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1、第2章 计算机系统组成,2.1计算机的组成 2.2计算机的硬件系统 2.3计算机的软件系统 2.4微型计算机概论 2.5文件管理基础 2.6计算机安全 2.7多媒体信息处理,2.1计算机的组成,2.1.1从计算机的外观看 2.1.2从计算机的逻辑结构看,2.1.1从计算机的外观看,由主机、显示器、键盘和鼠标等几部分组成。,回本节,2.1.2从计算机的逻辑结构看,回本节,2.2计算机的硬件系统,2.2.1 计算机系统的冯诺依曼结构 2.2.2 计算机的硬件系统 2.2.3 计算机的工作原理,2.2.1 计算机系统的冯诺依曼结构,冯诺依曼结构计算机工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”，并具有
2、如下3个特点： 1. 计算机硬件由五大基本部件组成：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。 2. 程序和数据均存放在存储器中，且能自动依次执行指令。 3. 所有的数据和程序均采用二进制0，1代码表示。,回本节,计算机硬件基本结构图,程序和数据通过输入设备存入存储器，运算器运算时，从存储器中读取数据，运算结果(或中间数据)再存入存储器，通过输出设备输出结果。 执行指令时，从存储器中读取指令，控制器根据指令发出控制信号，控制其他部件协调工作。,回本节,2.2.2 计算机的硬件系统,1. 运算器 2. 控制器 3. 存储器 4. 输入设备 5.输出设备,回本节,1. 运算器,运算器也称算术与逻
3、辑运算单元ALU。 它的主要功能是对二进制数码进行算术运算或逻辑运算。,回本节,2. 控制器,控制器的功能是控制计算机各部件协调工作，使计算机自动地执行程序。 把运算器、控制器做在一个大规模集成电路块上称为中央处理器，又称CPU 。它是计算机硬件的核心部件。,回本节,3. 存储器,存储器是用来存储程序和数据的记忆装置，是计算机中各种信息存储和交流的中心。 根据存储材料的性能及使用方法不同，存储器有各种不同的分类方法。,回本节,存储器的分类方法,(1) 按存储介质分为:半导体存储 、磁表面存储器 、光盘存储器 (2)按存储方式分为: 随机存储器 、顺序存储器、直接存储器 (3) 按读写功能分为:
4、只读存储器(ROM) 、随机读写存储器(RAM),回本节,存储器的分类方法,(4) 按信息的可保存性分为：非永久记忆的存储器：、永久记忆性存储器 (5) 按在计算机系统中的作用分为：主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器,回本节,4. 输入设备,输入设备是把准备好的数据、程序等送入计算机的装置。,回本节,5.输出设备,输出设备是把计算机产生的信息或工作过程以人们习惯的直观形式表现出来的装置。,回本节,2.2.3 计算机的工作原理,1. 指令 2. 程序,回本节,1. 指令,(1) 指令的含义 计算机指令就是人对计算机发出的完成一个最基本操作的工作命令，由计算机硬件来执行。 (2) 指令的组成 通
5、常一条指令包括两部分：一是操作码，二是操作数(也叫地址码) (3) 指令的类型 数据传送指令 算术运算或逻辑运算指令 控制与转移指令 输入和输出指令 控制和管理机器的指令,回本节,2. 程序,(1) 程序的含义 程序是用于指挥计算机执行各种动作以便完成指定任务的指令序列 。 (2) 程序的执行过程,回本节,2.3计算机的软件系统,2.3.1系统软件 2.3.2应用软件,2.3.1系统软件,系统软件是计算机设计者或厂商提供的使用和管理计算机的软件。它包括操作系统、语言处理系统、数据库系统、服务程序、分布式软件系统和人机交互系统等。 系统软件可以看作用户与计算机接口，操作系统是软件系统的核心。,回
