、摸得着的部件，像鼠标、显示器、打印机等；软件是用来指挥计算机工作的命令语言，它是看不见、摸不着的，但离开了软件，计算机就不能正常工作。若计算机只有硬件，就好比人有身体，却没有知识和思想，还不能为人们做事，要让它“活”起来，还要让它掌握“知识”、形成“思想”--这就是软件。 4、指名学生回答问题 ②，你有几种分法？怎样分？ 从外观上看，计算机由主机、显示器、键盘、鼠标器和音箱等部件所组成。 从功能上看，计算机的硬件主要包括中央处理器、存储器、输入设备、输出设备等。 5、指名学生回答问题

计算机的组成

计算机的组成 一、教学目标： (1)计算机硬件与软件的基本概念。 (2)了解计算机的基本工作原理。 二、教学重点： 计算机的硬件及基本工作原理以及信息的数字化表示方法及相互间的换算。 三、教学难点：信息的数字化表示方法及相互间的换算。 四、课时安排：1学时。 五、教学过程： 教师活动 学生活动 ※引入 以提问方式引入本节课：计算机是由哪几部分组成的呢？ ※新课 1．在学生回答时，教师可以适当引导学生回答并作出补充。 2．要求学生了解和理解计算机硬件主要由输入设备、运算器、存储器、控制器和输出设备五大部分组成，以及它们之间的关联。 A．计算机设计思想的提出者：美籍著名数学家冯·诺依曼 B．提出了“存储程序”的设计思想 C．冯·诺依曼计算机有五个基本部分，即输入设备、存储器、运算器、控制器和输出设备。 D．计算机硬件(computer hardware)主要由输入设备、输出设备、存储器、运算器、控制器五大部分组成。 (1) 输入设备

若要计算机按我们的要求进行工作，计算机必须接受外部的信息。使计算机从外部获得信息的设备，称为输入设备(input device)。常用的输入设备包括键盘、光笔、鼠标器、扫描仪、话筒等，通过它们可以输入文字、图像、声音等不同的信息。输入设备种类很多，近几年来出现了触摸屏、手写汉字输入设备、自然语言输入设备、数码照相机等。 (2) 输出设备 计算机把信息处理的结果以人们能够识别的形式表示出来的设备，称为输出设备(output device)。例如，显示器、打印机、绘图仪等。 (3) 存储器 计算机在处理信息的过程中，许多信息被存放在存储器(memory)中。存储器又分为内存储器和外存储器两种。 内存储器简称内存，用于存储程序和数据。内存储器又可分为两类：一类是只读存储器（简称ROM），用于永久存放特殊的专用信息，只能读出信息，不能写入信息。当计算机断电后，ROM中的信息不会丢失，所以它是一种永久存储器。另一类是随机存储器（简称RAM），RAM的信息可读、可写、可修改，在计算机运行过程中，能够稳定准确地保存信息，但是计算机一旦断电，RAM中的信息将消失。 目前，计算机上使用的外存储器主要是磁盘和光盘(optical disc)。磁盘又分为软磁盘(floppy disk)和硬磁盘(h ard disk)两种。软磁盘带有保护套的圆形薄膜，是在圆形聚酯膜的软基底上涂敷磁性层作为记录媒体的盘片，现在常用的有3.5英寸盘。硬磁盘是一种硬质圆形磁表面存储媒体，不但存储量大，而且读写速度快，是目前计算机主要的存储设备。光盘的优点是容量大、耐用、方便。按光盘的读/写功能来分有三大类，它们分别是只读光盘CD－ROM，一写多读（write-once-read-many）型光盘及可擦型光盘等。 存储容量的基本单位是字节（Byte，B），一个8位的二进制数称为一个字节。表示存储容量的单位还有千字节（KiloByte, KB）、兆字节（MegaByte ,MB）、吉字节（GigaByte ,GB）等，它们之间的换算关系是：1KB = 210B = 1024B 1MB = 210KB = 24KB 1GB = 210MB = 1024MB (4) 运算器 运算器(arithmetic unit) 是计算机实施算术运算和逻辑判断的主要部件。它能按照计算机程序的要求，在控制器的控制下，进行加、减、乘、除等基本运算和进行判别数的符号，比较数的大小等逻辑运算。(5) 控制器 控制器(controller)是指挥、控制计算机运行的中心。它从存储器中取出信息并进行分析，然后根据指令向计算机各个部分发出各种控制信息，使计算机按照要求自动、协调地完成任务。一般将运算器和控制器合称

