《大学计算机基础第二章计算机系统组成》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学计算机基础第二章计算机系统组成（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2.1 2.1 计算机硬件系统计算机硬件系统2.2 2.2 计算机软件系统计算机软件系统2.3 2.3 计算机性能指标和基本配置计算机性能指标和基本配置2.1.1 2.1.1 计算机硬件组成计算机硬件组成 CPU 硬盘 内存 主板 各种板卡 （声卡，显卡等） 机箱、电源 主机电脑主机外设电脑主机外设v显示器v键盘、鼠标v软盘、硬盘、光盘驱动器 v打印机外设主机主机立式机箱卧式机箱内部构造计算机硬件的基本结构计算机硬件的基本结构冯冯 诺依曼原理：诺依曼原理：1) 1) 采用二进制表示数据和指令。采用二进制表示数据和指令。2) 2) 采用采用存储程序存储程序方式方式。3) 3) 计算机由运算器、控
2、制器、计算机由运算器、控制器、存储器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。输入设备和输出设备五大部分组成。中央处理器（CPU）内存储器 （主存）外存储器（辅存）输入设备输出设备运算器控制器数据流数据流控制流控制流五大部件之一五大部件之一运算器运算器运算器的任务是对数据进行加工处理。算术逻辑单元ALU运算器五大部件之二五大部件之二控制器控制器控制器是计算机的神经中枢 ，用于控制计算机操作控制器控制器从存储器中取出指令，经过分析指令，产从存储器中取出指令，经过分析指令，产生各种控制信号，从而指挥整个计算机有条不紊生各种控制信号，从而指挥整个计算机有条不紊地、自动地执行程序。地、自动地执行程序。
3、外部存储器访问速度慢容量很大永久性价格低存储器是计算机的记忆装置内部存储器访问速度快容量较小暂时性价格高.主存 .内存.辅存 .外存五大部件之三五大部件之三存储器存储器存储器的操作方式读和写五大部件之四五大部件之四输入设备输入设备输入设备输入设备的任务的任务, ,是把输入操作者提供的原始信息转是把输入操作者提供的原始信息转换成电信号，并通过计算机的接口电路将这些信号换成电信号，并通过计算机的接口电路将这些信号顺序送入存储器中顺序送入存储器中常用的输入设备有常用的输入设备有 : :键盘、鼠标器、扫描仪、光笔等。键盘、鼠标器、扫描仪、光笔等。五大部件之五五大部件之五输出设备输出设备输出设备输出设备
4、是将计算机的运算和处理结果以能是将计算机的运算和处理结果以能为人们或其他机器所接受的形式输出为人们或其他机器所接受的形式输出常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等硬件硬件主机主机中央处理器中央处理器(CPU)(CPU)运算器运算器控制器控制器 寄存器寄存器内存储器内存储器随机存储器随机存储器(RAM)(RAM)只读存储器只读存储器(ROM)(ROM) 高速缓冲存储器高速缓冲存储器(cache)(cache)其他其他网卡、调制解调器、声卡、显卡等网卡、调制解调器、声卡、显卡等外部设备外部设备外存储器外存储器硬盘、软盘、光盘硬盘、软盘、光盘 输入设备输入设备键
5、盘、鼠标、光笔、扫描仪键盘、鼠标、光笔、扫描仪 输出设备输出设备显示器、打印机、绘图仪显示器、打印机、绘图仪个人计算机的硬件个人计算机的硬件组成组成关于存储器的几个术语关于存储器的几个术语位（位（Bit):Bit):1 1位二进制信息称为位二进制信息称为1 1位，是二进制数位，是二进制数 的基本单位。的基本单位。字节（字节（Byte):Byte):8 8位二进制信息称为一个字节。位二进制信息称为一个字节。2.1.2 2.1.2 信息存储原理信息存储原理信息的存储单位信息的存储单位K 字节 1K = 1024 byteM 字节 1M = 1024 KG 字节 1G = 1024 M ByteBy
6、te：最常用的基本单位最常用的基本单位b b7 7 b b6 6 b b5 5 b b4 4 b b3 3 b b2 2 b b1 1 b b0 0BitBit：度量数据的最小单位度量数据的最小单位0 0或或1 1存储单元地址0000H0001H0002HFFFFH存储体结构图存储位存储单元 （字节）存储体内存储器分为：内存储器分为：ROM,RAM,cacheROM,RAM,cache1.1. ROMROM只读存储器，只取不存。只读存储器，只取不存。一次写入永久保一次写入永久保 存，不因断电而丢失。例如存放存，不因断电而丢失。例如存放BIOSBIOS程序的程序的ROMROM芯片。芯片。2.2.
