福建省高职单招计算机专业课件.ppt

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1、2011新版大纲第二章计算机组成原理1第二章计算机组成原理第一节计算机系统的组成第二节计算机的分类第三节计算机指令第四节计算机的工作原理第五节微型计算机硬件基本结构及功能2§2.1计算机系统的组成1一、硬件系统：包含运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个部分。1、运算器又称为算术逻辑部件，用于进行算术运算和逻辑运算。2、控制器由指令寄存器、程序计数器和操作控制器组成。控制器通过执行程序使计算机完成规定的处理任务。注意：CPU由运算器和控制器组成。3§2.1计算机系统的组成23、存储器计算机的记忆部件，用来存放数据、程序和计算机结果。分为内、外存储器。内存储器简称内存，又称为

2、主存（储器）。包括只读存储器（ROM）、随机存储器（RAM）特点：能够直接与CPU交换信息，容量小，速度快，价格相对高。外存储器简称外存，也称为辅助（存储器）。常用外存储器有：硬盘、光盘、移动存储器等。特点：不能直接与CPU交换信息，容量大，速度慢，价格相对低。4§2.1计算机系统的组成34、输入设备用于向计算机输入信息，以二进制代码形式存放。常用输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。5、输出设备将计算机处理结果从内存中输出，以文字、图形和声音等形式。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音箱等。5§2.1计算机系统的组成4二、软件系统软件系统系统软件应用软件操作系统程序设计语言数据库

3、管理系统工具软件6§2.2计算机的分类1一、按功能和用途分类专用计算机为某种特定用途而设计。通用计算机有多种用途，只要为其安装相应的软件和硬件接口，就能完成各种工作。7§2.2计算机的分类2二、工作原理分类：指计算机采用的运算量的形式。数字计算机：采用不连续的数字量进行运算。模拟计算机：采用连续的电压或电流模拟物理量进行运算。混合计算机：结合了数字、模拟计算机的优点，混合运用两种运算量。8§2.2计算机的分类3三、按性能和规模分类区别在于体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、指令系统规模和机器价格。巨型机：主要用于科学计算，运行速度极快。单片机：只用一片集成电路做成的计算

4、机，体积小，结构简单、性能指标较低、价格便宜。巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机（个人电脑PC）、单片机。9§2.2计算机的分类4四、今后计算机的发展趋势巨型化：满足尖端科学领域的需要。微型化：采用越大规模集成电路技术，因此体积小、功能强、价格低、可靠性高、适用范围广。网络化：利用现代通信技术和计算机技术，实现计算机互连、互通。智能化：模拟人的感觉、行为、思维过程。10§2.3计算机指令1一、指令是计算机完成某一特定操作而规定的命令，是对计算机进行控制的最小单元。由操作码和地址码（操作数）构成。操作码：指明该指令要完成的操作的性质与功能。地址码：指明所操作的数据或数据所在存储单

5、元的地址。11§2.3计算机指令2二、指令系统指令系统是计算机所能执行的全部指令的集合。它描述了计算机内全部的控制信息和“逻辑判断”能力。包括算术运算型、逻辑运算型、数据传送型、判定和控制型、输入和输出型的指令等。完善的指令系统就达到四个方面的要求：完备性有效性规整性兼容性12§2.3计算机指令3三、程序程序是为实现特定目标或解决特定问题，将一批指令有序排列起来形成的指令组（指令集合）。13§2.4计算机的工作原理1一、冯·诺依曼原理1946年数学家冯·诺依曼提出了“存储程序控制”原理，也称为“冯·诺依曼原理”。二、“存储程序控制”原理的基本内容1、计算机硬件体系结构由运算器、控制

6、器、存储器、输入和输出设备五大基本部件组成；2、计算机内部用二进制表示指令和数据；3、存储程序，程序控制。14§2.4计算机的工作原理2三、计算机工作过程即执行程序的过程，其步骤为：先编写程序，再通过输入设备将程序保存到存储器中（即存储程序）。然后让计算机根据程序自动操作（即程序控制）。计算机自动执行程序的过程是：取出指令：从存储顺中取出要执行的指令送到CPU；分析指令：分析暂存的指令，明确指令对应的操作；执行指令：根据指令的操作要求，向各个部件发出相应控制信号，完成规定的操作；为执行下一条指令做好准备。15§2.5微型机硬件基本结构及功能1一、中央处理器（CPU）1、CPU的组成

7、：由运算器和控制器组成。运算器又称为算术逻辑单元（ALU），负责对数据进行运算处理的部件；控制器则负责控制和指挥计算机中各个部件协调工作。现在的CPU由运算器、控制器和高速缓冲存储器（Cache）组成。2、CPU的工作原理：见课本P37。3、CPU的功能：指令控制操作控制16§2.5微型机硬件基本结构及功能2时间控制数据加工4、CPU的性能指标主频：也叫时钟频率，表示运算速度。单位GHz。字长：在单位时间内能一次处理二进制数的位数。外频：是系统总线的频率，也叫总线频率