第2课 计算机的组成

第2课计算机的组成 [教学目的与要求] (1)了解计算机组成各部分的名称和作用。 (2)知道什么是计算机软件，了解计算机软件的作用。 (3)了解计算机处理信息的过程。 [课时安排] 建议1课时。 [教学重点与难点] (1)计算机是由特定功能的各种设备组合在一起的一个整体。 (2)计算机硬件和软件的概念。 [教材分析与教法建议] (1)在讲授计算机硬件时建议采用直观教学法，教师通过展示计算机的各组成部分，让学生体验到计算机是由中央处理器(CPU)、存储器、输入设备和输出设备等组成的一个有机整体。 (2)通过观看录像片(介绍计算机基本组成)让学生体验感受计算机的基本组成。 (3)教师还可以在计算机教室中实际地拆装计算机，让学生感受计算机的基本组成。如果学校条件许可还可以分成若干小组，在教师的指导下(在切断电源的条件下)，由学生拆装计算机，亲身体验，了解计算机的各组成部分。 值得提请老师注意的是，学生分小组拆装计算机后，必须经计算机教师检查合格，各接插件均符合要求后才可以通电开机。 在说明计算机的基本组成时，可以分两个方面来说。一个是从外观上看，计算机由主机箱、键盘和显示器组成；二是从逻辑组成来看，即控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备，在教学过程中要讲述清楚。 (4)讲授计算机软件时，我们可以结合通过计算机处理相关工作的实例，直观地进行教学。 (5)通过教学让学生知道，如果计算机仅有硬件，没有软件是没有办法进行工作的；计算机再怎么聪明，没有人编写系统软件或应用软件，它也没有办法进行处理。

[参考资料] 一、计算机的硬件和软件 现代的计算机面对用户的不再是简单的、由电子线路组成的机器，而是由硬件和软件两部分组成的计算机系统。 1．硬件 计算机硬件从外观上看主要有主机箱、键盘和显示器；从逻辑功能上看，可以分为控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五个部分，一般地又把运算器和控制器合称为中央处理器。判断一台计算机的性能主要看两个指标，第一是CPU的型号与主频，第二是总线类型。 打开计算机主机箱，里面有一块印刷电路板，这就是计算机的主机板(简称主板)，一般地，计算机的重要控件都做在计算机的主板上。主板的类型和品种很多，从类型上来说，它们都是以CPU来分类的，CPU芯片在主板上是可以插拔的。主板上还许多部件，如ROM、RAM、总线槽、插座、电池等。 (1)CPU CPU是中央处理器(Central Processing Unit)的英文缩写，它是计算机的运算控制中心，是计算机中集成度最高、最贵重的一块芯片。它是由几千~几千万个晶体管组成的超大规模的集成电路芯片。计算机所有数据的加工处理都是在CPU中完成的。CPU还负责发出控制信号，使计算机的各个部件协调一致地工作。 (2)存储器 ①内部存储器 内部存储器简称为内存，计算机要执行的程序、要处理的信息和数据，都必须先存入内存，才能由CPU取出进行处理。 内存一般可以分为随机读写存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种。 ROM中存储的数据只能读出，而用一般的方法不能写入。它的最大优点是它保存的数据在断电后不会丢失，因此用来保存计算机经常使用且固定不变的程序和数据。ROM中保存的最重要的程序是基本输入输出系统BIOS，这是一个对输入输出设备进行管理的程序。 RAM中存储的数据可以随时取出来(称为读出)，也可以随时存入新数据(称为写入)或对原来的数据进行修改。RAM的缺点是断电以后所存储的所有数据都将丢失。 充当内存的集成电路芯片是做在一小条印刷电路板上的，称为内存条。内存条可以很方便地插在主板上，其容量有8MB、16MB、32MB、64MB、128MB、256MB等。在选

