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1、计算机软硬件体系结构和原理,计算机系统的基本组成 计算机的硬件体系结构 计算机的基本工作原理 计算机的软件系统 计算机程序设计,计算机系统的基本组成,一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成。 大多数计算机在硬件结构上都是采用总线结构。总线是连接系统各部件间信息传送的公共通道（包括数据总线、控制总线和地址总线和）。其优点是可以对系统进行“模块化设计”，便于系统的扩充和组合。,返回,计算机的硬件体系结构,硬件系统,主机,中央处理器 （CPU）,运算器,控制器,内存储器,外部设备,外存储器,输入设备,输出设备,中央处理器,控制器和运算器的合称，简称CPU，是硬件系统的核心。 主要任务
2、：取出程序指令、解释指令并执行指令。,是计算机的记忆装置。 数据或指令，以二进制代码形式存放。 通过单元地址来读或写每个单元的信息。 主要技术指标：存储容量和存取速度。 分为内存储器和外存储器。,存储器,输入输出设备,实现计算机和用户之间信息传递。 常用的输入设备主要有： 键盘、鼠标器、扫描仪、数字化仪。 常用的输出设备主要有： 显示器、打印机、绘图仪。,返回,计算机的基本工作原理,冯诺依曼型计算机的两大特征： （1）程序存储：实现机器的自动计算。 （2）采用二进制：表示计算程序及数据。 现代计算机的基本工作原理是： 程序和数据一样存储，按程序编排的 顺序一步一步地取出指令，自动地完成指 令规
3、定的操作。,返回,计算机的软件系统,软件：泛指计算机运行所需的各种数据、程序，以及与之相关的文档资料。 分成系统软件和应用软件两大类。,系统软件,是为了方便使用、管理、监控和维护计算机资源的软件。 功能：主要是简化计算机的操作，扩展计算机处理能力和充分发挥计算机的工作效益。 分类：操作系统、语言处理系统、数据库管理系统和软件工具。,应用软件,是为了解决用户特定的具体问题而设计开发的软件。 一般可分为： （1）应用软件包： 如：WPS、Office、AutoCAD等 （2）用户程序： 如：人事管理系统、图书借阅检索系统、IC 卡管理系统等。,返回,计算机语言,经历了三个阶段： 一、机器语言： （
4、1）由计算机的机器指令代码构成，直接用二进制形式表示。是一种低级语言。 （2）每一个语句称为指令。 （3）是目前计算机唯一能直接识别和执行的语言。,计算机语言,二、汇编语言： （1）是将机器语言指令符号化。 （2）源程序须用汇编程序翻译成目标程序。 （3）仍是一种低级语言。 三、高级语言： （1）比较接近人类自然语言。 （2）工作效率比用机器语言或汇编语言编写的 程序要低。,计算机语言,（3）种类： BASIC语言、FORTRAN语言、C语言、VB、VC、Java等。,软件与软件设计,软件：程序加上相关的技术文档。 程序：语句的有序集合（指令序列）。 软件设计：对计算机程序及其技术文档的设计、
5、 编制、调试、测试和审核的过程。 基本步骤： （1）与用户一起，明确软件功能需求。 （2）分析问题，提出系统目标。 （3）确定解决问题的思路。,软件与软件设计,（4）设计程序结构。 （5）编写源代码。 （6）静态检查。 （7）测试目标系统。 （8）修改源代码，并最后确定目标系统。,操作系统,是计算机系统软件的核心部分。 控制、管理计算机系统全部资源。,语言处理系统,包括汇编程序、解释程序、编译程序。 汇编程序是将汇编语言源程序翻译为目标程序。 编译程序是将高级语言源程序翻译成目标程序。,数据库管理系统,是存储在计算机系统内的、有规定结构的数据集合。,软件工具,是软件开发、实施和维护过程中使用的
6、程序。 有编辑程序、连接程序、调试程序、故障检查程序和系统诊断程序。,返回,存储容量,以字节B（Byte）度量，表示该存储器能存放多少字节的信息。 一个字节为8个一进制位，即1Byte=8bit。二个字节称为一个字（Word) 一个西文字符占一个字节，一个汉字占二个字节。 1K2101024B1M2201024KB1G2301024MB,返回,存取速度,是指从存储器读取一个字节或向存储器写一个字节所需要的时间，该时间标志着存储器的工作速度，将直接影响计算机的运行速度。,返回,内存储器,只读存储器（ROM）： 只能读出，不能重写。主要存放开机 检测、系统初始化等程序。 随机存储器（RAM）： 可以读出，也能写入。一旦停电，信 息将丢失。 说明：直接与CPU打交道。,返回,外存储器,又称辅助存储器，简称外存。 主要存放各类程序和各种数据。 运行速度比内存储器慢。 常用的主要有软盘、硬盘和光盘。,返回,运算器,又称算术逻辑单元（ALU） 是具体对信息进行处理加工的部件。 主要任务：完成算术运算和逻辑运算。,返回,控制器,是整个计算机正常运转的指挥中心。 计算机工作过程实质是执行程序的过程。程序是由各种指令集合组成。 指令的基本格式：操作码地址码 三个基本操作步骤：（1）取出指令（2）分析指令（3）执行指令,返回,
