第2章 计算机系统的组成(包含网络)
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第2章计算机系统的组成
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2.2 计算机硬件系统
算
输 入 设 备 备 设 出
输
1.1 计算机硬件
2. 2. 1
微型计算机的硬件组成
微型计算机硬件系统由主机和常用外围设备两大部分 组成。 组成。 主机由中央处理器(CPU)和内存储器 和内存储器(ROM,RAM)组 主机由中央处理器 和内存储器 组 用来执行程序、处理数据， 成，用来执行程序、处理数据，主机芯片都安装在一 块电路板上，这块电路板称为主机板（主板）。 ）。为了 块电路板上，这块电路板称为主机板（主板）。为了 与外围设备连接， 与外围设备连，在主机板上还安装有若干个接口插 槽，可以在这些插槽上插入不同外围设备连接的接口 用来连接不同的外部设备。 卡，用来连接不同的外部设备。 主机与外围设备之间信息通过两种接口传输。 主机与外围设备之间信息通过两种接口传输。一种是 串行接口，如鼠标；一种是并行接口，如打印机。 串行接口，如鼠标；一种是并行接口，如打印机。
常用的总线结构有： 常用的总线结构有： （1）ISA总线 ） 总线 （2）MCA总线 ） 总线 （3）EISA总线 ） 总线 （4）VESA总线 ） 总线 （5）PCI总线 ） 总线
2. 2. 2
微型计算机的常见外设
微型计算机常用外围设备有显示器、键盘、 微型计算机常用外围设备有显示器 、 键盘 、 鼠标器 及外存储器。外存中常用的有硬磁盘（硬盘） 及外存储器 。 外存中常用的有硬磁盘 （ 硬盘 ） 、 软 磁盘（软盘）和光盘。 磁盘 （ 软盘 ） 和光盘 。 如果需要还可以根据用户的 要求配置打印机、绘图仪、投影仪； 要求配置打印机 、 绘图仪 、 投影仪 ； 同时为了联网 还可以配置调制解调器等通信设备。 ，还可以配置调制解调器等通信设备。 微机用键盘按照按键个数多少可分为84键 微机用键盘按照按键个数多少可分为 键、101键、 键 104键等几种，目前广泛使用的是 键等几种， 键等几种 目前广泛使用的是101键、104键标准 键 键标准 键盘。这两种键盘一般可分为四个区域： 键盘 。 这两种键盘一般可分为四个区域 ： 主键盘区 功能键区、编辑键区、小键盘区（数字键区） 、功能键区、编辑键区、小键盘区（数字键区）。
2.2 计算机硬件系统
算
输 入 设 备 备 设 出
输
1.1 计算机硬件
2. 2. 1
微型计算机的硬件组成
微型计算机硬件系统由主机和常用外围设备两大部分 组成。 组成。 主机由中央处理器(CPU)和内存储器 和内存储器(ROM,RAM)组 主机由中央处理器 和内存储器 组 用来执行程序、处理数据， 成，用来执行程序、处理数据，主机芯片都安装在一 块电路板上，这块电路板称为主机板（主板）。 ）。为了 块电路板上，这块电路板称为主机板（主板）。为了 与外围设备连接， 与外围设备连，在主机板上还安装有若干个接口插 槽，可以在这些插槽上插入不同外围设备连接的接口 用来连接不同的外部设备。 卡，用来连接不同的外部设备。 主机与外围设备之间信息通过两种接口传输。 主机与外围设备之间信息通过两种接口传输。一种是 串行接口，如鼠标；一种是并行接口，如打印机。 串行接口，如鼠标；一种是并行接口，如打印机。
常用的总线结构有： 常用的总线结构有： （1）ISA总线 ） 总线 （2）MCA总线 ） 总线 （3）EISA总线 ） 总线 （4）VESA总线 ） 总线 （5）PCI总线 ） 总线
2. 2. 2
微型计算机的常见外设