计算机组成原理(概念)

计算机组成原理(概念)

1.5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成； 指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问； 指令和数据均用二进制表示； 指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置； 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； 机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。1.8. 解释下列英文缩写的中文含义： CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS 解：全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。 CPU：Central Processing Unit，中央处理机（器），是计算机硬件的核心部件，主要由运算器和控制器组成。 PC：Program Counter，程序计数器，其功

能是存放当前欲执行指令的地址，并可自动计数形成下一条指令地址。 IR：Instruction Register，指令寄存器，其功能是存放当前正在执行的指令。 CU：Control Unit，控制单元（部件），为控制器的核心部件，其功能是产生微操作命令序列。 ALU：Arithmetic Logic Unit，算术逻辑运算单元，为运算器的核心部件，其功能是进行算术、逻辑运算。 ACC：Accumulator，累加器，是运算器中既能存放运算前的操作数，又能存放运算结果的寄存器。 MQ：Multiplier-Quotient Register，乘商寄存器，乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。 X：此字母没有专指的缩写含义，可以用作任一部件名，在此表示操作数寄存器，即运算器中工作寄存器之一，用来存放操作数； MAR：Memory Address Register，存储器地址寄存器，在主存中用来存放欲访问的存储单元的地址。

计算机系统的组成

计算机系统的组成 教学目标：让学生们对计算机系统有所了解，提升学生们对于计算机系统的认识。 教学方法：讲授法 教学重点：让学生们了解硬件系统各部件的功能 教学难点：区分只读存储器和随机存储器的特点 教学过程： （一）、以提问的方式激发学生的学习兴趣。 （二）、了解计算机系统的基本组成 （三）、计算机硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。 1．运算器（ALU） 2. 控制器（CU） 3．存储器 （1）主存储器（内存） （2）辅助存储器（外存） 4．输入设备 5．输出设备 1)运算器（ALU: Arithmetical and Logical Unit） 运算器的主要功能就是对二进制数据进行算术运算和逻辑运算，所以也称算术逻辑单元。 2)控制器（CU：Control Unit） 控制器是整个计算机的控制枢纽，用于控制计算机各部件协调地工作。 运算器和控制器合在一起称为中央处理器CPU（Central Processig Unit），它是计算机的核心部件。 3）存储器是计算机用来存放程序和数据的记忆装置。 存储器分为两大类：内存储器和外存储器。 内存是计算机运行程序时临时存储数据的地方，其存储速度及大小直接影响着计算机的整体性能。 内存包括ROM和RAM两种。 ① 只读存储器(Read only Memory，简称ROM) 是一种写入信息之后，只能读出而不能再写入的固定存储器； 特点：信息在断电后仍能保存下来； 用途：常用它来存放固定的程序和数据。 如主机板上的BIOS就是。

