第二章 计算机硬件和计算机软件ppt课件.ppt

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1、江南大学信息工程学院计算机文化基础第二章计算机硬件和计算机软件§2.1计算机硬件系统§2.2计算机软件系统§2.3计算机操作系统1§2.1计算机硬件系统内容：2.1.1计算机硬件的基本组成2.1.2中央处理器2.1.3存储系统2.1.4输入输出设备2.1.5PC机的典型硬件设备计算机文化基础22.1.1计算机硬件的基本组成硬件系统的组成由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。以存储器为中心。计算机文化基础运算器运算器的主要功能是进行算术运算和逻辑运算，它的主要组成部分称为算术逻辑单元(ArithmeticandLogicUnit,ALU)。在计算机系统中运算器进行

2、诸如加、减、乘、除、判断、比较、与、或、非等基本运算，而复杂的运算都要通过若干基本运算一步一步实现。控制器控制器是计算机的指挥中心，只有在控制器的控制下整个计算机才能有条不紊地工作。控制器的功能是依次从存储器的程序中取出指令、翻译并分析指令、将指令转化为各种控制信号，从而控制各个部件协同工作。存储器存储器分为主存储器(又称内存)和辅助存储器(又称外存)两部分。主要作用是存储程序和数据。内存内存是计算机中信息交流的中心，输入设备输入的程序和数据最初保存在内存，控制器执行的指令取自内存，运算器处理的数据来自内存，数据处理中间结果和最终结果也保存在内存，输出设备输出的信息也来自于内

3、存。外存内存中的信息若要长期保存，应送到外存储器中，常见的外存是磁盘、磁带和光盘，采用磁或者光的方式记录信息。输入设备输入设备的作用是用来接受用户所输入的程序以及原始数据，将它们转换为二进制形式，然后存放到存储器中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、数字化仪、摄录设备等。输出设备输出设备是用来将计算机中的文档和处理结果转换为人们能够识别的形式并进行输出的设备。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音响等。32.1.1计算机硬件的基本组成总线计算机系统是由许多担负各种功能的部件所组成的，而将这些部件连接起来，在它们之间传输数据的传输线路称为总线(Bus)。总线是各个部件共享

4、的传输介质，它由许多传输线和相关的控制电路组成，也是计算机系统中的一个比较复杂的部件。计算机文化基础地址总线(AddressBus,AB)地址总线用来指明存储器的存储单元或输入输出接口的位置。地址信号总是单向的，即只能从中央处理器向存储器或输入输出接口传输。当中央处理器需要输入数据时，它在地址总线上给出数据的源地址，相应的存储单元或输入接口就将数据放到数据总线，供中央处理器读取；当中央处理器需要输出数据时，它将数据放到数据总线，在地址总线上给出数据的目的地址，相应的存储单元或输出接口就接收这个数据。数据总线(DataBus,DB)数据总线用来在各个部件之间传输数据信息。数据总

5、线是双向的，即可从中央处理器传向存储器或输入输出接口，又可以从输入输出接口传向中央处理器。数据总线的位数(又称为数据总线宽度)决定了能够同时传输的数据的二进制位数，通常与计算机的字长相同。控制总线(ControlBus,CB)控制总线用来传输各种控制信号。在控制总线中，部分传输线是从中央处理器传向存储器或输入输出接口，另一部分传输线是从存储器或输入输出接口传向中央处理器。由于地址总线和数据总线是由各个设备共享的，这些设备对于总线的正确使用需要由控制总线的控制来完成。42.1.2中央处理器中央处理器的作用和组成中央处理器(CentralProcessingUnit)简称为CPU

6、CPU是计算机系统的核心部件。CPU的主要任务是执行指令，它按照指令的要求完成对数据的运算和处理，主要由寄存器组、运算器和控制器三部分组成。计算机文化基础为了提高CPU的处理速度，增强CPU的处理能力，CPU实际的结构要复杂得多。各种不同类型、不同档次、不同用途的CPU的内部结构具有较大的差别，但其最基本的逻辑结构却是相同的。52.1.2中央处理器寄存器组寄存器组由十几个或几十个寄存器组成。寄存器的存取速度很快，用来暂时存储参加运算的数据和运算的中间结果或最后结果。在进行运算操作时，需要处理的数据总是先从内存中传送到寄存器，运算的结果如果需要保存，也从寄存器送往内存。计算机

7、文化基础62.1.2中央处理器运算器运算器用来对数据进行各种运算这些运算包括加、减、乘、除等算术运算；与、或、非等逻辑运算以及判断和比较等操作。运算都是由称为算术逻辑部件(ALU)的电子电路完成的。通常，参加运算的数据都来自寄存器，运算的结果也送往寄存器保存。计算机文化基础72.1.2中央处理器控制器控制器是整个CPU的控制中心，也是整个计算机的指挥中心。控制器包括指令寄存器、指令计数器、指令译码器等部件。指令计数器是一个具有自动加1功能的寄存器，其中保存了CPU将要执行的指令的地址。计算机文化基