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Solitax sc硬件结构

Solitax sc硬件结构
Solitax sc硬件结构

Solitax sc 硬件结构

按外壳材质Solitax sc可分为PVC材质和不锈钢材质,防护等级IP65。

按量程可分为t-line、ts-line和hs-line,其中t-line只能测浊度,而ts-line和hs-line既可以测浊度,也能测悬浮物。

以PVC材质带刮刷的ts-line为例,订货号:LXV423.99.10100(注意:传感器防水性能要求较高,以下部分非专业人士请勿模仿拆卸组装)。

主要组成部分:

1.PVC上壳,订货号:LZX902

2.PVC下壳,订货号:LZX905

3.测量板,订货号:YAB036

4.主控板,订货号:YAB013

5.供电板,订货号:YAB014

6.马达板,订货号:YAB037

7.刮刷,订货号:LZX223。刮片(5片装),订货号:LZX050。

8.电机,订货号:LZX077

9.电缆线,订货号:LZX881

此型号传感器大多因水气或进水引起故障,如无法连接传感器、位置丢失、湿度报警、测量值偏差大等,所以需定期维护,更换密封圈、密封油、干燥剂和刮片,可一定程度上避免传感器故障。

计算机组成与结构

第1章计算机组成与体系结构 根据考试大纲,本章内容要求考生掌握3个知识点。 (1)构成计算机的各类部件的功能及其相互关系; (2)各种体系结构的特点与应用(SMP、MPP); (3)计算机体系结构的发展。 1.1 计算机体系结构的发展 冯·诺依曼等人于1946年提出了一个完整的现代计算机雏形,它由运算器、控制器、存储器和输入/输出设备组成。现代的计算机系统结构与冯·诺依曼等人当时提出的计算机系统结构相比,已发生了重大变化,虽然就其结构原理来说,占有主流地位的仍是以存储程序原理为基础的冯·诺依曼型计算机,但是,计算机系统结构有了许多改进,主要包括以下几个方面。 (1)计算机系统结构从基于串行算法改变为适应并行算法,从而出现了向量计算机、并行计算机、多处理机等。 (2)高级语言与机器语言的语义距离缩小,从而出现了面向高级语言机器和执行高级语言机器。 (3)硬件子系统与操作系统和数据库管理系统软件相适应,从而出现了面向对象操作系统机器和数据库计算机等。 (4)计算机系统结构从传统的指令驱动型改变为数据驱动型和需求驱动型,从而出现了数据流计算机和归约机。 (5)为了适应特定应用环境而出现了各种专用计算机。 (6)为了获得高可靠性而研制容错计算机。 (7)计算机系统功能分散化、专业化,从而出现了各种功能分布计算机,这类计算机包括外围处理机、通信处理机等。 (8)出现了与大规模、超大规模集成电路相适应的计算机系统结构。 (9)出现了处理非数值化信息的智能计算机。例如自然语言、声音、图形和图像处理等。 1.2 构成计算机的各类部件的功能及其相互关系 计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备组成。

认识计算机硬件

认识计算机硬件 教学目标】. 知识目标了解计算机硬件设备的功能及特点。 2 .技能目标能够正确指认计算机硬件设备和区分常见的输入、输出设备。 3 .情感目标通过分组学习的方式,培养学生的合作意识、研究探索精神, 树立将来为祖国的科技发展做出贡献的信心。 教学重点】计算机硬件设备的组成及各部件的名称与实物的对应 教学难点】了解计算机硬件的功能及特点 授课时间】一课时 教学方法】讲解法、图片展示法、实物操作法、任务驱动法 教学过程】 、课程导入 通过前面的学习,我们已经了解了计算机的基本工作原理和基本结构,知道了微型计算机是由硬件系统和软件系统组成的。计算机的硬件和软件相辅相成,缺一不可。下面就请大家和我一起去初步了解计算机的硬件系统。 二、新课讲授那么,什么是硬件呢?明确:通常,人们把能看得见摸得着的电子物理配件称为硬件。 提问:你所知道的计算机硬件都有哪些呢?(鼓励回答接下来让我们一起来看一看这些硬件都有什么功能。(教师讲解) 图片为根据冯诺依曼原理绘制的计算机基本结构图。根据图的描述, 计算机要想完成一个任务,首先要我们将原始数据和编好的程序放入到计算机中

去,那么这些程序和数据是如何进入计算机的呢?对,通过输入设备。常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、摄像头、数码相机等。 1)键盘 键盘是最常用的输入设备,用来输入字符和数字。 2)鼠标 鼠标是必备的输入设备之一,主要功能是进行光标定位或用来完成某种特定的输入。目前常用的鼠 标是机械式鼠标、光电式鼠标和光机式鼠标。机械式鼠标结构简单,价格便宜,但准确度和灵敏度稍差。光电式鼠标速度快,准确度和灵敏度高,但需要专门的垫板。光机式鼠标结合了两者的优点,是目前最流行的一种鼠标。使用鼠标使计算机的某些操作更容易、更方便、更有趣,它对计算机的普及具有伟大的贡献。 3)扫描仪 扫描仪就是将照片、书籍上的文字和图片获取下来,以图片文件的形式保存在计算机中的一种输入设备。 4)数码相机、摄像头它们都不是计算机的常规外设,但可以拓展计算机的使用功能,人们可以根据需要选择是否需要配置。我们采集好了外界的原始数据,也敲入了忆编好的程序,那么这些数据和程序又放在什么地方呢?