② 随机存储器(Random Access Memory，简称RAM) 是一种可以任意读写数据的存储器，其中的数据会因掉电而丢失，故一般用来存放正在使用的数据。 CPU对它们既可读出又可写入数据。 形状：内存通常制作成条状，称为内存条，插在主板的内存插槽中; 特点：RAM存储单元的内容可以随时读出或写入，故又称为读写存储器。但它里面存放的信息会因断电而消失； 外存储器：包括了硬盘、优盘、软盘、光盘等等，其中最常见的是硬盘。 4）输入设备：常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏等。 键盘：常用键盘有104键盘和107键盘，制造工艺可分为机械式键盘、电容式键盘、薄膜式键盘、电阻式键盘等 鼠标：主机的串行接口或PS/2接口相连。 鼠标的基本操作有： ·指向：把光标定位到某一对象上。 ·单击：鼠标左键快速地按下、松开。 ·双击：连续按两次鼠标左键。 ·右击：鼠标右键快速地按下、松开。 ·拖动：单击某对象，按住左键不放，同时移动鼠标光标至新位置。 5）输出设备：常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪和音响等。 按所使用的显示器件分为阴极射线显示器（CRT）、液晶显示器（LCD）、等离子显示器等。常用的有CRT显示器和液晶显示器。 分辨率:一屏能显示的像素数目。有640×480、800×600、1024×768、1280×1024等规格。分辨率的大小决定了显示器的清晰程度。 刷新频率：一秒钟刷新屏幕的次数。有60Hz、75Hz、100Hz。频率高，图像稳定。 作业： 1、下列设备中，哪个不属于计算机的主机部分？（） A、内存储器 B、显卡 C、CPU D、鼠标 2、小明不清楚个人电脑中的CPU是由哪两部分组成的，请你帮忙告诉他一下。（） A、内存储器和外存储器 B、控制器和存储器 C、运算器和控制器 D、运算器和存储器 3、下列选项中，不属于计算机硬件的是（）。 A、CPU B、程序 C、内存 D、U盘

计算机硬件组成及功能

一、计算机硬件五大功能部分 1.运算器运算器又称算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit简称ALU）。它是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、非、异或、比较等）。 2.控制器控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，负责向其它各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。硬件系统的核心是中央处理器（Central Processing Unit，简称 CPU）。它主要由控制器、运算器等组成，并采用大规模集成电路工艺制成的芯片，又称微处理器芯片. 3.存储器 存储器是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息，包括原始的输入数据。经过初步加工的中间数据以及最后处理完成的有用信息都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行的各种程序，即规定对输入数据如何进行加工处理的一系列指令也都存放在存储器中。存储器分为内存储器（内存）和外存储器（外存）两种。 4.输入设备 输入设备是给计算机输入信息的设备。它是重要的人机接口，负责将输入的信息（包括数据和指令）转换成计算机能识别的二进制代码，送入存储器保存。 5.输出设备 输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多数情况下，它将这些结果转换成便于人们识别的形式。 二、电脑主机包含的硬件及其功能 计算机硬件是指有形的物理设备，它是计算机系统中实际物理装置的总称。 中央处理器、主存储器、辅助存储器、输入输出设备、总线等五个部分。 中央处理器：用来对数据进行各算术运算和逻辑运算，是计算机的执行单元。主存储器：也称内存，直接与CPU相连，是计算机中的工作存储器，计算机当前正在运行的程序与数据必须存放在主存内。存取速度快，但存储容量小。 辅助存储器：也称外存，存储容量大，几乎存放计算机中所有的信息，在计算机实际执行程序和加式处理数据时，辅助存储器中的信息需要先传送入内存后才能被CPU使用。输入输出设备：简称I/O设备，是计算机与外界联系的桥梁，输入设备是指能向计算机系统输入信息的设备，包括键盘、鼠标、扫描仪等。输出设备是指能从计算机系统国输出信息的设备，包括显示器、打印机、绘图仪等。总线：是连接计算机中CPU、内存、辅存、各种输入输出部件的一组物理信号线及其相关的控制电路，是计算机中用于在各部件间运载信息的公共机构。 主板--------- 又称：系统板、主机板、母板。是各种配件的载体，配件之间由主板实现数据传输。相当于躯干,所有内置配件都在上面

