第一章 计算机系统概论.ppt

教材封面 4. 输入设备 5. 输出设备 计算机的工作过程可描述如下： 1.2.2 计算机的软件系统 小 结 * * 计算机组成原理 计算机专业必修 主干专业基础课 计算机学院 主讲：孙百勇 E-Mail:sunbysj@ sunbaiy@ 计算机组成原理 计算机组成原理 高建生 华中科技大学出版社 计算机组成原理 白中英 科学出版社 主要参考教材 第1章 计算机系统概论 模拟计算机 专用计算机 单片机 数字计算机 微型机 小型机 通用计算机 中型机 大型机 巨型机 ※ 计算机的分类 1.1 计算机的发展和应用 1.1.1 计算机的发展 速度提高至GIPS乃至TIPS水平 多机并行处理和计算机网络迅速发展。 中、大及超大规模集成电路 1971- 第四代 体积小，可靠性大大提高，速度达几百万IPS，软件技术和外设发展迅速应用领域不断扩大。 中、小规模 集成电路 1964-1971 第三代 算法语言，操作系统 体积缩小，可靠性提高 从科学计算扩大到数据处理。 晶体管 1958-1964 第二代 机器语言，汇编语言 速度低，体积大，价格昂贵 可靠性差，用于科学计算。 电子管 1946-1958 第一代 重 要 特 征 主要器件 时期 类型 图 单片机、微型机、小型机、中型机、大型机、巨型机之间的区别 1.1.2 计算机的应用 1．科学计算 2．数据处理 3．计算机控制 4．计算机辅助技术 5．人工智能 主机 CPU 1.2 计算机系统 1.2.1 计算机的硬件系统 运 算 器 控 制 器 内 存 接口 接口 设备 设备 运算部件 寄存器1 寄存器2 A B 1. 运算器 存储单元 存储体 存储单元 存储单元 1…11 0…01 0…00 地 址 译 码 器 读／写控制电路 读／写命令 地址线 数据线 图1.2 主存储器结构框图 2. 存储器 图1.3 控制器结构简图 3. 控制器 控制信号产生逻辑 指令寄存器 ··· 状态寄存器 时序电路 控制信号 ※ 将外部信息输送到主机内部的设备称为输入设备，输入信息的形式有数字、文字、字母、符号、图形、图像、声音等多种形式 ※ 常用的输入设备有键盘、鼠标、光笔、扫描仪等．这些设备必须通过接口才能与主机连接，才能与主机之间进行信息交换 ※ 能将计算机内部的信息以不同并且相应的形式反馈给人们的设备称为输出设备．计算机输出的信息只能是二进制形式的，不同的设备可相应地将计算机给出的信息转换成数字、文字、图形等不同形式的信息．输出设备的特点是将机器内部的信息形式转换成人能识别的形式。 ※ 常见的输出设备有打印机、显示器、绘图机等．外存储器也是外部设备，而且是输入／输出兼用的外部设备，输出设备同输入设备一样也要通过接口与主机连接。 图1. 4 硬件系统结构图 主存储器 输入设备 输出设备 运算器 控制器 1．应用软件 2．系统软件 (1)操作系统 (2)语言处理程序 (3)标准库程序 (4)服务性程序 计算机是一个复杂的软、硬件结合体。它分以下5个层次级别: 应用程序级 语言处理程序和其它系统软件级 操作系统级 机器指令级 微程序级 1.3 计算机系统的层次结构 本章从计算机的发展和应用出发，介绍了计算机系统的作用；从组成计算机系统的硬件系统和软件系统出发，介绍了计算机单机系统组成的基本知识；为深化读者对计算机系统的认识，讨论了计算机系统的层次结构；为本课程的学习作了铺垫。本章的重点内容是1.2节。