计算机原理与体系结构

[模拟] 计算机原理与体系结构 选择题 第1题: 中断响应时间是指(1) 。 A.从中断处理开始到中断处理结束所用的时间 B.从发出中断请求到中断处理结束后所用的时间 C.从发出中断请求到进入中断处理所用的时间 D.从中断处理结束到再次中断请求的时间 参考答案:C 第2题: A.13 B.183 C.193 D.203 参考答案:D 第3题: 在单指令流多数据流计算机(SIMD)中,各处理单元必(3) 。 A.以同步方式,在同一时间内执行不同的指令 B.以同步方式,在同一时间内执行同一条指令 C.以异步方式,在同一时间内执行不同的指令 D.以异步方式,在同一时间内执行同一条指令 参考答案:B 在计算机中,最适合进行数字加减运算的数字编码是(4) ,最适合表示浮点数阶码的数字编码是(5) 。 第4题: A.原码 B.反码 C.补码 D.移码

参考答案:C 第5题: A.原码 B.反码 C.补码 D.移码 参考答案:D 操作数所处的位置,可以决定指令的寻址方式。操作数包含在指令中,寻址方式为(6) ;操作数在寄存器中,寻址方式为(7) ;操作数的地址在寄存器中,寻址方式为(8) 。 第6题: A.立即寻址 B.直接寻址 C.寄存器寻址 D.寄存器间接寻址 参考答案:A 第7题: A.立即寻址 B.相对寻址 C.寄存器寻址 D.寄存器间接寻址 参考答案:C 第8题: A.相对寻址 B.直接寻址 C.寄存器寻址 D.寄存器间接寻址

参考答案:D 第9题: 两个同符号的数相加或异符号的数相减,所得结果的符号位SF和进位标志CF 进行(9) 运算为1时,表示运算的结果产生溢出。 A.与 B.或 C.与非 D.异或 参考答案:D 第10题: 若浮点数的阶码用移码表示,尾数用补码表示。两规格化浮点数相乘,最后对结果规格化时,右规的右移位数最多为(10) 位。 A.1 B.2 C.尾数位数 D.尾数位数-1 参考答案:A 第11题: A.10/70△t

常规计算机硬件体系结构

第二章常规计算机硬件体系结构 早期的包处理系统是建立在常规计算机系统之上的,这也是最廉价的包处理系统。我们定义一个常规的计算机系统由四个基本部件组成:一个CPU,一个内存,一个或多个I/O设备,一条总线。总线连接另外的三个基本部件,并允许它们相互通信。PC机是一个常规计算机系统,因为它包括了以上所有四个部件。 为了将一台常规的计算机转换成一个可以处理数据包的网络系统,必须在计算机上增加一些硬件和软件。增加的硬件用来发送和接收数据包,增加的软件用来处理数据包。 2.1 早期的NIC 将一个计算机系统连接到一个网络的硬件设备称为网络接口卡(Network Interface Card,NIC)。对于计算机来说,NIC和其它I/O设备一样连接到计算机的总线并由CPU控制,CPU 控制NIC的方法与控制其它I/O设备的方法也相同。对于网络来说,NIC表现得像一台主机,即NIC可以发送和接收数据包。 主机和包分析器只连接到一个网络上,这样的系统只需要一块NIC。复杂一些的系统,像网桥、路由器等,要求多个网络连接。当系统需要多个网络连接时,有两种可能的实现方法。一种方法是将多块网卡插入到总线扩展槽中,每块网卡连接一个网络;另一种方法是在一块电路板上提供多个独立的网络接口,电路板插入扩展槽中,每个网络接口连接一个网络,目前已经出现了这种商用的NIC硬件。从计算机的角度来看,这两种方法没有什么区别。但是由于总线扩展槽的数量是有限的,因此后一种方法更好,可以节省扩展槽。 网络接口由CPU操作,这意味着CPU控制着所有数据包的发送和接收。为发送一个数据包,CPU首先在内存中组装好数据包,然后将包传递给NIC,NIC再将数据包发送到网络上。在系统接收一个数据包前,CPU必须先允许NIC,指明数据包存放的位置。NIC等待从网络上到来的数据包,将其存放到指定的位置,然后通知CPU。NIC中通常包含实现物理层协议标准的物理接口芯片组,它们保证每个输出的帧具有正确的格式并且产生出符合物理层协议标准的信号波形;类似地,它们检查每个到来的帧以保证每个帧是有效的。 数据总线上一次可以传输的数据量由数据总线的宽度(即数据线的数目)决定。一般来说,数据总线的宽度不足以一次传输一个完整的帧,因此一个帧必须分成许多较小的片段(如32比特)分多次传递给NIC。由于NIC是由CPU操作的,这意味着CPU必须参与到这种传输过程中。事实上,早期的NIC硬件依赖于计算机系统的CPU完成帧的收发。在帧的接收过程中,CPU反复地访问NIC取得下一个片段的数据,然后存放到内存中。在帧的发送过程中,CPU反复地将帧的片段发送给NIC。使用CPU传输数据包的主要优点是代价低,因为NIC硬件不需要做很多事,因此可以做得很简单。主要的缺点是开销大和可扩展性差,使用CPU处理输入输出意味着它不能做别的事;更重要的是,一个CPU无法适应高速网络,特别是当系统有多个网络接口时。 2.2 现代的NIC 为了支持多个网络接口和适应高速网络,必须将输入/输出和包处理分离开来,并尽可能避免使用CPU,因此现代的NIC都包含独立于CPU操作的复杂硬件。以下四种技术用来优化数据传输和减少开销:(1)卡上地址识别和过滤;(2)卡上包缓存;(3)直接内存访问DMA;(4)操作链。 (1)卡上地址识别和过滤 以太网使用共享媒体进行传输,每个节点实际上可以收到所有的帧,只是丢弃哪些不是