计算机系统的组成

计算机系统的组成 1.2.1 计算机系统概述 现在，计算机已发展成为一个庞大的家族，其中的每个成员，即使在规模、性能、结构和应用等方面存有着很大的差别，但是它们的基本结构是相同的。计算机系统包括硬件系统和软件系统两绝大部分。硬件系统由中央处理器、内存储器、外存储器和输入/输出设备组成。 软件系统分为两大类，即计算机系统软件和应用软件。 计算机通过执行程序而运行，计算机工作时，软、硬件协同工作，两者缺一不可。计算机系统的组成框架如图1-1所示。 1．硬件系统概述 硬件系统是构成计算机的物理装置，是指在计算机中看得见、摸得着的有形实体。在计算机的发展史上做出杰出贡献的著名应用数学家冯?诺依曼（Von Neumann）与其他专家于1945年为改进ENIAC，提出了一个全新的存储程序的通用电子计算机方案。这个方案规定了新机器由5个部分组成：运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出。并描述了这5个部分的职能和相互关系。这个方案与ENIAC相比，有两个重大改进：一是采用二进制；二是提出了“存储程序”的设计思想，即用记忆数据的同一装置存储执行运算的命令，使程序的执行可自动地从一条指令进入到下一条指令。这个概念被誉为计算机史上的一个里程碑。计算机的存储程序和程序控制原理被称为冯?诺依曼原理，按照上述原理设计制造的计算机称为冯?诺依曼机。

图1-1 计算机的组成框架 概括起来，冯?诺依曼结构有3条重要的设计思想： （1）计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5绝大部分组成，每个部分有一定的功能。 （2）以二进制的形式表示数据和指令。二进制是计算机的基本语言。（3）程序预先存入存储器中，使计算机在工作中能自动地从存储器 中取出程序指令并加以执行。 硬件是计算机运行的物质基础，计算机的性能如运算速度、存储容量、计算和可靠性等，很大水准上取决于硬件的配置。 仅有硬件而没有任何软件支持的计算机称为裸机。在裸机上只能运行机器语言程序，使用很不方便，效率也低。所以早期只有少数专业人 员才能使用计算机。 2．计算机的基本工作原理 1）计算机的指令系统 指令是能被计算机识别并执行的二进制代码，它规定了计算机能完成 的某一种操作。 一条指令通常由如下两个部分组成： （1）操作码：它是指明该指令要完成的操作，如存数、取数等。操作码的位数决定了一个机器指令的条数。当使用定长度操作码格式时，若操作码位数为n，则指令条数可有2n条。

计算机的基本组成

第1章 计算机的基本组成 1.1 概述 1.1.1计算机的组成 1．计算机硬件系统组成 从1946年第一台以电子管为基本元件的计算机诞生到今天，计算机经过了几代的更新换代，已经形成了一个庞大的计算机家族。尽管计算机在应 用领域、硬件配置和工作速度上有着很大的差别，然而从组成结构上来看， 各种计算机的硬件结构基本上还是相同的。 任何一台计算机，其硬件都是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大功能部件组成的，其硬件结构框图如图1-1所示。 图1-1计算机硬件结构框图 在硬件系统中，通常把CPU、内存以及连接主要输入输出设备的接口电路统称为主机，其他部分则称为外部设备。现在，生产厂家已能将主机制

