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1、1.3计算机系统,1.3.1计算机工作原理,1.计算机指令系统 指令：是能被计算机识别并执行的二进制代码，他规定 了计算机能完成的某一种操作。 指令的数量和类型由CPU决定。 一条指令系统由两部分组成：,操作码,操作数,操作码：指明该指令要完成的操作类型 和进行什么性质的操作，如取数，做加法运算等。组成操作码字段的位数一般取决于计算机指令系统的规模。 操作数：它规定了指令中进行数字运算的量或所在的单元地址。 指令系统：一台计算机所有指令的集合成为指令系统 指令系统通常具有以下功能： 数据传输指令：将数据在内存与CPU间进行传输 数据处理指令：进行数据运算 程序控制指令：控制指令执行顺序 输入/
2、输出指令：进行外设与主机间数据传输 其他指令：对计算机硬件进行管理,2.计算机工作原理,计算机工作原理模型：它的理论模型由英国数学家图灵提出的，后人称之为图灵机。图灵机就是计算机的工作原理模型。 计算机的工作过程实际上是快速执行指令的过程。在计算机工作时。有两种信息在执行指令的过程中流动：数据流和控制流 1.数据流：指原始书记、中间结果、源程 序等。 2.控制流：指由控制器对指令进行分析、 解释然后向各部件发出控制命 令，指挥各部件协调工作。,计算机指令执行过程（4步骤为一个周期） 1.取指令：根据程序计数器PC中的值从程序存 储器读 出现行指令，送到指令寄存器。 2.分析指令：将指令寄存器中
3、的指令操作码取出后进行译码，分析其指令性质。如指令要求操作数，则寻找操作数地址。 3.执行程序：逐条指令被重复上述操作过程，直至遇到停机指令可循环等待指令。 4.一条指令执行完成，程序计算器加1，或将转移地址码送入程序计算器，然后返回到取指令阶段。 一般把计算机完成一条指令的时间称为一个指令周期。周期越短，速度越快。通常所说的CPU主频指的就是指令执行周期,计算机工作过程：输入、处理、输出和存储4个过程。 输入：是指接受由输入设备（如键盘）提供的信息； 处理：是对信息进行加工处理的过程，并按一定方式进行转换； 输出：是将处理结果在输出设备上（如显示器等）显示或打印等操作 存储：是将原始数据或处
4、理结果进行保存以便再次使用。,2CPU主频：指为处理器提供有规则的电脉冲的速度，在很 大程度上决定了计算机的运算速度。1500MHz (Pentium 4 ),3、微型计算机的主要技术指标：,1字长：指计算机能直接处理二进制的位数。它标志着计算机 处理数据的精度。字长越长，精度越高。32位、64位,3内存容量：内存容量的大小反映了存储程序和数据的能力，从而反映了信息处理能力的强弱。 64MB128MB,5 运算速度：微机每秒执行的指令数。 单位：MIPS （百万条指令每秒）,此外，兼容性、可靠性、可维护性、性能价格比等。,4存取周期：完成一次存或取所需的时间。越短越好。,6计算机信息处理单位换
5、算： 1字符1bit 1 字节 = 8字符 8 bits 1 KB = 210 b 1 MB= 210 KB = 220 bits 1 GB= 210 MB = 230 bits 1 TB = 210 GB = 240 bits,1.3.2计算机系统组成,计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。,硬件系统：各种物理设备的总称。,软件系统：程序以及各种文档的总和。,计算机系统：,1.4硬件基础知识,笔记本电脑,家用台式电脑,1.4.1主机系统 计算机基本结构一般由主机系统和外设系统两部分组成 主机是计算机的核心，计算机的所有操作都要经过它来完成，并协调主机与外设间的通信。 计算机主机内有：主
6、板、电源、CPU、硬盘光驱、软盘光驱、声卡、显卡、网卡等 外设（主要是各种输入/输出设备）：显示器、鼠标、键盘、音箱、扫描仪、打印机等,机箱打开的内部机构,1、主板 功能：要完成电脑系统的管理和协调，支持各种CPU、功能卡和各总线接口的正常运行 。 当你打开电脑主机的外壳，就会看到一块板子，这块板子就是主板。它不但要负责电脑内部所有资料的沟通，而且还要记住电脑有哪些硬件设备，以及管理这些设备之间的沟通，以避免冲突的状况产生。所以一部电脑的质量好不好，和主板有很大的关系。,中央处理器 内存条 显示卡 声卡 数据卡 网络卡,主機板,2、中央处理器CPU 由运算器和控制器组成。,1运算器：执行算术运