7、 RAMRAM随机存储器，可存可取。断电后内容消失随机存储器，可存可取。断电后内容消失. .按照按照RAMRAM是否需要周期性充电，分为是否需要周期性充电，分为DRAM(DRAM(动态内存，动态内存， 即我们所说的内存条即我们所说的内存条) )，SRAMSRAM（静态内存，主要用于高（静态内存，主要用于高 速缓冲存储器）速缓冲存储器）3. 3. cache cache 高速缓存，缓解高速高速缓存，缓解高速CPUCPU和低速和低速RAMRAM的速度冲突的速度冲突2.1.3 2.1.3 内存储器内存储器辅存储器 磁盘、磁带、光盘磁介质 速度更低 海量存储器CacheSRAM，几百KB 速度匹配CP
8、U 常集成在CPU中主存储器DRAM 速度稍低 几MB几GB C P U微型机 存储层次1.1.容量如何取舍容量如何取舍不同版本的不同版本的WindowsWindows操作系统对操作系统对 于系统资源的需求也不相同。于系统资源的需求也不相同。2. Windows XP操作系统 512MB-1GB 3. 这样的配置能够满足日常使用需求，而且也不会造成浪费。 4. Windows Vista/7操作系统 1GB-2GB5. 2G运行Vista和其他程序时才会比较流畅 ,windows 7系统配 置较vista低一些内存条的参数及选购内存条的参数及选购2. 2. 选择什么样的频率选择什么样的频率针对
9、不同规格的内存，所选择的针对不同规格的内存，所选择的 内存频率也有很大不同内存频率也有很大不同 。以前购机，使用DDR内存用户在升级时购买DDR400规格产品 DDR2内存用户可以直接购买2GB DDR2-800规格产品 如果要选择DDR3内存，建议购买DDR3-1333或者DDR3-1600产品内存条的参数及选购内存条的参数及选购3. 3. 兼容性更重要兼容性更重要在升级过程中我们很难购买到与之前内存批次一模一样的产在升级过程中我们很难购买到与之前内存批次一模一样的产 品，因此不同内存之间的兼容性不得不考虑。品，因此不同内存之间的兼容性不得不考虑。捷径：如果知道之前使用的内存是那个品牌、频率
10、、规格参 数，在升级时优先购买同品牌、同频率、同规格参数的产 品，容量则不需要与之前产品相同。如果无法了解以上信 息，笔者建议大家购买大品牌内存，大品牌内存在出场前 必然经过严格的兼容性测试。 内存条的参数及选购内存条的参数及选购外存储器也称为辅助存储器，外存储器也称为辅助存储器，用于存放暂时不用的程用于存放暂时不用的程序和数据。序和数据。常见的存储设备有：硬盘、光盘、常见的存储设备有：硬盘、光盘、U U盘、软盘等。盘、软盘等。2.1.4 2.1.4 外存储器外存储器硬盘(Hard disk），由硬盘片 、硬盘控制器、 硬盘驱动器及连 接电缆组成，如 图所示硬盘正面 、反面及内部结 构硬盘其特
11、点是 ：存储容 量大、存 取速度快磁盘格式化磁道与扇区 的组合磁道磁道(cylinders)。磁道是以轴 孔为中心的同心圆。磁道中存 有引导记录和文件分配表(FAT) 等信息。扇区扇区(Sectors) 每一扇区规定 存储512字节信息。簇（Cluster）一个磁道上的两 个或更多扇区组合成一个簇。簇 是 DOS 用来存储文件信息的最 小单位。 硬盘驱动器将磁盘片完全密封在驱动器内，盘片不可更换。大多数硬盘驱动器的盘片转速高达5400r/min、 7200r/min，甚至10000r/min，因此存取速度很快，而且容量已从过去的几百MB，发展到目前的几十个GB甚至几百GB。磁盘容量=柱面数(一