作在一块印制电路板上，这就是通常所说的主机板，简称主板。 2．指令和指令系统 （1）指令（instruction） 指令是指要计算机完成某个操作所发出的指示或命令，且由计算机直接识别执行。一台计算机可以有许多指令，作用也各不相同，所有指令的集合称为计算机的指令系统。 指令通常包含操作码（operation code）和操作数（operand）两个部分，操作码指明计算机应该执行的某种操作的性质与功能，即指示计算机执行何种操作；操作数指出参加操作的数据或数据所在单元的地址。 用机器指令编写的程序称为机器语言程序。 指令按其功能可分为两种类型：一类是命令计算机的各个部件完成基本的算术逻辑运算、数据存取和数据传送等操作，属于操作类指令；另一类则是用来控制程序本身的执行顺序，实现程序的分支、转移等操作，属于控制转移类指令。 （2）指令系统 指令系统能具体而集中的体现计算机的基本功能。从计算机系统结构的角度看，指令系统是软件和硬件的界面，指令是对计算机进行程序控制的最小单位。 指令系统的内核是硬件，当一台机器指令系统确定之后，硬件设计师根据指令系统的约束条件构造硬件组织，由硬件支持指令系统使其功能得以实现。而软件设计师在指令系统的基础上建立程序系统，扩充和发挥机器的功能。 对不同种类的机器而言，指令系统的指令数目与种类呈现出比较大的差异。指令系统决定了计算机的能力，也影响着计算机的体系结构。一台计算机的指令种类总是有限的，但在人们的精心设计下，可以编制出各式各样的程序。计算机的能力固然取决于它自身的性能，但更取决于编程人员的聪明才智。 3．计算机软件概述 所谓软件，就是计算机用户把要求计算机执行的各种操作按照一定的格式编写成的命令集。有了软件，计算机就能脱离人的直接干预自动进行运算和处理。计算机在运行时，预先把相应的软件存入计算机的存储器中，这些软件称为用户程序（又称源程序），然后再用编译的方法或解释的方法把源程序翻译成计算机能够认识的机器指令（又称目标程序），并执行该机器指令。 （1）机器语言 所谓机器语言，是指能为计算机识别的指令代码，它是一组二进制代码，每一种计算机都有一种指令代码集。指令代码的功能越丰富，则计算机的性能越好，能执行操作的种类越多。由于机器语言的形式是以二进制代码出现的，所以对于一般的人员来说，辨认它很不方便，即使是专业人员要认识它并熟练地用它进行编程也不是一件容易的事，因此机器语言被称为低级语言。 （2）高级语言 为了克服低级语言的不易认识的缺点，人们用英文字符按一定的格式组成命令符号来代替机器语言的二进制代码。由于英文的命令符号的形式可以组合得很接近实际命令的意思，所以这一类的命令容易记忆，也容易理解，因此称为高级语言。显然，要使计算机能够执行用高级语言编写出来的命令程序，计算机在执行该程序之前，就要把高级

计算机的组成练习题

样题解析 1.1.1单项选择题 1.计算机系统中不可缺少的软件是 A．CPU B.操作系统办公软件 D.网络软件 2.在计算机存储器中存储的 A.只是数据 B.只是程序 C.是十进制数据 D.是二进制代码 3.在计算机机中，指挥、协调计算机工作的部件是 A.存储器 B.控制器 C.运算器 D.寄存器 4.世界上第一台微型计算机延生在 年年年年 5.将十进制数25转换成对应的二进制数，正确的结果是 B.11010 6.将二进制数11100转换成对应的十进制数，正确的结果是 B.28 7.将二进制数1011011转换成对应的十六进制数，正确的结果是 B.5A D.5C 8.将十六进制数F1转换成对应的二进制数，正确的结果是 A. .1111001 9.在下列设备中，既属于输入设备又属于输出设备的是 A.鼠标 B.键盘 C.打印机 D.硬盘 10.计算机能够直接执行的程序是 A.汇编语言源程序 B.机器语言源程序语言源程序语言源程序 11.在下列软件中，不属于系统软件的是 A.编译程序 B.操作系统 C.数据库管理系统语言源程序 12.计算机中存储容量的基本单位是 A.位 B.字节 C.字 D.字符串 13.计算机系统中的存储器系统一般是指 和RAM B.主存储器 C.硬盘和软盘 D.主存储器和辅助存储器 14.下列不能用于连接硬盘的接口是 15.在下列设备中，有可能是计算机病毒传染渠道的是 A.键盘 B.鼠标 C.扫描仪 D.移动硬盘 1.1.2双项选择题 1.计算机之所以采用二进制主要是因为 A.二进制的运算法则简单 B.耗电量低 C.二进制的运算精度高 D.二进制表标的数据范围大 E.硬件容易实现 2.计算机执行一条指令的过程包括的周期有 A.准备周期 B.取指令周期 C.编译周期 D.执行周期 E.间隔周期 3.计算机硬件系统中，CPU主要组成部分有 A.运算器 B.控制器 C.内存储器 D.外存储器 E.输入输出设备 4.计算机的内存储器包括 盘 D.硬盘 5.如果计算机在工作中突然断电，下列存储器中的信息全部丢失的是 C.硬盘盘