硬件结构图

FPGA CPU (NIOSII 处理器) PLL PWM 模块PWM 模块IIC 模块 SDRAM EPCS LCD 显示 电源模块 电源模块电机驱动 1 电机驱动 2 MPU6050 MPU6050电机1 电机2编码器2 蓝牙模块 编码器1 如上图所示整个系统设计以DE0-Nano 平台为中心。FPGA 通过嵌入Nios II 核与 外部存储器EPCS 配置芯片、SDRAM 、IIC 模块、PWM 模块、实现了SOPC 系 统。Nios II 通过MPU6050读取平衡车的车轮运动加速度和外力引起的角加速度实现对车身倾角的测量;然后根据倾角的大小控制相应的PWM 模块对左右两个电机的控制,最终实现对小车保持平衡、加速运动以及转弯的基本运动的控制。同时通过编码器及时的将电机的状态反馈回来,从而实现精准控制。 SOPC 的硬件配置文件和软件文件都存储在EPCS 芯片中,当FPGA 上电后,硬件逻辑通过EPCS 芯片配置成功后,读取SOPC 的软件文件并转到 FPGA 电源 键盘 TFT LCD EPCS SDRAM ADC 控制 器 FIFO PLL CPU (NIOS II 处理器) 模数转换器ADC 信号调理电路

SDRAM中,软件是的运行在SDRAM中。 最后为了方便调试我们增加了LCD显示功能和蓝牙模块,实现对程序状态的显示和数据的传输。 独到之处: 第一,我们设计的FPGA的教学平台是一个基于移动机器人(两轮平衡车),因此更容易激起学生们的兴趣。但如以后推广之后,就要对成本和功耗都要做严格的考虑,而Cyclone? IV EP4CE22F17C6N FPGA也实现了低功耗、高性能和低成本。 1、降低系统成本 所有Cyclone? IV EP4CE22F17C6N FPGA只需要两路电源供电,简化了电源分配网络,降低了电路板成本,减小了电路板面积,缩短了设计时间。而且,利用灵活的收发器时钟体系结构,您可以充分利用收发器所有可用资源,实现多种协议。利用Cyclone? IV EP4CE22F17C6N FPGA的灵活性和高度集成特性,您可以设计体积更小、成本更低的器件,降低系统总成本。 2、降低功耗 采用经过优化的60-nm低功耗工艺,Cyclone? IV EP4CE22F17C6N FPGA 拓展了前一代Cyclone III FPGA的低功耗优势。最新一代器件降低了内核电压,与前一代产品相比,总功耗降低了25%。 第二,作为教学平台必须有全面的设计资源,而Altera提供全面的Cyclone IV FPGA设计环境,包括: 1、Quartus II 开发软件 2、成熟的IP库 3、Nios II -世界上最通用的嵌入式处理器

计算机硬件基本结构树状图

计算机硬件基本结构 计算机的5个基本组成部分:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 算术逻辑部件P46 、P73 1.运算器 寄存器P46 、P72 随机存取存储器RAM P74 内存储器 (又称为只读存储器ROM P75 主存储器 或内存或互补金属氧化物半导体CMOS P76 主存) 1.44MB31/2英寸软盘P94 软盘Zip盘P94 大容量软盘超级盘P94 2.存储器HiFD盘P94 内置硬盘P95 盒式硬盘P95 外存储器硬盘硬盘组P95 (又称为辅USB移动硬盘P95 助存储器光盘-只读存储器CD-ROM 或外存或光盘CD 写一次,读多次光盘CD-R(又称为WORM) 辅存)P97可写光盘CD-RW 光盘-只读存储器DVD-ROM 数字化视频光盘DVD-R P97DVD-RAM和DVD-RW 磁盘P98 程序计数器PC P47 指令寄存器IR P47 3.控制器指令译码器ID P47 时序控制电路P47 微操作控制电路P47

传统设计键盘P80 键盘轮廓设计键盘P80 键盘输入无处理能力终端P81 智能型终端P81 终端网络终端P81 Internet终端P81 鼠标P82 游戏杆P82 触摸屏P82 定点输入设备光笔P82 数字转换器P83 4.输入设备数码相机P83 平台式扫描仪P83 图像扫描仪手持式扫描仪P83 扫描输入设备传真机P84 条形码阅读器P85 磁墨水字符识别MICR P85 字符和标记识别设备光学字符识别OCR P85 光学标记识别OMR P85 语音输入设备P86 数字笔记本P88 其他输入设备视觉系统P88 标准P89 显示器阴极射线管P89 平面显示器P89 高清晰度电视机P90 喷墨打印机P91 非接触式打印机激光打印机P91 热学打印机P91 打印机点针打印机P31 接触式打印机菊花轮打印机P31 5.输出设备行式打印机P31 笔式绘图仪P92 喷墨绘图仪P92 绘图仪静电绘图仪P92 直接成像绘图仪P92 缩微输出设备P93 其他输出设备语音输出设备P93

