计算机硬件及基本工作原理PPT学习课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机系统,计算机系 统,硬件系统,软件系统,主机,外部设备,中央处理器,内部存储器,运算器,控制器,随机存储器,只读存储器,外部存储器,输入设备,输出设备,系统软件,应用软件,操作系统,语言处理程序,各种工具软件,应用软件包,用户程序,计算机硬件（,Hardware,）是指由电子元器件和机械部件构成的机器实体，也称为硬设备、机器系统或裸机。,计算机软件,(Software),是指各种各样的指挥计算机工作的程序或指令的集合。,1,一、硬件系统的组成,1,、运算器（,Arithmetic Logic Unit,）：算术逻辑单元或,ALU,，用来进行加、减、乘、除等算术运算以及与、或、非等逻辑运算。,2,、控制器（,Control Unit,）：指挥中心，计算机的各部件在它的指挥下协调工作。,3,、存储器（,Memory,）：记忆部件，用来存放数据、程序和计算结果。分为内部存储器和外部存储器。,4,、输入设备（,Input Equipment,）：向计算机输入程序和数据，将数据转换成二进制,5,、输出设备（,Output Equipment,）：输出计算机的处理结果，将二进制代码转换成人们所熟悉的形式。,2,CPU,：,Central Processing Unit,，中央处理器，是硬件的核心,一、的速度,的速度用每秒所能处理的指令条数来衡量。,（百万条数秒）,的速度与“系统时钟”有直接的关系。系统时钟过一定时间发出信号，调节系统部件的动作速度，使系统部件协调同步。,主频：,在一秒钟内完成的工作周期数，即标准工作频率，称为主频。,中央处理器,3,2,、,CPU,的组成：控制器和运算器,1,）控制器：由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，协调和指挥整个计算机系统工作的部件。,功能：,从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中的位置,对指令进行译码或测试，产生相应的操作控制信号，启动规定的动作,指挥并控制,CPU,、内存和,I/O,设备之间数据传送的方向,4,2,、,CPU,的组成：控制器和运算器,2,）运算器：由算术逻辑单元（,ALU,）、累加寄存器、数据缓冲寄存器和状态条件寄存器组成，是数据加工处理的部件。,功能：,执行所有的算术运算,执行所有的逻辑运算，并进行逻辑测试,5,存储器,1,、高速缓冲存储器（,Cache,）,可以直接做在,CPU,芯片里，工作过程完全由硬件电路控制，数据存取速度很快。,容量较小，大多在,1MB,以下。,2,、主存储器（内部存储器、内存）,1,）主机的一部分，由,CPU,直接访问，通常由半导体的集成电路存储芯片构成。,2,）分类：,RAM,（,Random Access Memory,）,ROM,（,Read Only Memory,）,6,2,、主存储器（内部存储器、内存）,2,）分类：,RAM,：随机存储器，可由,CPU,直接写入或读出信息，也可由用户随机存取程序或数据。,存储的信息将因断电或机器重新启动而丢失。,RAM,可分为动态和静态两大类，即,DRAM,和,SRAM,ROM,：只读存储器，只能读出信息不能写入信息，所存储的信息不会由于断电而丢失。,ROM,芯片有三种：,MROM,（,Mask ROM,）、,PROM,（,Programmable ROM,）、,EPROM,（,Erasable Programmable ROM,）,7,3,、辅助存储器（外部存储器、外存）,由磁性材料或光反射材料制成，可长久地存放程序和数据，只能和内存交换数据。,1,）软盘（,Floppy Disk,）：必须与软驱一同使用,软盘的基本组成：,塑料基片：涂有磁性材料的塑料圆片,塑料保护套：保护基片,金属挡板：保护读写窗口,定位孔：检查磁盘扇区的起始位置,写保护：防止误操作、避免病毒,8,3,、辅助存储器（外部存储器、外存）,1,）软盘（,Floppy Disk,）：,信息存储：两面都可以存储信息，分别称为,0,面和,1,面，每面,被分成若干个磁道,（,Track,）,，每个磁道又分为若干个扇区,（,Sector,）,，每个扇区存储,512,个字节,磁道是一组同心圆，,各磁道的编号从,0,开始，最外圈是,0,磁道。扇区是软盘存放信息的最小编址单位。,磁盘的存储容量,=,磁盘面数,每面磁道数,每道扇区数,扇区字节数,如：,1.44M,的软盘，有,80,个磁道，每个磁道有,18,个扇区，两面都可以存储数据。计算的容量,如下,：,801825121440K1.44M,9,3,、辅助存储器（外部存储器、外存）,1,）软盘（,Floppy Disk,）：,格式化：使用前必须格式化，进行磁道和扇区的划分,注意事项：,不要划伤盘片，盘片不能变形、不能受高温、不能受潮、不要靠近磁性物质,、不要强行取出盘片等等,软盘驱动器,：,对软盘进行读写操作,软驱的主要组成：控制电路板、马达、磁头定位器和磁头。,软驱的工作过程：,马达带动软盘的盘片转动，磁头定位器负责把磁头移动到正确的磁道，由磁头完成读写操作。,10,3,、辅助存储器（外部存储器、外存）,2,）硬盘（,Hard Disk,）：存取容量大，速度快,组成：,磁道,(Tracks),、扇区,(Sectors),、柱面,(Cylinders),和磁头,(Heads),由很多个磁片叠在一起，柱面指的就是多个磁片上具有相同编号的磁道，它的数目和磁道是相同的。,硬盘的容量计算如下：硬盘容量柱面数,扇区数,每扇区字节数,磁头数,（盘面数）,11,3,、辅助存储器（外部存储器、外存）,3,）光盘：利用激光束在盘片上记录高密度信息的外存储器,特点：体积小、重量轻、记录密度高、存储容量大（约,650MB,）、寿命长、安全可靠,分类：只读光盘,CD-ROM,、一次写入光盘,CD-R,、可重复擦写型光盘,CD-RW,光盘驱动器：用于对光盘进行读写。有单速、,4,倍速、,8,倍速、,24,倍速、,40,倍速等。,4,）闪盘：,无需驱动、速度快、体积小、兼容性好、容量大等,组成：,USB,接口、电容和电阻、集成电路（,IC,）。,12,五、输入设备,输入设备是指可将外界信息转换成计算机内部信息的设备。,1,、键盘,（,Keyboard,）,：,101,或,102,键的键盘或,83,键的键盘,主键区、数字键区、功能键区,正确的录入方法：,ASDFG HJKL,；,2,、鼠标,（,Mouse,）,：控制屏幕光标移动,1,）机械式鼠标,:,橡胶球,2,）光电型鼠标：光电检测器、光电感应平板,3,、扫描仪,（,Scanner,）：光电转换装置,4,、数码相机、数码摄象机,13,六、输出设备,输出设备是指,输出计算机内部信息的设备,1,、显示器（,Monitor,）：,CRT,显示器、,LCD,液晶显示器,1,）工作原理：阴极射线管（,Cathote Ray Tube,）、电子束、电磁场、荧光材料,2,）帧、扫描线、象素,3,）单色、彩色：,CGA,、,EGA,、,VGA,、,SVGA,2,、打印机（,Printer,）,1,）针式打印机：打印头、色带、传动装置、驱动打印装置,2,）喷墨打印机：,3,）激光打印机：,14,计算机的工作原理,硬件系统主要包括,运算器,、,控制器,、,存储器,、,输入设备,和,输出设备,五部分。,输入设备,存储器,输出设备,运 算 器,控 制 器,中央处理器：,15,