计算机的组成

计算机的组成 1.一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分; 硬件系统是组成计算机系统的各种物理设备的总称，是计算机系统的物质基础。 软件系统是为了运行、管理和维护计算机而编写的各种程序、数据和相关文档的总称。 2.“程序存储”设计思想—— 1945年，冯·诺依曼提出了关于计算机组成和工作方式的基本设想，其内容可概括为以下3点。 ①计算机应包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大基本部件。 ②计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。每条指令一般具有

一个操作码和一个地址码。其中，操作码表示运算性质，地址码定义操作数在存储器中的地址。 ③将编写好的程序和原始数据存入内存储器中，然后启动计算机工作，计算机应在不需操作人员干预的情况下，自动逐条取出指令和执行任务。 3.计算机的工作过程 编程人员编制程序-用户将程序安装在计算机外存上-用户运行程序的指令-计算机将程序和数据输入内存-CPU根据程序指令运算-计算机将最终结果输出-计算机完成处理信息工作，返回准备接受下一个指令的待命状态 4.计算机硬件系统由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备5大功能部件组成。 5. CPU——中央处理单元(Central Process Unit) 品牌：Intel 、AMD CPU系列：酷睿2双核、速龙双核 制作工艺*：90纳米、65纳米、45纳米 总线频率：2800MHZ, 2000MHZ, 1600MHZ 外频：PC机振荡晶体的频率 主频（工作频率）＝外频（振荡频率）×倍频 CPU是计算机的核心部件。运算器和控制器构成了中央处理器。 6.控制器是计算机的指挥中心，其职责是从存储器中取出指令并译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，向其他部件发出控制信号，保

计算机软件组成

软件是组成计算机系统的重要部分。微型计算机系统的软件分为两大类，即系统软件和应用软件。 系统软件是指由计算机生产厂(部分由“第三方”)为使用该计算机而提供的基本软件。最常用的有：操作系统、文字处理程序、计算机语言处理程序、数据库管理程序、联网及通信软件、各类服务程序和工具软件等。 应用软件是指用户为了自己的业务应用而使用系统开发出来的用户软件。系统软件依赖于机器，而应用软件则更接近用户业务。 以下简介计算机中几种常用的系统软件： 1 ?操作系统 操作系统(Operating System )是最基本最重要的系统软件。它负责管理计算机系统的各种硬件资源(例如CPU内存空间、磁盘空间、外部设备等)，并且负责解释用户对机器的管理命令，使它转换为机器实际的操作。如：DOS WINDOWSUNIX 等。 2.文字处理程序 微机用于办公自动化，文字处理是其重要内容，所以文字处理程序也是很基本的系统软件。WPS WOR等。 3.计算机语言处理程序 计算机语言分机器言、汇编语言和咼级语言 ⑴、机器语言(Machine Language)。是指机器能直接认识的语言，它是由1”和“0” 组成的一组代码指令。 ⑵、汇编语言(Assemble Language)。实际是由一组与机器语言指令对应的符号指令和简单语法组成的。

(3)、高级语言(High level language)。比较接近日常用语，对机器依赖性 低，即适用于各种机器的计算机语言。女口：BASIC语言、Visual BASIC语言、 FORTRAN 语言、C语言、Java语言等。 将高级语言所写的程序翻译为机器语言程序，有两种翻译程序，一种叫“编译程序”，一种叫“解释程序”。 编译程序把高级语言所写的程序作为一个整体进行处理，编译后与子程序库链接，形成一个完整的可执行程序。这种方法的缺点是编译、链接较费时，但可执行程序运行速度很快。FORTRANC语言等都采用这种编译的方法。 解释程序则对高级语言程序逐句解释执行。这种方法的特点是程序设计的灵活性大，但程序的运行效率较低。BASIC语言属于解释型。 4?数据库管理系统 日常许多业务处理，都属于对数据组进行管理，所以计算机制造商也开发了许多数据库管理程序(DBMS。较著名的适用于微机系统数据库管理程序的有dBASE FoxBase Visual FoxPro 等。 另外，还有联网及通信软件、各类服务程序和工具软件等。