微型计算机常用外围设备有显示器、键盘、 微型计算机常用外围设备有显示器 、 键盘 、 鼠标器 及外存储器。外存中常用的有硬磁盘（硬盘） 及外存储器 。 外存中常用的有硬磁盘 （ 硬盘 ） 、 软 磁盘（软盘）和光盘。 磁盘 （ 软盘 ） 和光盘 。 如果需要还可以根据用户的 要求配置打印机、绘图仪、投影仪； 要求配置打印机 、 绘图仪 、 投影仪 ； 同时为了联网 还可以配置调制解调器等通信设备。 ，还可以配置调制解调器等通信设备。 微机用键盘按照按键个数多少可分为84键 微机用键盘按照按键个数多少可分为 键、101键、 键 104键等几种，目前广泛使用的是 键等几种， 键等几种 目前广泛使用的是101键、104键标准 键 键标准 键盘。这两种键盘一般可分为四个区域： 键盘 。 这两种键盘一般可分为四个区域 ： 主键盘区 功能键区、编辑键区、小键盘区（数字键区） 、功能键区、编辑键区、小键盘区（数字键区）。
第2章 计算机系统与计算机网络(2)——计算机硬件系统-大学计算机基础-戴红-清华大学出版社
【注】字长：计算机在同一时间内能够一次处理的二进制位数，其直接反映了计 算机的计算精度。微机字长从8位、16位、32位到目前的64位。 主频：CPU内核工作时的时钟频率，是CPU内数字脉冲信号震荡的速度，单位MHz或 GHz。在其他性能指标相同的情况下，CPU主频越高，其运算速度越快。 外频：CPU与主板之间同步运行的速度，多数情况下也是内存与主板之间同步运行 的速度，直接影响内存的访问速度和CPU同时接受来自外部设备数据的速度。 Cache命中率：CPU在Cache中找到所需内存中数据的比例。
பைடு நூலகம்
【注】硬盘容量：硬盘最主要的参数，以兆字节（MB）、千兆字节（GB）或百万 兆字节（TB)为单位，目前市场常见的硬盘容量为TB级。硬盘通常由重叠的一组盘 片构成，每个盘片可单面或双面存储数据，每个盘面一般配一个读写磁头。每个 盘面以其中心为圆心，不同半径的同心圆称为磁道，每个盘面都被划分为数目相 等的磁道，数据沿着轨道存放。具有相同半径的磁道形成一个圆柱——柱面，磁 盘的柱面数与一个盘单面上的磁道数相等。盘面又被分成大小一般为512个字节的 扇形区域——扇区，磁盘驱动器以扇区为单位访问磁盘。则可使用公式计算硬盘 容量为：磁头数*柱面数*磁道扇区数*每扇区字节数。
第2章 计算机系统与计算机网络
内容提要
本章包含两大部分，计算机系统和计算机网络。
2.1 图灵机与冯·诺依曼体系结构 2.2 计算机硬件系统 2.3 计算机软件系统 2.4 计算机网络
2.2 计算机硬件系统
图2-3 计算机硬件系统组成简图
2.2.1 主机
主板——机箱中的多层印刷电路板（PCB），提供CPU、内存、显卡等电子元器件的插槽， 是各种外部设备/元器件的接口及各种芯片的底盘，实现元器件之间的相互连接，目前多使 用玻璃纤维作为原材料。
第二章 计算机系统
9
图2.2 计算机组成结构图
• 1. 运算器 • 运算器由算术逻辑单元（Arithmetic and Logic Unit ,ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算 术逻辑运算单元的的主要功能是算术运算和逻辑运算。 ※ 算术运算是指各种数值运算，比如：加、减、乘、除等。 ※ 逻辑运算是进行逻辑判断的非数值运算，比如：与、或、 非、比较、移位等。 • 计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。 运算器处理的数据来自存储器；处理后的结果数据送回存 储器或暂存在运算器中的寄存器。
表2.2 内、外存特点对比
• （1）内存储器 • 内存储器（简称内存）包括高速缓存（Cache）和主存储 器，主存储器又包括随机存储器（Random Access Memory， RAM ）和只读存储器（Read only Memory，ROM )。计算 机运行前，程序和数据由输入设备或外存送入内存，运算 开始，内存不仅要为其他部件提供信息，而且要保存运算 的中间结果和最终结果。 • CPU只与内存直接交换数据，内存的性能与容量直接影响 计算机的运行速度。