计算机硬件教学设计

认识计算机硬件教学设计 章丘市实验中学宋居波 一、教材分析: 认识计算机硬件是七年级上册第一单元的第二课,主要介绍计算机由哪些硬件组成,及其各个部件的功能,是对整个计算机硬件系统的介绍,它是针对初中学生的知识接受能力,对计算机的本质进行介绍,使学生充分了解计算机的组成和简单的工作原理,以便在学习后续知识时理解更为深刻,是本单元的重点内容,也是中考中重点考察的内容。本节课内容较多,知识点较为分散,也难于理解。因此,本节课合理运用教材,通过实物展示、课件演示、将知识点融于图表中便于学生理解和记忆。 二、学生分析: 本节课授课对象是初一年级学生,在这之前学生已经对计算机了有一定的了解,他们认识鼠标、键盘等硬件设备,部分学生还掌握了常用的软件操作。但学生对计算机的系统组成、计算机内部结构认识不是很清晰,经过本课学习之后,对学生进一步了解计算机主机的外观及内部组成,及了解存储设备和输入、输出设备有很大帮助。这个年龄段的学生对电脑有着很强的好奇心,并且对学习电脑有很大的兴趣。 三、教学目标: 知识与技能:识别计算机主要部件及其功能;了解计算机硬件的组成。 过程与方法:通过课件演示,让学生识别出这是什么部件(结合实物);通过对硬件的学习,了解计算机的工作原理。 情感与价值观:培养学生参与意识和研究探索的精神,从而调动学生的积极性,激发学生对计算机硬件的兴趣。 四、重点与难点 重点:计算机硬件的组成 难点:计算机工作原理 五、教学方法 任务驱动实物展示课件演示图表归纳类比方法 六、教学准备: 硬件实物展示课件多媒体教室 七、教学过程: (一)创设情景,导入新课:大家喜欢计算机吗?(学生回答:“喜欢”),那你对计算机了解多少呢?它是由什么组成的呢?课件展示计算机图片。(学生回答:显示器、键盘、鼠标、主机等)“很好,大家说的都不错,不过还不全面,刚才大家说的都是计算机的硬件,除了硬件外,计算机还需要有软件才能正常工作。” 引言导语:“今天,老师就引领大家到硬件的海洋里遨游一圈。” (二)展示实物,认识硬件,激发学生的学习兴趣。 主板:认识CPU插槽、内存插槽(拔插方法)、IDE插槽、PCI插槽、电源插槽 接口:鼠标接口、键盘接口、USB接口、串口、并口、VGA接口、音频接口 认识硬盘、软盘、优盘、光盘、内存条等。 引言导语:刚才大家从感性上认识了很多的硬件,到底什么是硬件呢?(课件展示)下面我们就来总结一下计算机到底由哪些硬件组成的呢? (三)计算机硬件的组成(课件展示:图表归纳突破重点)

嵌入式系统硬件体系结构设计

一、嵌入式计算机系统体系结构 体系主要组成包括: 1. 硬件层 硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器(SDRAM 、ROM 、Flash 等)、通用设备接口和I/O 接口(A/D 、D/A 、I/O 等)。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路,就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM 中。 2. 中间层 硬件层与软件层之间为中间层,也称为硬件抽象层(Hardware Abstract Layer ,HAL )或板级支持包(Board Support Package ,BSP ),它将系统上层软件与底层硬件分离开来,使系统的底层驱动程序与硬件无关,上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况,根据BSP 层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。 软件层 功能层

3. 系统软件层 系统软件层由实时多任务操作系统(Real-time Operation System,RTOS)、文件系统、图形用户接口(Graphic User Interface,GUI)、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 4. 功能层 功能层主要由实现某种或某几项任务而被开发运行于操作系统上的程序组成。 一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成,而嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心,由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象,它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令,执行所规定的操作或任务。 硬件的设计 本网关硬件环境以单片机S3C2440芯片和DM9000以太网控制芯片为主,实现RJ45接口和RS232接口的数据传输。内容包括硬件环境的初始化,数据的收发控制,封包解包设计,操作系统的移植等。 硬件框图 硬件框图是简单的将每个功能模块列出,也是一个基本的模块组合,可以简洁的每个模块的功能体现出来。 其中包括了电源模块,处理模块,串口模块以及网口模块。 电源模块主要的用途是负责给整块开发板进行供电,保证每个模块都可以正常工作。 处理模块主要的用途是负责协议的转换,数据的处理等,以保障通信的畅通。 串口模块以及网口模块主要的用途是负责各网络相关数据信息的收发。

认识计算机各组成部件

日志 内容包括实习(训)内容、指导教师指导情况、心得体会等。 一、计算机的组成部分及识别 : 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

