二計算機系統的基本組成和基

本工作原理CONTENTS任務一了解計算機系統的基本組成任務二微型計算機系統的組成…任務四微型計算機的外部設備任務三了解計算機中信息的表示任務五計算機軟件任務六指令和指令系統…訓練實踐與拓展評價目標

計算機系統由硬件系統和軟件系統兩大部分組成掌握計算機系統的基本組成和架構,熟悉掌握計算機主機和外部設備的組成,掌握系統軟件和應用軟件的分類,了解計算機的工作原理了解計算機系統的基本組成知識點2計算機的邏輯組成1944年,美籍匈牙利數學家馮·諾依曼提出計算機基本結構和工作方式的設想,為計算機的誕生和發展提供了理論基礎。盡管計算機軟硬件技術飛速發展,但計算機本身的體系結構并沒有明顯變化,如今的計算機仍屬于馮·諾依曼架構,其理論要點主要有三條(1)五部分組成計算機硬件由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備5個基本部分組成,習慣上稱為五大部件(2)二進制處理計算機內部采用二進制來表示和處理程序和數據(3)程序存儲并自動運行計算機采用“存儲程序”方式,將程序和數據放入內存儲器中,計算機能夠自動高速地從存儲器中取出指令并執行目標掌握微型計算機硬件的基本組成,理解計算機工作的性能指標,對今后計算機操作會有很大幫助微型計算機系統的組成010203040506知識點3微型計算機系統的硬件基本組成

微型計算機包括多種系列、檔次和型號的計算機,廣義上的微型計算機就是指人們當前使用的臺式機和筆記本電腦。微型計算機由顯示器和主機構成,在主機箱內有CPU、主板、內存、硬盤驅動器、電源、顯示適配器和其他接口等,主機箱外有鍵盤、鼠標和其他外部設備等知識點4微型計算機系統的主要性能指標(1)運算速度(2)主頻(3)字長(4)內存儲器的容量(5)外存儲器的容量(6)存取周期(7)I/O速度目標掌握微型計算機主機系統的基本硬件,了解I/O操作、I/O控制器、I/O總線,掌握常見的I/O接口。微型計算機的主機系統010203040506知識點5中央處理器

中央處理器(CPU)是計算機的核心部件,其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。中央處理器主要包括兩個部分,即控制器和運算器,其中還包括高速緩沖存儲器及實現它們之間聯系的數據和控制總線。中央處理器的功能主要為處理指令、執行操作、控制時間、處理數據。Intel和AMD是當前CPU的兩大生產廠商,。(3)I/O控制器知識點6微機主板及其主要部件主板,又叫母板(Motherboard),是計算機組成最重要的部件之一(1)芯片組(2)存儲控制器(3)I/O控制器(4)BIOS(5)CMOS(3)I/O控制器知識點7內存儲器內存儲器由許多儲存單元組成,每個單元能存放一個二進制數或一條由二進制編碼表示的指令。內存儲器由隨機存儲器和只讀存儲器構成(1)RAM:也叫隨機存儲器(RandomAccessMemory),RAM中存儲當前使用的程序、數據、中間結果和與外存交換的數據,CPU可以根據需要直接讀或寫RAM中的內容(2)ROM:也叫只讀存儲器(ReadOnlyMemory),只能讀出操作而不能寫入操作。微機中的Rom主要固化在板卡上,比如主板的BIOS既有ROM,也有RAM。010203040506知識點8I/O操作、I/O總線與I/O接口目標了解存儲器的層次結構,掌握主存器、外存儲器和緩存的區別,掌握外存儲器的類型。微型計算機的外部設備(3)I/O控制器知識點9外存儲器及存儲器的層次結構(1)外存儲器外存儲器是指除計算機內存、板卡固化的存儲器及CPU緩存以外的存儲器,此類存儲器一般斷電后仍然能保存數據(2)存儲器的層次結構。存儲器的層次結構主要體現在緩存—主存和主存—輔存這兩個存儲層次上(3)I/O控制器知識點10輸入輸出設備(1)輸入設備。輸入設備(InputDevice)是向計算機輸入數據和信息的設備,是計算機與用戶或其他設備通信的橋梁,其任務是把數據、指令及某些信息輸送到計算機中(2)輸出設備。輸出設備(OutputDevice)是把計算或處理的結果或中間結果以人能識別的各種形式,如數字、符號和字母等表示出來,因此輸出設備起到了人與機器之間進行聯系的作用目標了解軟件的定義,掌握操作系統的作用,了解常見的操作系統。計算機軟件軟件是一系列按照特定順序組織的計算機數據和指令的集合。軟件并不只是包括可以在計算機上運行的程序,與這些程序相關的文檔一般也被認為是軟件的一部分,簡單地說,軟件就是程序加文檔的集合體。軟件按照功能分為系統軟件和應用軟件知識點11系統軟件簡介系統軟件是指控制和協調計算機硬件設備,支持應用軟件開發和運行的系統,主要功能是調度、監控和維護計算機系統,負責管理計算機系統中各種獨立的硬件,使它們可以協調工作①操作系統②語言處理程序③數據庫管理系統④系統服務程序010203040506知識點12應用軟件簡介應用軟件是用戶可以使用的各種程序設計語言,以及用各種程序設計語言編制的應用程序的集合,是用于解決各種具體應用問題的專門軟件。應用軟件分為應用軟件包和用戶程序。應用軟件包是利用計算機解決某類問題而設計的程序集合,供多用戶使用。用戶程序是為滿足用戶不同領域、不同問題的應用需求而開發的軟件。應用軟件種類繁多,除了系統軟件和驅動程序之外,其他軟件都屬于應用軟件,這里就不再一一介紹目標了解指令和指令系統的定義,一般掌握計算機指令的執行過程。指令和指令系統010203040506知識點13指令及指令系統程序由一連串的指令及與此相關的數據所組成,指令是構成程序的基本單位。指令(In_x0002_struction)是計算機程序發給計算機處理器的命令,最低級的指令是一串0和1,表示一項實體作業操作要運行。指令系統是計算機硬件的語言系統,一般也叫機器語言,是機器所具有的全部指令的集合。指令系統表征了計算機的基本功能,決定了機器所要求的能力,也決定了指令的格式010203040506知識點14指令的執行過程指令的執行過程分為取指令、分析指令和執行指令。指令的執行過程如下:(1)在程序執行之前,會將程序的起始地址送入程序計數器中,該地址在程序加載到內存時才確定,所以程序計數器中首先存的是程序第一條指令的地址。將該地址送往地址總線,完成取指令操作。(2)取來的指令暫存到指令寄存器中。(3)指令譯碼器從