第2章 计算机系统
• • • •
2.1 2.2 2.3 2.4
计算机发展历程 计算机系统概述 微型计算机硬件组成 平板电脑
4
2Hale Waihona Puke 1 计算机发展历程20世纪中期以来，电子技术迅速发展，计算 机所采用的元器件经历了电子管、晶体管、集成 电路（IC）和超大规模集成电路（VLSI）四个阶 段，当今计算机技术正朝着巨型化、微型化、网 络化和智能化方向发展。表2.1是对计算机各个 发展阶段的概括。从目前计算机的研究情况可以 看到，未来计算机将有可能在超导计算机、光子 计算机、生物计算机、量子计算机等方面的研究 领域上取得重大的突破。
图2.2 计算机组成结构图
• 1. 运算器 • 运算器由算术逻辑单元（Arithmetic and Logic Unit ,ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算 术逻辑运算单元的的主要功能是算术运算和逻辑运算。 ※ 算术运算是指各种数值运算，比如：加、减、乘、除等。 ※ 逻辑运算是进行逻辑判断的非数值运算，比如：与、或、 非、比较、移位等。 • 计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。 运算器处理的数据来自存储器；处理后的结果数据送回存 储器或暂存在运算器中的寄存器。
表2.2 内、外存特点对比
• （1）内存储器 • 内存储器（简称内存）包括高速缓存（Cache）和主存储 器，主存储器又包括随机存储器（Random Access Memory， RAM ）和只读存储器（Read only Memory，ROM )。计算 机运行前，程序和数据由输入设备或外存送入内存，运算 开始，内存不仅要为其他部件提供信息，而且要保存运算 的中间结果和最终结果。 • CPU只与内存直接交换数据，内存的性能与容量直接影响 计算机的运行速度。
第2章 计算机系统
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2.1 2.2 2.3 2.4
计算机发展历程 计算机系统概述 微型计算机硬件组成 平板电脑
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2Hale Waihona Puke 1 计算机发展历程20世纪中期以来，电子技术迅速发展，计算 机所采用的元器件经历了电子管、晶体管、集成 电路（IC）和超大规模集成电路（VLSI）四个阶 段，当今计算机技术正朝着巨型化、微型化、网 络化和智能化方向发展。表2.1是对计算机各个 发展阶段的概括。从目前计算机的研究情况可以 看到，未来计算机将有可能在超导计算机、光子 计算机、生物计算机、量子计算机等方面的研究 领域上取得重大的突破。
第2章 计算机网络体系结构
空中旅行的组织: 从另一种不同的角度观察
机票 (购买)
机票 (投诉)
行李 (托运) 旅客 (出发)
行李 (认领) 旅客 (到达)
飞机 (起飞)
飞机 (着陆)
飞行航线
飞行航线
飞行航线
层次的观点： 每层实现一种特定的服务 – 通过自己内部的功能 – 依赖自己的下层提供的服务
分层的空中旅行组织: 服务
第n层的服务也依赖于第n-1层以及以下各层的服务
例：邮政通信
分层与约定
3. 通信协议
人际交流的协议:
人类之间 “我有一个问题.” “现在几点了?”
… 说明发送的消息 … 说明接收到某消息
后所应采取的行动 … 说明动作的次序
通信协议:
计算机之间
网络中所有的通信活 动都是由协议所控制
协议：
定义网络实体间发送和接收 报文的格式、顺序以及当传 送和接收消息时应采取的行 动。（语义、语法和时序）
人相互交流的协议和通信协议之间的对比
Hi
Hi What’s the
time?
