精品ppt多媒体演示文稿制作软件（1）ppt课件

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1、计算机导论刘师少Lss@zjtcm.net第3章计算机硬件系统内容提要本章以微型计算机为例介绍计算机硬件系统的组成，包括系统单元、内存、系统总线、扩展卡以及常用的输入输出设备和辅助存储器。通过本章学习，要求掌握计算机系统的基本结构和工作原理，了解多种输入输出设备及其功能。冯·诺依曼体系结构体系结构指的是,构成系统主要部件的总体布局、部件的主要性能以及这些部件之间的连接方式。冯·诺依曼体系结构的要点：计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大部分组成。控制器和运算器是其核心，称为CPU按存储程序原理进行工作数据和程序以二进制代码形式不加

2、区别地存放在存储器中，存放的位置由地址确定控制器是根据存放在存储器中的指令序列（程序）进行工作，并由一个程序计数器控制指令的执行。冯·诺依曼体系结构（续）体系结构的评价标准评价计算机系统的标准有速度、容量、功耗、体积、灵活性、成本等指标。常用的计算机评测标准:时钟频率(主频)指令执行速度等效指令速度数据处理速率(processingdatarate，PDR)核心程序法微型计算机一般由主机箱、显示器、键盘、鼠标、打印机组成，主机箱里面一般有主板、硬盘、软驱、光驱、电源，主板上一般插有CPU、内存、显示卡等。微型计算机主机外部设备CPU3.1.4微型计算

3、机的硬件结构硬件主机外部设备内存（ROM/RAM/Cache）I/O接口外存储器输入设备输出设备CPU运算器控制器总线3.1.4微型计算机的硬件结构微型计算机硬件的系统结构与冯·诺依曼结构无本质上的差异，不过CPU已被集成在一片大规模或超大规模集成电路上，称为MPU。此外，微型计算机内部的连接方式都是采用总线结构数据总线：数据总线是传送数据和指令代码的信号线，它是双向总线。地址总线：地址总线是传送CPU所要访问的存储单元或输入输出接口地址的信号线，它是单向总线。控制总线：控制总线是管理总线上活动的信号线。控制总线中的信号是用来实现CPU对外部部件的控

4、制、状态等信息的传送以及中断信号的传送等。总线是指计算机系统中能够为多个部件共享的公共信息通道,是计算机系统的骨架CPU通过总线与内存交换数据系统主板与时钟频率系统主板：又称为底板或母板,它是整个计算机系统的通信网,系统单元的每个元器件直接连接到系统主板,它们通过系统主板进行数据的交换系统时钟：控制计算机操作的速度，这个速度用兆赫（MHz）表示。１兆赫等于每秒一百万周期，时钟周期速度越快，则计算机处理信息的速度就越快3.2系统单元通用寄存器堆指令和数据缓冲栈脱机外部存储器（磁带、光盘等）联机外部存储器（磁盘等）主存储器（DRAM）Cache（SRAM

5、）存储容量越来越大速度越来越快存储体系结构主存储器又称为内存储器或内存，是指能够通过指令中的地址直接访问的存储器，它被用来存储正在被CPU使用的程序和数据。随机存储器（RAM）闪存(flashRAM,Flash)动态RAM（DRAM）静态RAM（SRAM）只读存储器（ROM）可编程只读存储器(PROM)可删除编程只读存储器(EPROM)电可删除编程存储器(EEPROM)2.4主存储器主存—辅存层次缓存CPU主存辅存缓存—主存层次缓存—主存层次和主存—辅存层次所有的存储单元都按顺序排列，每个单元都有一个编号，单元的编号称为“单元地址”。地址编号也用二进

6、制数，通过地址编号寻找在存储器中的数据单元称为“寻址”。显然存储器地址的范围多少决定了二进制数的位数，如果存储器有1024个（1KB）单元，那么它的地址编码为0～1023，对应的二进制数是0000000000～1111111111，需要用10位二进制来表示，也就是需要10根地址线，或者说，10位地址码可寻址1KB的存储空间。存储器中所有存储单元的总和称为这个存储器的存储容量，存储容量的单位是KB、MB与GB。。计算机中的存储地址存储单元地址0000H0001H0002HFFFFH存储体结构图存储位存储单元（字节）存储体例3.1CPU从内存读取地址为4

7、4H中的数据54例3.2CPU将数据35放入内存地址为48H中3.3输入输出系统软盘软盘驱动器是电脑中最早使用的数据存储器之一。软盘是一种两面涂有磁性物质的聚脂薄膜圆形盘片。软盘存储器由软磁盘、软盘驱动器和软盘驱动器适配器三个部分组成。软盘的外形、组成与内部结构如右图所示。磁盘中的信息是记录在盘面的一个个同心圆上，这样的同心圆称为磁道，硬盘则由多个盘面组成，相同半径的磁道组合在一起称为柱面。每个磁道划分为许多小区段,称之为扇区。每个扇区记录512Byte的数据。存储容量=盘面数×每面磁道数×每磁道扇区数×每扇区字节数(512B)例：3.5英寸软盘有8

8、0个磁道，每道分18个扇区，每扇区可存512Byte，且磁盘正反面都可以存储数据。所以，3.5英寸高密度容量