6、本节,1.操作系统,(1) 操作系统的定义及功能 (2) 操作系统的分类,回本节,(1) 操作系统的定义及功能,定义 操作系统(简称OS)是一组程序，它们用于统一管理计算机中的所有软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，协调计算机系统的各部件之间、系统之间、用户与用户之间的关系。 功能 存储器管理、处理器管理、设备管理、文件管理和作业管理。,回本节,(2) 操作系统的分类, 依其功能和特性分为批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统。 依其同时管理用户数的多少分为单用户操作系统和多用户操作系统。 按同时管理的作业数可分为单用户单任务操作系统、单用户多任务操作系统、多用户多任务操作系统和网络
7、操作系统。 随着计算机体系结构的发展，又出现了：嵌入式操作系统、个人操作系统和分布式操作系统。,回本节,2.计算机设计语言与语言处理程序,人和计算机交流信息使用的语言称为计算机语言或称程序设计语言。 计算机语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。,回本节,(1) 机器语言(Machine Language),机器语言是一种用二进制代码“0”和“1”形式表示的，能被计算机直接识别和执行的语言。 用机器语言编写的程序，称为计算机机器语言程序。它是一种低级语言。,回本节,(2) 汇编语言(Assemble Language),汇编语言是一种用助记符表示的面向机器的程序设计语言。 用汇编语言编制
8、的程序称为汇编语言程序，机器不能直接识别和执行。,汇编语言源程序的汇编运行过程,回本节,(3) 高级语言,高级语言的定义 高级语言源程序的编译运行过程 高级语言源程序的解释运行过程,回本节,高级语言的定义,高级语言是一种比较接近自然语言和数学表达式的一种计算机程序设计语言，是面向用户的程序设计语言。,回本节,高级语言源程序的编译运行过程,回本节,高级语言源程序的解释运行过程,回本节,3. 数据库系统,数据库系统(Data Base System，简称DBS)是一个实际可运行的存储、维护和应用系统，提供数据的软件系统，是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。,回本节,4. 服务程序,服务程序主要
9、是对用户的程序和数据提供通用的服务，如编辑程序、连接程序、分类合并程序、PCTOOLS等。,回本节,2.3.2应用软件,应用软件是为用户解决实际问题而开发的软件。 有些是通用的应用软件，如文字处理软件、表处理软件、图形图像处理软件等。 有些是为某个行业、某种业务，甚至为某个部门研制的专用应用软件，如财务管理系统、计算机辅助设计(CAD)软件、本部门的应用数据库管理系统等。,回本节,2.4微型计算机概论,2.4.1微型计算机的分类 2.4.2微型计算机的主要性能指标 2.4.3微型计算机的硬件组成 2.4.4微型计算机的软件系统,2.4.1微型计算机的分类,1. 根据微处理器的字长，可将其分为8
10、位机、16位机、32位机、64位机等。 2. 按结构，可将其分为单片机、单板机、多板机等。 3. 按用途可以分为工业过程控制机与数据处理机等。 4. 按CPU芯片型号可以分为286机、386机、486机、586机、Pentium和迅驰等微机。,回本节,2.4.2微型计算机的主要性能指标,1. 字长 2. 运算速度 3. 时钟频率(主频) 4. 存储容量 5. 存取速度,回本节,2.4.3微型计算机的硬件组成,1. 中央处理器 2. 内存储器 3. 外存储器 4. 输入设备 5. 输出设备 6. 总线 7. 主机板,主机内部结构,回本节,1. 中央处理器,中央处理器(CPU)是整台计算机的核心部
11、件。它主要由控制器和运算器组成。,CPU插座及CPU芯片,AMD芯片,回本节,2. 内存储器,内存储器简称内存，用来存放当前计算机运行所需要的程序和数据。内存容量的大小是衡量计算机性能的主要指标之一。 内存储器包括随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。,回本节,(1) RAM,RAM只能临时保存数据，计算机电源关闭后，RAM中的数据就会全部丢失，但其优点是既可以写入数据，也可读取数据； RAM可分为静态随机存储器(SRAM)和动态随机存储器(DRAM)。 新型的随机存储器有同步动态存储器SDRAM和双倍速率同步动态随机存储器DDR。,回本节,同步动态存储器,内存储器（SDRAM，168p