计算机体系结构复习

名词解释 填空 选择 简答 计算 1. 计算机系统的多级层次结构: 2. 系统结构的概念:计算机系统结构指的是计算机系统的软、硬件的界面,即机器语言程 序员或编译程序设计者所能看到的传统机器级所具有的属性。 3. 在计算机技术中,对本来存在的事物或属性,但从某种角度看又好象不存在的概念称为 透明性。 4. 对于通用寄存器型机器,这些属性主要是指:(选择题) 1) 指令系统(包括机器指令的操作类型和格式、指令间的排序和控制机构等) 2) 数据表示 (硬件能直接辩认和处理的数据类型) 3) 寻址规则 (包括最小寻址单元、寻址方式及其表示) 4) 寄存器定义 (包括各种寄存器的定义、数量和使用方式) 5) 中断系统 (中断的类型和中断响应硬件的功能等) 6) 机器工作状态的定义和切换 (如管态和目态等) 7) 存储系统 (主存容量、程序员可用的最大存储容量等) 8) 信息保护 (包括信息保护方式和硬件对信息保护的支持) 9) I/O 结构(包括I/O 连接方式、处理机/存储器与I/O 设备间数据传送的方式和格式 以及I/O 操作的状态等) 5. 计算机组成指的是计算机系统结构的逻辑实现,包含物理机器级中的数据流和控制流的 组成以及逻辑设计。 6. 计算机实现指的是计算机组成的物理实现。 7. 数据表示是指计算机硬件能够直接识别、指令集可以直接调用的数据类型。 8. 数据类型、数据结构、数据表示之间的关系 第6级 第5级 第4级 第3级 第2级 第1级

9.系列机指由同一厂商生产的具有相同体系结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型 号的机器。 10.常见的计算机系统结构分类法有两种:Flynn分类法和冯氏分类法。冯氏分类法是用系 统的最大并行度对计算机进行分类;Flynn分类法是指按照指令流和数据流的多倍性进行分类。 11.定量分析技术(简答题): 1)以经常性事件为重点:在计算机系统设计中,经常需要在多种不同的方法之间进行 折中,这时应按照对经常发生的情况采用优化方法的原则进行选择。 2)Amdahl定律:加速某部件执行速度所能获得的系统性能加速比,受限于该部件的 执行时间占系统中总执行时间的百分比。 3)CPU性能公式:执行一个程序所需的CPU时间=执行程序所需的时钟周期数*时钟 周期时间 4)程序的局部性原理:指程序执行时所访问的存储器地址分布不是随机的,而是相对 簇聚的。分为时间局部性和空间局部性。 12.冯诺依曼结构的特点:以运算器为中心;在存储器中,指令和数据同等对待;存储器是 按地址访问、按顺序线性编址的一维结构,每个存储单元的位数是固定的;指令是按顺序执行的;指令由操作码和地址码组成;指令和数据均以二进制编码表示,采用二进制运算。 13.实现可移植性的常用方法有三种:采用系列机、模拟与仿真、统一高级语言。 14.系列机在兼容方面,向后兼容一定要保证,尽量保证向上兼容 15.模拟是指用软件的方法在一台现有的计算机上实现另一台计算机的指令集。(软件方法) 16.仿真是指用一台现有计算机上的微程序去解释实现另一台计算机的指令集。(硬件方法) 17.并行性包括同时性和并发性。 18.从执行程序的角度来看,并行性等级从低到高可分为:(简答) 1)指令内部并行:单条指令中各微操作之间的并行 2)指令级并行:并行执行两条或两条以上的指令 3)线程级并行:并行执行两个或两个以上的线程,通常是以一个进程内派生的多个线 程为调度单位。 4)任务级或过程级并行:并行执行两个或两个以上的过程或任务,以子程序或进程为 调度单位。 5)作业或程序级并行:并行执行两个或两个以上的作业或程序。 19.提高并行性的技术路径(12字):时间重叠、资源重复、资源共享 20.能够对紧密耦合系统和松散耦合系统进行区分: 紧密耦合系统共享主存,松散耦合系统共享外设

计算机硬件的基本组成部分

计算机硬件的基本组成部分 基本由什么组成呢?看了下面的内容相信会对您有所收获。更多内容请关注 1. 中央处理器 中央处理器称为CPU(Central Processing Unit) ,它的主要技术指标之一是主频,主频表示CPU的内部工作频率。主频越高,表明CPU的运算速度越快,当然性能也越好。 在微型计算机(简称微机或个人计算机)中,CPU又称为微处理器,其典型代表是 In tel公司的Pen tium 系列产品。例如,Pen tium II的主频在233?450MHz之间,而 Pentium III的主频可达800MHz。通常,人们所说的微机速度是指CPU的主频。它主要由控制器和运算器组成,是计算机的核心部件。 (1) 运算器 运算器(Arithmetical Unit) 的主要功能是完成对数据的算术运算、逻辑运算和逻辑判断等操作。在控制器控制下,运算器对取自存储器或其内部寄存器的数据按指令码的规定进行相应的运算,并将结果暂存在内部寄存器或送到存储器中。 (2) 控制器 控制器(Co ntrol Un it)是计算机中指令的解释和执行结构,其主要功能是控制运算器、存储器、输入输出设备等部件协调动作。控制器工作时,从存储器取出一条指令,并指出下一条指令所在的存放地址,然后对所取指令进行分析,同时产生相应的控制信号,并由控制信号启动有关部件,使这些部件完成指令所规定的操作。这样逐一执行一系列指令组成的程序,就能使计算机按照程序的要求,自动完成预定的任务。 2. 存储器 存储器(Memory)是用来存储程序和数据的部件,是计算机的重要组成部分。在实际应用中,用户先通过输入设备将程序和数据放在存储器中,运行程序时,由控制器从存储器中逐一取出指令并加以分析,发出控制命令以完成指令的操作。 在计算机中,存储器容量以字节(Byte,简写为B)为基本单位,一个字节由8个二进制位(bit)组成。存储容量的表示单位除了字节以外,还有KB、MB、GB、TB(可分别简称为K、M、G、T,例如,128MB可简称为128M)。其中: 1KB=1024B 1MB=1024KB

