第2章计算机的系统组成 广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部教学目标n要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1、 PC机的硬件系统 2、计算机软件系统n要求一般理解与掌握的内容有：1、计算机的硬件系统n难点：1、计算机软件系统广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部授课内容2.1 计算机的硬件系统2.2 PC机的硬件系统统 2.3 计计算机软软件系统统 广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部“存储程序控制”理论 特点:(1）采用二进制形式的0、 1代码串表示数据和程序。(2）由程序控制计算机的工作，通过改变程序就可以改变 计算机的行为。(3）计算机由运算器、存储器、控制器、输入和输出设备 五大基本部件组成。 尽管计算机制造技术已经发生了很大的变化，但冯诺依 曼的设计思想没有改变。 2.1.1 冯.诺依曼计算机的结构特点 2.1 计算机的硬件系统广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部2.1.2 计算机的基本组成由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成。 广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部（l）运算器运算器是计算机进行算术运算与逻辑运算的主要部件，它受控制器的控制，对存储器送来的数据进行指定的运算。广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部(2)控制器控制器是计算机的指挥中心，它逐条取出存储器中的指令并进行译码 ，根据程序所确定的算法和操作步骤，发出命令指挥与控制计算机各部件 的工作。CPUCPU控制器与运算器 一起组成了计算机 的核心，称为中央 处理器. 简称CPU广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部(3)存储器存储器是计算机的存储部件，用于存放原始数据和程序。把存储器按8位（ 二进制位）或其倍数划分存储单元。所有存贮单元的总存储数据量叫存储容量， 存储容量通常以字节（byte)为单位计算。一个字节包括8位二进制位，记为1B， 1024字节记为 1KB（1千字节），1024KB记为1MB（1兆字节），1024MB记为 1GB（1千兆字节）。广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部内部存储器简称内存，又称为主存储器，主要存放当前要执行的程 序及有关数据。CPU可以直接对其进行存取操作。其存取速度很快，但造价高（以存储单元计算），容量比外存储器小。内部存储器是计算机数据交换的中心。计算机存储 器通常有内部存 储器及外部存储 器两种.广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部内部存储器目前均采用半导体存储器,其存储实体是一些电子线路,这些存储器又可分为两大类:只能读不能写的只读存储器 (ROM-Read Only Memory) 既可读又可写的随机存储器 (RAM-Random Accessed Memory).主存储器实际上是指随机存储器.CPU与内部存储器一起称为 计算机的主机.广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部外部存储器简称外存，又称为辅助存储器，主要存放大量计算机暂时不执行的程序以及目前尚不需要处理的数据。它的造价较低，容量远比内存大，但存取 速度要慢得多，CPU存取外部存储器的数据必须将数据先调入内部存储器。广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部外部存储器当前主要采用磁盘、光盘（存储器量：700MB）。可读写光盘价格贵,只读光盘价格低。1、4MB广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部(4)输入设备输入设备通过接口电路把原始数据和程序转换成0、l代码串输入到计算机的存储器中，计算机的输入设备常用的有：键盘、鼠标、扫描仪、麦克风、光 笔、电传打字机等。广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部(5)输出设备输出设备通过接口电路将计算机处理过的信息从机器内部表示形式转换成 人们熟悉的形式输出，或转换成其他设备能够识别的信息输出。常用的有打印机、显示器、绘图仪、喇叭或音箱等。外部设备广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部计算机的硬件组成 软盘驱动器、 硬盘驱动器 、磁带机、光盘驱动器计算机 硬 件主机外部 设备中央处理器内部存储器运算器控制器输入设备 ： 输出设备：外部存储器键盘、 电传打字机、扫描 仪、 光笔显示器、 绘图仪、 打印 机广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部作业n第页110第2章计算机的系统组成 广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部2.2.1主机和主机箱 2.2 PC机的硬件系统统 PC机是由主机(CPU、内部存储器)和外部设备(键盘、显示器、打印机等)两大部分构成。主机指中央处理器(CPU)和内部存储器，包括只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)。PC机的主机及其附属电路都装在一块电路板上，称为主机板(主板)。广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部2.2 PC机的硬件系统统 广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部为了使为了使PCPC机结构紧凑，将主机板、接口机结构紧凑，将主机板、接口卡、电源、扬声器等，以及属于外部设备卡、电源、扬声器等，以及属于外部设备的硬盘、软盘驱动器、光盘驱动器都装在的硬盘、软盘驱动器、光盘驱动器都装在一个机箱内。一个机箱内。这个机箱称为主机箱。这个机箱称为主机箱。