12、个盘面上的磁道数) 盘面数 扇区数每扇区字节数(512B)目前常见硬盘容量在160G-2TB之间1.1.转速转速2. 目前台式机硬盘转速依然为7200转。3. 主流笔记本的转速正在由5400转过渡到7200转，性能提升明 显4.4. 2. 2. 单碟容量单碟容量5.5.单碟容量就是指一个存储碟所能存储的最大数据量单碟容量就是指一个存储碟所能存储的最大数据量 。6.单碟容量越大其内部数据传输速率就越快、稳定性越好。 7.7.3.3.平均寻道时间平均寻道时间8. 指硬盘在盘面上移动读写磁头到指定磁道寻找相应目标数据 所用的时间，单位为毫秒。 越快越好。9.9. 4. 4. 缓存缓存10.缓存：硬盘
13、与外部交换数据的临时场所。目前大多数硬盘缓 存已经达到32MB，而对于大容量产品则均为64MB。 硬盘的选购硬盘的选购光盘存储器光盘存储器光盘存储器是一种新颖的存储器光盘存储器是一种新颖的存储器, ,由于具由于具有存储容量大、可靠性高、存取速度快等优点有存储容量大、可靠性高、存取速度快等优点。其基本原理：利用聚焦激光束在存储介质上。其基本原理：利用聚焦激光束在存储介质上进行光学读写。进行光学读写。光盘及光盘 驱动器光盘（Optical Disk）是利用激光进行读写信息的圆盘。光盘存储器系统是由光盘 片、光盘驱动器和光盘控制适配器组成2.1.52.1.5 CPU CPUCPUCPU（Centra
14、l Process UnitCentral Process Unit，中央处理器），中央处理器）CPU是电脑中最关键的部件。个人电脑的CPU其主要的生 产厂家是Intel 、AMD等公 司。比较新的比较新的CPUCPU是是IntelIntel酷睿和酷睿和AMDAMD羿龙、速龙羿龙、速龙CPUCPU性能指标性能指标 字长（字长（6464位字长为当前主流）位字长为当前主流）主频（主频越高、运算速度越快）主频（主频越高、运算速度越快）核心（单核、双核、三核、四核、六核）核心（单核、双核、三核、四核、六核）CPU插座4个ISA总线 扩展槽3个PCI总 线扩展槽4个内存条 插槽2个IDE接口1个软驱接口
15、电源连接键盘接口并行接口串行接口2.1.62.1.6主板主板主板主板IDE插槽CPU插槽内存插槽总线扩展插槽总线扩展插槽主板外部接口主板外部接口是用来连接键盘、是用来连接键盘、鼠标、音箱、麦克鼠标、音箱、麦克风、显示器、电源风、显示器、电源线、电话线等其它线、电话线等其它外部设备的。外部设备的。 I/OI/O接口接口数据总线位数与机器字长一致8位、16位 或 32 位等地址总线位数决定存储器最大容量20位、24位 或 32 位等2.1.72.1.7总线总线-是连接各部件的公共信息通道是连接各部件的公共信息通道CPU主 存 或 外 设 接 口控制总线READ WRITE BUSY READY输入/输出设备 输入设备输入设备 键键 盘盘 鼠鼠 标器标器 数数 字化字化 仪仪 麦麦 克风克风 输出设备输出设备 显显 示器示器 打打 印机印机 绘绘 图机图机 音音 箱箱显示器显示器(Display) monitor+adapter(Display) monitor+adapter 显示器件的种类显示器件的种类* * 阴极射线管显示器件阴极射线管显示器件(CRT,Cathode Ray Tube)(CRT,Cathode Ray Tube)* * 液晶显示器液晶显示器(LCD,Liquid Crystal Display)(LCD,Liquid Crystal