计算机硬件的组成

计算机硬件的组成 计算机硬件(Computer hardware)是指计算机系统中由电子,机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件运行提供物质基础。简言之,计算机硬件的功能是输入并存储程序和数据,以及执行程序把数据加工成可以利用的形式。从外观上来看,微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内主要包括CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等;外部设备包括鼠标、键盘等。计算机主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五个逻辑部件组成。 运算器 运算器由算术逻辑单元(ALU)、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元(ALU)的基本功能为加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、求补等操作。计算机运行时,运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器;处理后的结果数据通常送回存储器,或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。 控制器 控制器(Control Unit),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件发出控制信号,统一指挥整个计算机完成指令所规定的操作。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”的主要设备。 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。它是计算机的核心设备。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。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。 存储器 存储器(Memory)是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。计算机中全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器,计算机才有记忆功能,才能保证正常工作。按用途存储器可分为主存储器(内存)和辅助存储器(外存),也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。外存通常

《认识计算机硬件》教案

《认识计算机硬件》教案 (1)回顾计算机的发展简史。 (2)计算机的基本组成有哪些?(了解计算机的硬件知识。) (3)了解容量单位的换算关系。 (4)了解常见外存储器的特点。 (5)学会查看硬件的配置信息。 2.学习过程与方法 本节课采用自主学习、体验学习、模拟学习、探究学习、竞赛学习、合作学习、任务驱动等多种教学方法,让学生亲历观察思考、交流讨论、合作竞争等学习过程,培养学生的自主学习能力、合作探究能力和信息处理能力。 3.情感态度与价值观 (1)联系生活实际,让学生感受知识的价值。 (2)小组合作竞赛,鼓励交流讨论、合作探究,培养团队协作精神。 4.行为与创新 (1)科学地解答生活中遇到的计算机问题。 (2)积极参与各种创新设计活动。 教学重点:了解计算机的硬件知识。 学习难点:容量单位的换算关系。 学习方法:观察体验学习、合作讨论学习、自主探究学习、小组竞赛学习、启发引导学习、任务驱动学习。 学习过程: 1. 情境导入 老师引入:随着科技的发展和社会信息化程度的提高,计算机作为功能强大的信息处理工具,已经成为人们学习、工作、生活中不可缺少的一部分,在享受计算机带来方便的同时,人们却经常被各种各样的软件、硬件问题所困扰。那么你们了解计算机多少呢? 学生讨论交流,学生回答,师生互评。 2.新课讲授 老师引入:今天我们和大家一起来认识计算机结构组成,进一步认识计算机,通过大家的共同努力,相信大家都会成为一位计算机小行家。模拟学习:观看介绍计算机硬件的录像,给学生以感性认识。

自主学习:学生结合所看录像,联系教材中计算机硬件知识,认识计算机的主要硬件: 键盘、鼠标、扫描仪、摄像头、显示器、音箱耳麦、主板、CPU、内存、硬盘、光盘等。 合作竞争学习:老师打开机箱,展现计算机实物部件,让学生结合所学知识进行知识抢答,师生互评。 体验学习:学生接触实物部件,给学生更直观的认识,消除对计算机的神秘感。练习与提高:老师设计有关计算机硬件的问题,采用“学生抢答”或“小组竞赛”形式激发学生参与课堂的热情。 老师引入:在计算机硬件系统中,不管是内存储器还是外存储器,它们的容量大小是怎么衡量的呢? 板书引导: ①计算机处理信息的最小单位是比特,英文Bit,也就是一位二进制位(0或1);最基本的容量单位是字节,英文Byte,缩写为B,称为拜特;一个英文字符占1个字节,一个汉字占2个字节;常见的容量单位有比特、字节、千字节(KB)、兆字节(MB)、吉字节(GB)。 ②换算关系: 1Byte=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 查看硬件的配置信息:右击“我的电脑”,执行“属性”命令,在“系统属性”对话框中查看内存容量和CPU信息;双击“我的电脑”,单击盘符,在左边“详细信息”项中查看硬盘空间的使用情况。 小组合作讨论:讨论自己家的电脑与学生机的配置信息。 师生互评,老师小结。 3.课堂小结 小结任务:小组合作讨论,同学们都学习了哪些计算机知识?