12、ins),回本节,双倍数据率动态随机存取存储器,DDR-SDRAM内存,回本节,DDRII,威刚 红色威龙 DDRII 667 512MB,回本节,(2) ROM,ROM只能读取数据，不能写入数据，但电源关闭后仍可保存数据。ROM一般用来存储微机运行时必不可少的程序。 ROM根据其特点和用途可以分为固化ROM、PROM、EPROM和Flash EPROM几种。,回本节,3. 外存储器,外存储器又叫辅助存储器。主要用来保存暂时不用的程序和数据。外存的特点是存储容量大、价格低、可以长期保存信息，不足之处是读写速度比内存慢。 当前微型计算机常用的外存有：软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器，此外还有电
13、子盘和可移动硬盘。,回本节,(1) 软盘存储器,由于软盘的容量小、容易损坏、软驱的读取速度慢等缺点，它们正面临着被淘汰的命运。,回本节,(2) 硬盘存储器,硬盘的存储容量较大，目前流行的硬盘容量一般在40GB200GB之间，是目前微机系统配置中必不可少的外存储器。,硬盘结构图,回本节,(3) 光盘存储器,光盘,光盘驱动器,光盘存储容量大，价格低，可靠性高。常用光盘有：CD、DVD、MO。,回本节,(4) 电子盘,电子盘(俗称母指盘或U盘)由flash芯片，USB接口芯片，塑料壳，电压控制电路四部分组成。,回本节,(5) 移动硬盘,硬盘由于安装在主机箱内，又怕震动，虽然容量大，但不方便。移动硬盘
14、也可以通过硬盘连接使用，它的容量为20GB40GB，又有防震装置，小巧轻便，方便携带。,回本节,4. 输入设备,输入设备是用户和计算机之间进行对话的主要设备，声、光、图、像等信息都需要通过输入设备才能被计算机所接受。键盘和鼠标器是微机上常用的输入设备，此外还有扫描仪、数码相机、光笔、语音输入装置、数字点化仪、点触式设备、跟踪球、条形码等。,回本节,(1) 键盘,向主机输入程序、原始数据和操作命令等信息的设备。,回本节,104键盘,回本节,键盘的手指分工,回本节,正确座姿,回本节,(2) 鼠标器,鼠标，又称为鼠标器。只要拖动鼠标，单击或双击鼠标上的按钮就可以指挥计算机工作。,回本节,鼠标的分类,
15、 按键数分类 鼠标可以分为传统双键鼠、三键鼠和新型的多键鼠标。 按接口分类 可以分为COM、PS/2、USB三类。 按内部构造分类 这是鼠标分类最常用的一种方式，可以分为机械式、光机式和光电式三大类。,回本节,各种鼠标,回本节,(3) 扫描仪,扫描仪是一种光机电一体化的输入设备，它可以将图文形象转换成可由计算机处理的数字数据。,回本节,(4) 数码相机,数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品。它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式，与电脑交互处理和实时拍摄等特点。,回本节,5. 输出设备,输出设备是用来显示或打印输出计算机的数据以及计算机处理结果的设备，常见的输出设备有
16、显示器、打印机、绘图仪、语言输出设备等。,回本节,(1) 显示器,显示器是计算机中基本的输出设备。它用以显示数据、图形、图像。 显示器的分类 显示器的主要性能指标 显卡,回本节, 显示器的分类,按能显示的色彩种类的多少，可分为单色显示器和彩色显示器； 按显示器件不同有阴极射线管显示器(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、等离子体(PDP)、荧光(VF)等平板显示器； 按显示方式的不同有图形显示方式的显示器和字符显示方式的显示器； 按照显像管外观不同有球面屏幕、平面直角屏幕、柱面屏幕等。,回本节,常见的显示器,液晶显示器,阴极射线管显示器显示器,回本节, 显示器的主要性能指标,阴极射线管显示器(CRT)的主要性能指标有空间分辨率、颜色分辨率、扫描频率、带宽、TCO认证等。 液晶显示器(LCD)的主要性能指标有响应时间、可视角度、点距、分辨率、刷新率、亮度、对比度等。,回本节, 显卡,显卡是主机与显示器之间连接的“桥梁”，作用是控制电脑的图形输出，负责将CPU送来的影像数据处理成显示器认识的格式，再送
