计算机软硬件

《计算机软硬件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、计算机公共基础参考教材：《大学计算机基础》上海交通大学出版社《大学计算机基础实践教程》上海交通大学出版社《软件技术基础》版本不定课程内容第一讲：计算机软硬件基础第二讲：数制与数据编码第三讲：数据结构第四讲：数据库基础第五讲：软件工程及程序设计8/5/20212计算机的组成计算机的概念计算机是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速地对数据进行输入、处理、输出和存储的系统。包括硬件和软件两大部分。硬件是由电子的、磁性的、机械的器件组成的物理实体，包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等5个基

2、本组成部分。软件则是程序和有关文档的总称，包括系统软件和应用软件两大类。计算机完成的基本操作输入：接受由输入设备提供的数据。处理：对数值、逻辑、字符等各种类型的数据进行操作，按指定的方式进行轮换。输出：将处理所产生的结果等数据由输出设备。存储：计算机可以存储程序和数据8/5/20213硬件系统软件系统主机外设微处理器(CPU)内存储器运算器控制器寄存器随机存储器（RAM）只读存储器（ROM）高速缓存(catch)外存储器输入设备输出设备软盘硬盘磁带光盘优盘键盘鼠标手写板扫描仪摄像机显示器投影机打

3、印机绘图仪系统软件应用软件操作系统语言处理程序数据库管理系统系统监控及通信管理程序应用软件包用户程序总线系统计算机系统组成结构计算机的组成8/5/20214冯诺依曼原理(1)计算机的硬件由五部分组成;（运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备）(2)计算机的内部数据是以二进制表示的;(3)程序存储在存储器后自动执行（存储程序原理）。计算机的硬件模型运算器控制器存储器输入装置输出装置CPU中央处理器主机+外设（I/O设备）计算机硬件系统8/5/20215计算机硬件系统计算机硬件系统组成及工作原

4、理8/5/20216计算机指令系统数据传送指令数据处理指令程序控制指令输入输出指令其它指令IfGoto……＋－×÷AndOr……CPU内存I/O设备主机对计算机的硬件进行管理等操作码操作数指令结构分类指令：用来规定计算机的一个基本操作的二进制代码。程序：就是由一连串指令按一定顺序组成的能完成某种任务的一系列二进制代码。指令系统：一种计算机所能识别的一组不同指令的集合，称为该种计算机的指令集或指令系统。8/5/20217CPU构成算术逻辑单元ALU(ArithmeticLogicalUnit)实现

5、计算机两类运算：算术运算和逻辑运算。通用寄存器(GeneralRegister)存放ALU运算的原始数据、中间结果、最终结果，或者存放CPU访问存储器的地址。专用寄存器(SpecialRegister)指令寄存器(IR)：存放从存储器取出的指令，然后由CPU分析运行，其内容是CPU正在执行的指令内容。程序计数器(PC)：存放的是程序将要执行的下一条指令的地址，有逻辑自动加1的功能。PC=PC+1）标志寄存器(FR)：存放ALU的运算产生结果的各种状态。指令译码器（ID）翻译指令寄存器中的指令并发

6、出控制信号。中央处理器CPU8/5/20218中央处理器CPUCPU工作原理8/5/20219演示：计算机基本工作原理指令执行步骤：①取指令②分析指令③执行指令④指令计数器加1或将转移地址码送入程序计数器,然后重复。计算机利用存储器存放需执行的程序，中央处理器依次从存储器中取出每一条指令，并经过分析后加以执行，直到全部指令执行完成。（存储程序工作原理）中央处理器CPU8/5/202110内部存储器的作用是存放执行的程序和程序中需要使用的数据，是整个数据存储和变换的枢纽。存储器由一个个大小相同的基

7、本单元组成，每个记忆单元由8位二进制位组成。为了区分和访问不同的存储器单元，系统为每一个单元分配了惟一的编号，称为存储单元的地址。各单元内存放的是数据。CPU对存储器可以读（取）也可以写（存）数据，读写数据要有控制信号控制。存储器的逻辑结构存储器的访问要三类信号共同配合才能完成：地址信号、数据信号、控制信号。计算机内存储器……0110101010110111存放内容地址0001000200030004……FFFEFFFF8/5/202111存储器的每个单元可以存放8位二进制，由8位二进制组成的一

8、个数据单元称为字节(Byte)，字节是访问内存的最小单位。字节是存储的基本单元，二进制位则是计算机对数据操作的最小单位。地址总线的宽度决定了可以访问内存单元的个数。每一根地址线对应一位二进制。一位二进制可以区分两个状态。10根地址线，可访问的单元数是：210=1024103=1K20根地址线，可访问的单元数是：220=1024K106=1M30根地址线，可访问的单元数是：230=1024M109=1G32根地址线可以访问多大内存？“4GB”40根地址线，可访问的单元数是：240=1024G