系统结构与硬件(答案)

系统结构与硬件 1.绘图仪属于 A: 输出设备 B: 输入设备和输出设备 C: 输入设备 D: 计算机正常工作时不可缺少的设备 2.计算机的存储系统一般指主存储器和 A: 累加器 B: 寄存器 C: 辅助存储器 D: 鼠标器 3.把硬盘上的数据传送到计算机的内存中去,称为 A: 打印 B: 写盘 C: 输出 D: 读盘 4.CPU 是计算机硬件中的()部件。 A: 核心 B: 辅助 C: 主存 D: 输入输出 5.CPU 中的运算器的主要功能是 ( )。 A: 负责读取并分析指令 B: 算术运算和逻辑运算 C: 指挥和控制计算机的运行 D: 存放运算结果 6.CPU 中的控制器的功能是( )。 A: 进行逻辑运算 B: 进行算术运算 C: 控制运算的速度 D: 分析指令并发出相应的控制信号 7.以下全是输入设备的是 A: 键盘、扫描仪、打印机 B: 键盘、硬盘、打印机 C: 鼠标、硬盘、音箱 D: 扫描仪、键盘、只读光盘 8.现代计算机系统是以()为中心的。 A: 中央处理器 B: 内存 C: 运算器 D: 控制器 9.计算机中必要的、使用最广泛的、用于人机交互的输出设备是

A: 打印机 B: 显示器 C: 绘图仪 D: 声卡 10.半导体只读存储器(ROM)与半导体随机存储器(RAM)的主要区别在于A: ROM 可以永久保存信息,RAM 在掉电后信息会消失 B: ROM 掉电后,信息会消失,RAM 不会 C: ROM 是内存储器,RAM 是外存储器 D: RAM 是内存储器,ROM 是外存储器 11.CPU 的中文意思是 A: 中央处理器 B: 主机 C: 控制器 D: 计算机器 12.内存与外存的主要不同在于 A: CPU 可以直接处理内存中的信息,速度快,存储容量大;外存则相反。B: CPU 可以直接处理内存中的信息,速度快,存储容量小;外存则相反。C: CPU 不能直接处理内存中的信息,速度慢,存储容址大,外存则相反。D: CPU 不能直接处理内存中的信息,速度慢,存储容量小,外存则相反13.能够将图片输入到计算机内的装置是 A: 打印机 B: 扫描仪 C: 鼠标 D: 键盘 14.微型机中硬盘工作时,应特别注意避免 A: 光线直射 B: 环境卫生不好 C: 强烈震动 D: 噪声 15.ROM 指的是 A: 只读存储器 B: 硬盘存储器 C: 随机存储器 D: 软盘存储器 16.I/O 设备的含义是 A: 输入输出设备 B: 通信设备 C: 网络设备 D: 控制设备 17.计算机突然停电,则计算机____全部丢失。 A: 硬盘中的数据和程序 B: ROM 中的数据和程序 C: ROM 和RAM 中的数据和程序 D: RAM 中的数据和程序

常规计算机硬件体系结构

常规计算机硬件体 系结构

第二章常规计算机硬件体系结构 早期的包处理系统是建立在常规计算机系统之上的,这也是最廉价的包处理系统。我们定义一个常规的计算机系统由四个基本部件组成:一个CPU,一个内存,一个或多个I/O设备,一条总线。总线连接另外的三个基本部件,并允许它们相互通信。PC机是一个常规计算机系统,因为它包括了以上所有四个部件。 为了将一台常规的计算机转换成一个能够处理数据包的网络系统,必须在计算机上增加一些硬件和软件。增加的硬件用来发送和接收数据包,增加的软件用来处理数据包。 2.1 早期的NIC 将一个计算机系统连接到一个网络的硬件设备称为网络接口卡(Network Interface Card,NIC)。对于计算机来说,NIC和其它I/O设备一样连接到计算机的总线并由CPU控制,CPU控制NIC 的方法与控制其它I/O设备的方法也相同。对于网络来说,NIC表现得像一台主机,即NIC能够发送和接收数据包。 主机和包分析器只连接到一个网络上,这样的系统只需要一块NIC。复杂一些的系统,像网桥、路由器等,要求多个网络连接。当系统需要多个网络连接时,有两种可能的实现方法。一种方法是将多块网卡插入到总线扩展槽中,每块网卡连接一个网络;另一种方法是在一块电路板上提供多个独立的网络接口,电路板插入扩展槽中,每个网络接口连接一个网络,当前已经出现了这种

商用的NIC硬件。从计算机的角度来看,这两种方法没有什么区别。可是由于总线扩展槽的数量是有限的,因此后一种方法更好,能够节省扩展槽。 网络接口由CPU操作,这意味着CPU控制着所有数据包的发送和接收。为发送一个数据包,CPU首先在内存中组装好数据包,然后将包传递给NIC,NIC再将数据包发送到网络上。在系统接收一个数据包前,CPU必须先允许NIC,指明数据包存放的位置。NIC等待从网络上到来的数据包,将其存放到指定的位置,然后通知CPU。NIC中一般包含实现物理层协议标准的物理接口芯片组,它们保证每个输出的帧具有正确的格式而且产生出符合物理层协议标准的信号波形;类似地,它们检查每个到来的帧以保证每个帧是有效的。 数据总线上一次能够传输的数据量由数据总线的宽度(即数据线的数目)决定。一般来说,数据总线的宽度不足以一次传输一个完整的帧,因此一个帧必须分成许多较小的片段(如32比特)分多次传递给NIC。由于NIC是由CPU操作的,这意味着CPU必须参与到这种传输过程中。事实上,早期的NIC硬件依赖于计算机系统的CPU完成帧的收发。在帧的接收过程中,CPU重复地访问NIC取得下一个片段的数据,然后存放到内存中。在帧的发送过程中,CPU重复地将帧的片段发送给NIC。使用CPU传输数据包的主要优点是代价低,因为NIC硬件不需要做很多事,因此能够做得很简单。主要的缺点是开销大和可扩展性差,使用CPU处

