计算机系统组成.pdf

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1、回顾：计算机……第二讲计算机系统¾能存储程序和数据，并能自动执主要内容：行程序的机器个人计算机的硬件组成¾能对各种信息进行处理的工具个人计算机的软件系统2008-9-22北京大学2回顾：计算机的分类回顾：计算机的起源万变不离其源的特征¾PC机（PersonalComputer）以微处理器为中央处理单元而组成的个人计算机称为PC机（微机）。V数字化：¾工作站二进制编码表示数据是一种高档微机系统，其最突出的特点是图形功能强，具有很强的图信息表示数字化形交互与处理能力，因此在工程领域、特别是在计算机辅助设计（CAD

2、）领域得到广泛应用。操作指令数字化¾大型通用机V通用计算模型：其特点表现在通用性强、具有很强的综合处理能力、性能覆盖面广等，以图灵机为基础的运算器，能解决任何计算问题主要应用在科研、商业和管理部门。V存储程序控制原理：¾巨型机它的运算速度最快、性能最高、技术最复杂。巨型机主要用于解决大冯.诺依曼计算机原理：以确定的指令序列控制型机也难以解决的复杂问题，它是解决科技领域中某些带有挑战性问运算器的行为，解决特定的问题题的关键工具2008-9-22北京大学32008-9-22北京大学4个人计算机系统概念：硬件与软件

3、¢个人计算机的硬件组成¢个人计算机的软件组成¢硬件系统¢软件系统¢系统软件V硬件：计算机主机以及其它直接参与数据运算或¢主机信息交流的物理设备¢操作系统¢中央处理器¢存储器¢其它系统软件V软件：控制计算机硬件功能及其运行、指示计算¢设备接口¢应用软件机完成一定任务的指令和数据的集合¢输入输出设备¢其他外围设备本讲内容2008-9-22北京大学52008-9-22北京大学6个人监视器是计算机的主要输出主机是包含电源、存储设备和电第部分第一部分：计算机硬件系统计设备，它将来自计算机显卡路板的机箱，其中电路板上有计

4、的电信号转换为屏幕上的彩算机的主处理器和内存。算色亮点，从而形成图像。¢个人计算机的外观CDCD--ROMROM和DVD机驱动器采用激光机的声卡位于技术从光盘上读¢个人计算机的硬件组成的系统单元取数据。内，提供外到扬声器、硬盘驱动器一般¢硬件中的重要的组成部分麦克风和安装在系统单元观耳机的连内，当其工作时，接。机箱上的指示灯及会亮。组软盘驱动器将数据写键盘作为多数计算机鼠标是一种输入到软盘上，当其工作成的主要输入设备。指示设备，帮助时，其指示灯就亮，硬件系统用户操作对象并警告用户此时不要取选择菜单项。出软盘。

5、2008-9-22北京大学72008-9-22北京大学8个人计算机硬件系统结构示意图CPU及其他芯片内存地址总线AB主板/系统总线输输存I/OI/O入出网卡储接接设设外部设备接口显卡CPU器口备口备外存储器接口/接口卡声卡…数据总线DB…控制总线CB个人计算机的硬件由CPU、存储器、输入/输出设备构成；输入/输出设备通过I/O接口与系统相连；个人计算机硬件系统结构示意图各部件通过总线连接。2008-9-22北京大学92008-9-22北京大学10计算机的工作原理：“存储程序”+“程序控总线制”总线是微机中各功

6、能部件之间通信的信息通路，主要CPU总线内存由地址、数据和控制三大总线组成，每种总线都由若寄存器组PC程干根信号线（总线宽度）构成。寄存器组地、、、序R1指令址地址总线ABR2指针地指令1地址总线AB寄R3寄存器指令2存R4址指令3输输器指令4存I/OI/O三数据总线DB入出运数据暂存器译、、、数CPU储接设接设大算、、、据器口备口备器指令寄存器码总数据1指令译码器器数据2数据总线DB线控制总线CB数据3标志控制电路、、、控制总线CB寄存器2008-9-22北京大学112008-9-22北京大学12总线中央处

7、理器CPU（CentralProcessingUnitCentralProcessingUnit）寄存器组PC地CPUCPU是计算机R1指令址的心脏—核心¢总线标准R2指针寄存R3寄存器器¢ISA（IndustrialStandardArchitectureBus）：16位，EISA总线地址总线设备；R4¢PCI（PeripheralComponentInterconnectionBusPeripheralComponentInterconnectionBus）：32/64位用来实现程序运数据暂存器¢USB（

8、UniversalSerialBus）：由IBM、Intel及Microsoft等多家公算ALU数据总线控制功能--自司共同开发的新型外设连接技术器指令寄存器动从内存中读指令译码器入指令和自动标志寄存器控制电路执行指令控制总线CPU结构示意图2008-9-22北京大学132008-9-22北京大学14中央处理器CPU（CentralProcessingUnitCentralProcessingUni