计算机硬件系统与信息存储课件.pptVIP

*電腦硬體系統與資訊存儲電腦系統的基本構成中央處理器一般也稱為CPU，是電腦的核心，具有運算能力和控制功能。電腦由CPU、內記憶體、輸入輸出介面電路和系統匯流排構成，通常稱為電腦主機。電腦系統是以電腦為主體，並配上外設和系統軟體之後構成的軟硬體系統。我們通常所說的“電腦”，其準確的名稱應該是電腦系統。電腦硬體系統電腦硬體系統是構成電腦的物理裝置，是看得見、摸得著的一些實實在在的有形實體。目前的電腦硬體系統採用的仍是電腦的經典結構——馮·諾依曼結構，即採用匯流排結構將運算器、控制器、記憶體、輸入設備和輸出設備5大部件連接起來。其中，運算器和控制器構成了電腦的核心部件——中央處理器（CenterProcessUnit，簡稱CPU）。數據流控制流各部分的功能：運算器：算術運算或邏輯運算控制器：取指令、解碼、執行指令記憶體：保存資訊記憶體：ROM(只讀記憶體)RAM(隨機記憶體，斷電後資訊全部丟失)外存：磁片(軟碟、硬碟)、光碟、磁帶輸入設備：輸入數據(鍵盤、滑鼠、掃描器、光筆等)輸出設備：輸出數據(顯示器、印表機、繪圖儀等)電腦軟體系統軟體系統由電腦程式、數據和有關的技術資料組成。程式是指揮電腦工作的步驟；技術資料包括軟體和硬體的技術說明、使用方法和操作手冊等文檔。軟體是電腦的“靈魂”。“裸機”是只有硬體而沒有任何軟體支持的電腦稱為，裸機幾乎是不能工作的。系統軟體：操作系統語言處理程式資料庫管理系統支持軟體應用軟體：程式庫軟體包套裝軟體用戶開發的系統軟體系統系統軟體應用軟體操作系統是系統軟體中最重要的部分，功能是對電腦系統的全部硬體和軟體資源進行統一管理、統一調度、統一分配。操作系統為用戶提供了一個操作方便的環境，是用戶與電腦的介面，同時又是用戶進行軟體開發的基礎，其他的系統軟體和應用軟體必須在操作系統的支持下才能合理調度工作流程，正常的工作。電腦的基本工作原理存儲程式工作原理(存儲程式、程式控制)電腦系統由運算器、控制器、記憶體、輸入設備、輸出設備組成，並規定了他們的功能程式和數據在電腦中用二進位數表示電腦的工作過程是由存儲程式控制的1949EDSACJohnvonNeumann馮?諾依曼美籍匈牙利數學家指令和程式指令是對電腦進行程式控制的最小單位，一個CPU能夠執行的所有指令的集合稱為該CPU的指令系統。程式是人們為解決某項任務而編寫的指令的有序集合。指令的不同組合方式，可以構成完成不同任務的程式。指令格式操作碼地址碼執行什麼操作數據在記憶體中的存放位置電腦的工作過程電腦的工作過程就是執行程式的過程。在運行程式之前，首先通過輸入設備將編好的程式和原始數據輸送到電腦內記憶體中，然後按照指令的順序，依次執行指令。執行一條指令的過程是：讀取指令：從內記憶體中取出要執行的指令送到CPU內部的指令寄存器暫存分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令解碼器，譯出該指令對應的操作執行指令：CPU向各個部件發出相應控制信號，完成指令規定的操作微型機主機的邏輯結構記憶體，又稱主存，是微型機主機的組成部分，存放當前正在使用或隨時要使用的程式和數據，是CPU可以直接訪問的記憶體。CPU控制器運算器寄存器微處理器是電腦硬體系統的核心部件，負責控制和協調整個電腦系統的工作Cache電腦後面板I/O介面主機與外設之間不能直接進行資訊交換，必須通過I/O介面才能完成資訊傳送。I/O介面所起的作用是：數據緩衝。解決高速主機與低速外設間的矛盾信號格式配合。處理外設與CPU之間不同的資訊格式，如A/D、D/A轉換，串/並、並/串轉換電平和驅動能力配合。使外設和主機的信號電平一致，並提高CPU信號的驅動能力時序配合。使主機與外設協調工作設備選擇。每臺外設都有設備地址微型電腦概述主要性能指標：字長、主頻、記憶體容量、運算速度分類：按組成結構分單片機、單板機、多板機按用途分臺式、可攜式、掌上型發展方向：高速化P4主頻達3.40GHz超小型化筆記本電腦多媒體化多媒體處理器網路化網路電腦隱形化電視或影音電腦電腦的匯流排匯流排是電腦傳輸指令、數據和地址的通道，是電腦各部件聯繫的紐帶。按照傳送資訊的類型，匯流排分為：數據匯流排(用於傳送數據,位數等於機器字長)、地址匯流排(用來傳送存儲單元或輸入輸出介面的地址信號，位數決定記憶體的最大容量,如24位匯流排的尋址數為224=16M個地址)、控制匯流排(傳送控制器的各種控制信號