2:00
请求连接 连接确认
传送文件：xxxxx.xxx
<文件>
time
协议很复杂
➢ 协议很复杂，就是协议必须将各种不利的条件事先都估计 到，而不能假定一切情况都是在很理想和很顺利的条件下 进行通信的。
网络的层次结构方法要解决的问题： 网络应该具有哪些层次？每一层的功能是什么？ （分层与功能） 各层之间的关系是怎样的？它们如何进行交互？ （服务与接口） 通信双方的数据传输要遵循哪些规则？ （协议）
计算机网络中，层、协议和层间接口的集合被称为计算机网络体系结构。
换句话说：体系结构包括三个内容：
第2章 计算机系统的组成与工作原理_习题参考答案
第2章习题参考答案一、选择题1．计算机主机是由CPU和（ D ）构成的。
A．控制器B．输入/输出设备C．运算器D．内存储器2．在计算机软件系统中，用来管理计算机硬件和软件资源的是（ B ）。
A．程序设计语言B．操作系统C．诊断程序D．数据库管理系统3．I/O接口位于（ C ）。
A．主机和I/O设备之间B．主机和总线之间C．总线和I/O设备之间D．CPU和内存储器之间4．计算机中表示信息的最小单位（ A ）。
A．位B．字节C．字D．字长5．计算机中基本的存取单位是（ B ）。
A．位B．字节C．字D．字长6．微型计算机中的Cache是（ B ）。
A．只读存储器B．高速缓冲存储器C．可编程只读存储器D．可擦除可再编程只读存储器7．配置高速缓冲存储器（Cache）是为了解决（ C ）问题。
A．内存与辅助内存之间速度不匹配B．CPU与辅助内存之间速度不匹配C．CPU与内存储器之间速度不匹配D．主机与外设之间速度不匹配8．采用PCI的奔腾微型计算机，其中的PCI是（ B ）。
A．产品型号B．总线标准C．微型计算机系统名称D．微处理器型号二、填空题1．电子计算机能够快速、准确地按照人们的意图进行工作的基本思想是（存储程序），这个思想是由（冯·诺伊曼）提出的，按照这个思想，计算机由5大部件组成，它们是（控制器）、（运算器）、（存储器）、（输入设备）、（输出设备）。
2．CPU是由（运算器）和（控制器）组成的。
3．根据功能的不同，可将内存储器分为（随机存取存储器或RAM）和（只读存储器或ROM）两种。
4．在表示存储器的容量时，MB的准确含义是（220字节）。
5．5678.123=(1 0110 0010 1110.0001 1111 01)2=(13056.0764)8=（162E.1F4）H。
6．同一个字母的大小写，（小写）字母的ASCII码值比（大写）字母的ASCII码值要大（32）。
7．微型计算机采用总线结构，根据传送信息的种类不同，系统总线分为（数据总线）、（地址总线）和（控制总线）。
第2章 计算机网络体系结构
2．1．1．研究制定计算机网络体系结构的科学方法 在初期的自由竞争中，计算机网络体系结构在短时间内得 到了迅速发展，但是伴随着计算机网络形式的多样化、复杂 性，也出现了许多问题。 例如，用户的资源和数据存储在采用不同操作系统的主 机中，这些主机分布在网络的不同地方，需要在不同的传输 媒体上实现采用不同操作系统的主机之间的通信；如何解决 异种机和异种网络互连问题；特别是系统的互连成为一个大 问题。
4．美国电气电子工程师学会 美国电气电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)于1963年由美国电气工程师 学会(AIEE)和美国无线电工程师学会(IRE)合并而成，是美 国规模最大的制定标准的专业学会。 IEEE由大约17万名从事电气工程、电子和有关领域的专 业人员组成，分设1O个地区和206个地方分会，设有31个技 术委员会。 IEEE制定的标准内容有：电气与电子设备、试验方法、元 器件、符号、定义以及测试方法等。 IEEE最引人注目的成就之一是通过802方案对LAN和城域网 MAN进行的标准化。802方案含局域网和城域网各方面上百个 单独的规范，符合IEEE的LAN包括以太网(IEEE 802．3)和令 牌环网(802，5)，802系列标准和所有规范限于物理层和／ 或数据链路层。
5．美国电子工业协会 美国电子工业协会(Electronic Industries Association， EIA)创建于1924年，当时名为无线电制造商协会(Radio Manufacturers Association，RMA)，总部设在弗吉尼亚的 阿灵顿。
第2章 大学计算机基础简明教程
快，修改源程序后都必须重新编译。一般高级语言（C/C++、 PASCAL、FORTRAN、COBOL等）都是采用编译方式。
编译程序 源程序 目标程序 连接程序 可执行程序
数据
计算结果
22
.C
.OBJ
.EXE
实用程序
完成一些与管理计算机系统资源及文件有关的任务 系统设置软件 （不必直接修改注册表） 超级兔子软件、Windows优化大师 诊断程序（识别并且改正计算机系统存在的问题 ） 控制面板的系统 备份程序（备份程序把硬盘上的文件复制到其他存储设备上） “附件|系统工具|”的“备份” 反病毒程序 文件压缩程序