( (具有现代气息的主机箱图见下页具有现代气息的主机箱图见下页) )主 机 箱 广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部PC机主机箱里的主要部件广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部PC机主机箱里的主要部件广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部主 机 板 PCPC机的主机及其附属机的主机及其附属电电电电路都装在一路都装在一块电块电块电块电 路板上，路板上，称称为为为为主机板（主机板（Main BoardMain Board，又称主板或系又称主板或系统统统统板）板） 扩展槽内存条插槽CPU插座并口USB口广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部v CPUCPU是是PCPC机中机中最核心最核心的部件它决定了的部件它决定了PCPC机的机的速度速度和和性性能能。目前市场上绝大多数。目前市场上绝大多数CPUCPU产品都是由美国的产品都是由美国的IntelIntel公司公司和和AMDAMD公司生产的。公司生产的。我国在我国在20022002年年9 9月研制成功了第一枚通月研制成功了第一枚通用用“中国芯中国芯”龙龙龙龙芯芯1 1号号 ，20052005年年4 4月研制出的月研制出的龙龙龙龙芯芯2 2号。号。 1、中央处理器(CPU)Intel公司的产品 AMD公司的产品 龙芯二号CPU 广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部v IntelIntel公司生产了从早期的公司生产了从早期的8028680286、8038680386、8048680486、PentiumPentium、Pentium IIPentium II和和Pentium IIIPentium III到现在主流的到现在主流的Pentium 4Pentium 4等系列等系列产品。而产品。而AMDAMD公司则生产了从早期的公司则生产了从早期的K5K5、K6K6、K6-2K6-2、K6-3K6-3、K7K7到现在的到现在的DuronDuron、AthlonAthlon XPXP和和AthlonAthlon 64 64等系列产品。等系列产品。 1、中央处理器(CPU)广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部v CPUCPU的两个重要指标是的两个重要指标是字长字长和和主频主频。字长字长是计算机一次同时能处理的数据的二进制位数。字长越是计算机一次同时能处理的数据的二进制位数。字长越长，计算精度越高，运算速度也越快长，计算精度越高，运算速度也越快 。主频主频就是就是CPUCPU内核工作时的时钟频率内核工作时的时钟频率，通常所说的某某通常所说的某某CPUCPU是是多少兆赫的，而这个多少兆赫就是多少兆赫的，而这个多少兆赫就是“CPUCPU的主频的主频”。主频反映主频反映了计算机的工作速度，主频越高，一般计算机的速度也越快了计算机的工作速度，主频越高，一般计算机的速度也越快。 例如，例如，Pentium Pentium 4 4系列的系列的CPUCPU的字长原来一般字长是的字长原来一般字长是3232位的，位的，而目前市面上的大多数产品是而目前市面上的大多数产品是6464位的，主频一般在位的，主频一般在1.41.4GHzGHz3.2 GHz3.2 GHz之间。之间。1、中央处理器(CPU)广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部PCPC机的内部存储器用来存储程序和数据，主要有机的内部存储器用来存储程序和数据，主要有ROMROM、 RAMRAM和和CacheCache三种。三种。ROMROM用来固化一些重要的系统程序，如引导程序、开机用来固化一些重要的系统程序，如引导程序、开机自检程序等。自检程序等。RAMRAM是是PCPC机的主存储器，机的主存储器，RAMRAM都做成都做成内存条内存条插在插座上插在插座上 ，可以组合使用，所以，可以组合使用，所以RAMRAM的容量都成倍数增加，通常说的的容量都成倍数增加，通常说的“ “ 内存大小内存大小” ”都是指都是指RAMRAM的容量。的容量。2、内存条内存插槽内存插槽128 128MM内存条内存条广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部目前市目前市场场场场上主流的内存条有上主流的内存条有DDRDDR或或DDR2DDR2两种两种类类类类型型工作工作频频频频率率为为为为133133MHzMHz的的DDR 266DDR 266内存条理内存条理论论论论数据数据传输传输传输传输 速率是速率是2.12 2.12 GB/sGB/s，工作工作频频频频率率为为为为266266MHzMHz的的DDR2 533DDR2 533内存条理内存条理论论论论数据数据传输传输传输传输 速率速率则则则则达达4.3 4.3 GB/sGB/s。单单单单根内存条的容量一般有根内存条的容量一般有256256MBMB、512MB512MB和和1 1GBGB或甚至更高。一或甚至更高。一般般说说说说内存的速度越快，存内存的速度越快，存储储储储容量越大，容量越大，计计计计算机的算机的处处处处理能力就理能力就越越强强。 2、内存条广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部共性： 容量小，读写速度快。是用户程序 用于协调CPU的工作区 与RAM的速度匹配问题用于固化一些重要 的系统程序随机存储器 高速缓冲存储器只读存储器RAM Cache ROM断电信息丢。 断电信息丢断电信息不丢。内部存储器1.4 计算机系统组成只能读不可写 可读、可写 属于RAM 广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部扩展槽内存条插槽CPU插座并口USB口主机板上提供主机板上提供了一些通用的了一些通用的扩展槽用于插扩展槽用于插接各种功能的接各种功能的接口卡。最常接口卡。最常见的接口卡有见的接口卡有显卡、声卡和显卡、声卡和 网卡。网卡。 3、 扩充插座及接口卡 外部设备必须通过不同的接口电路才能与主机相连外部设备必须通过不同的接口电路才能与主机相连 广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部（1）显示卡 显卡显卡是是PCPC机中负责图形图像信号机中负责图形图像信号处理的接口部件，在显示器上显处理的接口部件，在显示器上显示的图形都是由显卡生成并传送示的图形都是由显卡生成并传送给显示器的。有给显示器的。有独立显卡独立显卡和和集成集成显卡显卡两种。显示器可以通过视频两种。显示器可以通过视频线接插到显卡的视频插口上实现线接插到显卡的视频插口上实现与主机相连。与主机相连。 广西大学计算机与电子信息学院公共基础教学部（2）网卡 网卡是网卡是PCPC机机连连连连入