计算机硬件及基本工作原理课件.ppt
计算机系统,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SRAMROM：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、SVGA2、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。,15,
