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大学计算机基础天津科技大学计算机公共基础教研室 运算器（ALU） 完成算术和逻辑运算 控制器 控制计算机系统各部件正确有序的运行 存储器 存储信息的部件，分为内存储器和外存储器 内存，它可以被CPU直接访问 外存储器，具有存储容量大、价格低、断电信息不丢失等特点 输入设备 输出设备 4.2计算机工作原理 指令和程序 指令：也称机器指令，是指控制计算机执行某种操作的命令，它是计算机操作的最小单位。 指令系统：一台计算机所有机器指令的集合称为计算机的指令系统。 程序：由指令组成，是为解决某一特定问题而设计的有序指令的集合。 字长与指令长度 计算机的字长指计算机能一次直接处理的二进制数据的位数 指令由一串二进制代码组成，代码的位数称指令长度。指令长度可以和机器字长相同，也可以不相同。 执行过程 取指令 ，分析指令也称译码 ，执行指令 ，写回结果 通过这四步的不断操作，计算机执行一条条指令，从而执行一个程序。 取指周期： 执行周期： 指令 CPU 有关部件动作 控制信号 CPU译码 内存 4.3微型计算机硬件系统 微型计算机的硬件一般包括主机、显示器、键盘、鼠标等构成，配置打印机、扫描仪、音箱、摄像头、调制解调器等外设。 主板（Mainboard） 典型的主板一般有CPU插槽、内存条插槽、声卡插槽、网卡插槽、高速缓存、局部总线、和扩展总线，硬盘、软驱、串/并口、USB等外设接口，时钟和CMOS，主板BIOS以及主板控制芯片组等部件。 主板芯片组 BIOS（Basic Input Output System） 基本输入/输出系统，是 固化在主板 上的一个ROM芯片上的程序。 总线 总线是计算机中各模块之间传递信息的通道或计算机之间传送信息的公共通道，按信息传递方向可分为单向总线和双向总线 按总线传递信息的类别可分为： 地址总线（AB，Address Bus） 数据总线(DB，Data Bus) 控制总线(CB，Control Bus) 多个总线标准，如ISA总线、EISA总线、PCI总线等 微处理器（CPU） 超大规模集成电路半导体芯片 微处理器包括控制器、运算器和寄存器CPU的主要性能指标 ： 主频就是CPU时钟频率，也是CPU内核工作频率，标识CPU的运算速度 。主频越高，运算速度越快。 MHZ和GHZ 为单位。 主频=外频×倍频系数。 字长是计算机能直接处理的二进制数据位数，它决定计算机的运算能力 字长越长，运算精度越高 CPU的指令系统类型：复杂指令集（CISC，Complex Instruction Set Computer）和精简指令集（RISC， Reduced Instruction Set Computer） CPU的发展： Intel4004、Intel8008、Intel80286、Intel386、Intel486 1993年开始 ，PentiumⅠ、Pentium Pro、Pentium MMX、PentiumⅡ、PentiumⅢ、PentiumⅣ 2000年秋，第四代奔腾 ，主频已达1.5GHZ AMD公司、Cyrix公司 内存 只读存储器ROM（Read Only Memory） ：ROM只能读，不能写 随机访问存储器RAM(Random Access Memory) ：可以读也可以写，断电时数据丢失 （Cache）简称高速缓存：内置在CPU中或主板上。容量小，存取速度介于CPU与主存之间，能解决CPU和内存之间的速度匹配问题，显著提高系统性能。 外存 硬盘： 硬盘容量=512B*磁头数*柱面数*每磁道扇区数 早期的硬盘容量一般为几百MB、几GB，目前，一般为几十到上百GB。 磁盘：软盘，它由软盘、软盘驱动器和软盘控制卡（接口）组成 软盘是一张涂有磁性材料的聚酯塑料圆片，质地柔软 有8英寸、5.25英寸、3.5英寸等规格 磁盘的容量=512B* 每道扇区数*磁道数*面数 3.5英寸的软盘容量=512B*18*80*2=1.44M 光盘：通过光学方式在一个的圆盘上读写信息。 具有价格低、存储容量大的特点 只读光盘（CD-ROM） 650MB 一次性写入光盘（CD-R） 可擦写光盘（CD-RW） 数字多功能光盘（DVD） 17GB 接口 接口，是指计算机与外部存储器之间的接口，比如说硬盘、光驱、刻录机等，它们分为IDE接口、SCSI接口 IDE（Integrated Device Electronics）接口 SCSI（Small Computer System Interface） USB（Universal Serial Bus） 常用外设 键盘 鼠标: 机械式 半光电式 光电式 轨迹球式