7、算和 逻辑运算的部件，简称ALU。 2控制器：产生各种控制信号，指挥计算机的各个部件协调工作。,功能：也就是负责运算和控制的控制中心，是电脑的最关键部位，是计算机的头脑 相当于人的大脑一样，在计算机中进行的任何操作（数据的输入，存储，程序的运行，屏幕的显示，结果的打印）都在CPU的控制下完成的。CPU比计算机中任何部件都更能决定计算机的工作速度和效率。,CPU风扇 功能： 为CPU降温 一开机CPU的温度就很高，搞不好就是一冒黑烟。那么你几百大元的CPU就完了，所以啊，选一个好的风扇是十分重要的。,存储器：分内存储器和外存储器。,3.存储器：是由一些能表示二进制数0和1的物理 器件组成的，这种
8、器件称为记忆元件 或存储介质。 常用的存储介质有半导体器件和磁性材料。,内存储器是计算机用于存放程序和处理数据的存储器。按其功能特制可分为只读存储器和随机存取存储器 1随机存取存储器RAM（内存条） 代表一种只能写入和读取而不能改写和擦除的设备。 特点：用户可随时读出、写入；但断电后，存储的内容立即消失。,2只读存储器ROM 代表了一种能读、能写、能改的设备。,特点：只能读出，不能写入；断电后信息不丢失。,内存条 功能：内存是电脑的一个临时存储器，它只负责电脑数据的中转而不能永久保存。它的容量和处理速度直接决定了电脑数据传输的快慢，和CPU、硬盘一起并称为电脑的三大件。 内存条是CPU能够直接
9、访问的存储器，CPU从内存中读取操作指令和数据，又把运算或处理结果送回内存。,一种长期保留数据的装置，有软盘和软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、U盘、移到硬盘等,特点:速度慢，容量大，断电后信息不会丢失，且价格 比内存便宜。 外存中的程序和数据必须先装入内存，CPU才可以处理。,内置硬盘,功能：硬盘是我们熟知的电脑配件之一，简单的说就是一个大容量存储器，与主机通讯速度很快，成为现代电脑不可缺少的配件。 由于计算机在工作时CPU，输人输出设备与存储器这间要大量地交换数据，因此存储器的存处速度和容量，也是影响计算机运行速度的主要因素之一。,光盘驱动器,功能： 听歌，看牒，装软件，用游戏光牒打游戏
10、，等等。有了它，电脑处处充满生机和活力。,4.电脑电源,功能：保障电脑的电源供应 作用：一个合格的电源对电脑的作用却是非常重要的，电源就犹如人体的心脏，随时提供新鲜的血液，即使再聪明的头脑或再敏捷的身手也离不开心脏，电脑电源就是如此。劣质电源不仅直接影响了电脑的正常的使用，对主板、显卡等其它配件造成损害，而且这种电源所产生的电磁辐射，对人身健康也构成了潜在的威胁。,5.图形显示卡,功能：显卡的作用就是提供对图像数据的快速处理，显卡也是电脑的重要组成部件之一，而且也是更新换代最快的一个部件，目前很多3D游戏对显卡的要求都很高，因此我们不得不掏钱从新买一块显卡来更新换代。,6.声卡,声卡是多媒体技
11、术中最基本的组成部分，是实现声波数字信号相互转换的一种硬件。,7.电视卡,功能： 用电脑看电视。 作用：你家有电脑的话，买了它，就不要买电视了。,8.网卡,算机与外界局域网的连接是通过主机箱内插入一块网络接口板 网络接口板又称为通信适配器或网络适配器或网络接口卡NIC,9.调制解调器Modem,Modem中文称为调制解调器。跟据Modem的谐音，亲昵地称之为“猫”。 它是在发送端通过调制将数字信号转换为模拟信号，而在接收端通过解调再将模拟信号转换为数字信号的一种装置。,1.4.2计算机外部设备,滑鼠,鍵盤,喇叭,主机机箱 显示器,LCD显示器,CRT显示器,扫描仪 打印机： 针式打印机（速度慢） 激光打印机 喷墨打印机（唯一可彩打）,U盘 移动硬盘,结束语,同学们，这节课使大家打开了电脑内部的神秘面纱，还原电脑美妙的一面。希望大家和我一同走进信息技术的神圣大门。,