计算机的硬件组成

计算机的组成内部设备 光驱 光驱,电脑用来读写光碟内容的机器,是台式机里比较常见的一个配件。随着多媒体的应用越来越广泛,使得光驱在台式机诸多配件中的已经成标准配置。目前,光驱可分为CD-ROM 驱动器、DVD光驱(DVD-ROM)、康宝(COMBO)和刻录机等。 软驱 软盘驱动器就是我们平常所说的软驱,英文名称叫做“Floppy Disk Driver”,它是读取3.5英寸或5.25英寸软盘的设备。现今还能看到的是3.5英寸的软驱,可以读写1.44MB的3.5英寸软盘[/url],5.25英寸的软盘早已经淘汰,一般不会见到。软驱分内置和外置两种。内置软驱使用专用的FDD接口(这是内置软驱接口,是传统的软驱接口,直接与电脑主板上的软驱接口相连,价格低廉),而外置软驱一般用于笔记本电脑,使用USB[/url]接口(这是外置软驱接口,通过电脑的USB接口与主机相连,可移动,但价格较高,多用于笔记本电脑。USB接口又可分为USB1.1和USB2.0两种)。 软驱有很多缺点,随着计算机的发展,这些缺点逐渐明显:容量太小,读写速度慢,软盘的寿命和可靠性差等,数据易丢失等,因此目前软驱基本上已经被其他设备取代。但是由于软驱是计算机的标准设备,在各种操作系统下无需额外安装驱动程序就可以使用,因此在很多情况软驱有其独到的便利之处(比如多块硬盘组RAID),因此目前仍有外置软驱在部分计算机上使用。 主板 主板主板,又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母板(motherboard);它安装在机

箱内,是微机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板,上面安装了组成计算机的主要电路系统,一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。 CPU(中央处理器) CPU是中央处理单元(Central Processing Unit)的缩写,它可以被简称做微处理器(Microprocessor),不过经常被人们直接称为处理器(processor)。CPU是计算机的核心,其重要性好比大脑对于人一样,因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据,而主板芯片组则更像是心脏,它控制着数据的交换。CPU的种类决定了操作系统和相应的软件。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成,是PC的核心,再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的PC(个人电脑)。 内存 内存是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。内存(Memory)也被称为内存储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。 硬盘

常规计算机硬件体系结构

常规计算机硬件体系结构

系统只需要一块NIC。复杂一些的系统,像网桥、路由器等,要求多个网络连接。当系统需要多个网络连接时,有两种可能的实现方法。一种方法是将多块网卡插入到总线扩展槽中,每块网卡连接一个网络;另一种方法是在一块电路板上提供多个独立的网络接口,电路板插入扩展槽中,每个网络接口连接一个网络,目前已经出现了这种商用的NIC硬件。从计算机的角度来看,这两种方法没有什么区别。但是由于总线扩展槽的数量是有限的,因此后一种方法更好,可以节省扩展槽。 网络接口由CPU操作,这意味着CPU控制着所有数据包的发送和接收。为发送一个数据包,CPU首先在内存中组装好数据包,然后将包传递给NIC,NIC再将数据包发送到网络上。在系统接收一个数据包前,CPU必须先允许NIC,指明数据包存放的位置。NIC等待从网络上到来的数据包,将其存放到指定的位置,然后通知CPU。NIC中通常包含实现物理层协议标准的物理接口芯片组,它们保证每个输出的帧具有正确的格式并且产生出符合物理层协议标准的信号波形;类似地,它们检查每个到来的帧以保证每

个帧是有效的。 数据总线上一次可以传输的数据量由数据总线的宽度(即数据线的数目)决定。一般来说,数据总线的宽度不足以一次传输一个完整的帧,因此一个帧必须分成许多较小的片段(如32比特)分多次传递给NIC。由于NIC是由CPU操作的,这意味着CPU必须参与到这种传输过程中。事实上,早期的NIC硬件依赖于计算机系统的CPU完成帧的收发。在帧的接收过程中,CPU反复地访问NIC取得下一个片段的数据,然后存放到内存中。在帧的发送过程中,CPU 反复地将帧的片段发送给NIC。使用CPU传输数据包的主要优点是代价低,因为NIC硬件不需要做很多事,因此可以做得很简单。主要的缺点是开销大和可扩展性差,使用CPU处理输入输出意味着它不能做别的事;更重要的是,一个CPU无法适应高速网络,特别是当系统有多个网络接口时。 2.2 现代的NIC 为了支持多个网络接口和适应高速网络,必须将输入/输出和包处理分离开来,并尽可能避免使用CPU,因此现代的NIC都包含独立于CPU

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