23
2.3.2应用软件
为某一专门的应用目的而开发的软件称为应用软件 。 例如： 1. 办公软件包 2. 图形和图象处理软件 3.数据库系统 4. Ineternet服务软件 5.娱乐与学习软件
24
2.4 微型计算机系统的组成
2.4.1 微型计算机概述
常见微机系统
25
微机基本结构：显示器、键盘和主机
演示：计算机基本工作原理
11
计算机基本工作原理
指令的串行执行是当执行指令的三个部件依次全部完成后，才开 始下一条指令的执行，在此过程中在执行某功能部件时，其他两个 功能部件是不工作的。
取指令 分析指令 (a ) 指 令 的 串 行 执 行 执行指令
2.指令的并行执行 指令的并行执行就是使这三个功能部件并行工作，则可提高计算 机执行指令的速度，现在的计算机一般采用流水线技术。 则有三条指令的并行执行均理论速度是串行执行的3倍
汇编语言
将机器指令的代码用英文助记符来表示，代替机器语言中 的指令和数据。例如用ADD表示加、SUB表示减、JMP表示程 序跳转等等，这种指令助记符的语言就是汇编语言。 例如，计算 A=15+10 的汇编语言程序： MOV A，15 ：把15放入累加器A中 ADD A，10 HLT ：10与累加器A相加，结果存入A中 ：结束，停机
编译程序 源程序 目标程序 连接程序 可执行程序
数据
计算结果
22
.C
.OBJ
.EXE
实用程序
完成一些与管理计算机系统资源及文件有关的任务 系统设置软件 （不必直接修改注册表） 超级兔子软件、Windows优化大师 诊断程序（识别并且改正计算机系统存在的问题 ） 控制面板的系统 备份程序（备份程序把硬盘上的文件复制到其他存储设备上） “附件|系统工具|”的“备份” 反病毒程序 文件压缩程序
23
2.3.2应用软件
为某一专门的应用目的而开发的软件称为应用软件 。 例如： 1. 办公软件包 2. 图形和图象处理软件 3.数据库系统 4. Ineternet服务软件 5.娱乐与学习软件
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2.4 微型计算机系统的组成
2.4.1 微型计算机概述
常见微机系统
25
微机基本结构：显示器、键盘和主机
演示：计算机基本工作原理
11
计算机基本工作原理
指令的串行执行是当执行指令的三个部件依次全部完成后，才开 始下一条指令的执行，在此过程中在执行某功能部件时，其他两个 功能部件是不工作的。
取指令 分析指令 (a ) 指 令 的 串 行 执 行 执行指令
2.指令的并行执行 指令的并行执行就是使这三个功能部件并行工作，则可提高计算 机执行指令的速度，现在的计算机一般采用流水线技术。 则有三条指令的并行执行均理论速度是串行执行的3倍
汇编语言
将机器指令的代码用英文助记符来表示，代替机器语言中 的指令和数据。例如用ADD表示加、SUB表示减、JMP表示程 序跳转等等，这种指令助记符的语言就是汇编语言。 例如，计算 A=15+10 的汇编语言程序： MOV A，15 ：把15放入累加器A中 ADD A，10 HLT ：10与累加器A相加，结果存入A中 ：结束，停机
第2章 计算机网络系统集成概述
2.3.4 网络应用系统
是指以网络基础应用平台为基础，开发的通用或专有 应用系统，以及为用户提供的其它服务。 如财务管理系统、ERP-II系统、项目管理系统、远程 教学系统、股票交易系统、电子商务系统、CAD/AM系统 和VOD(视频点播)系统，以及Internet服务，如E-mail、FTP、 WWW等服务。
2.3 网络系统集成的体系框架
2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.3.6
环境支持平台 计算机网络平台 应用基础平台 网络应用 用户界面 网络安全平台
2.3.1 环境支持平台
1. 机房 包括位于网管中心或信息中 心用以放置网络核心交换机、路 由器、服务器等网络要害设备的 场所，还有各建筑物内放置交换 机和布线基础设施的设备间、配 线间等。机房和设备间对温度、 湿度、防静电、防电磁干扰、防 太阳暴晒等要求较高，应符合国 家标准GB-2887-89《计算站场地 技术条件》中的主要技术指标。
图2-1 系统集成的内容
从计算机网络系统工程 网络系统工程的角度来看，网络系统集成可理解为：根据应 网络系统工程 用的需要，将硬件设备、网络基础设施、网络设备、网络系统软件、网 络基础服务系统、应用软件等组织成为一体，使之成为能够满足设计目 标、具有优良性能价格比的计算机网络系统的全过程。 从工程的角度，计算机网络系统集成有3个主要层面：技术集成、软 硬件产品集成和应用集成，如图2-2所示。
6．灵活性与兼容性 要求所设计的计算机网络系统能兼容各种不同厂家和不同年 代的计算机软硬件产品和网络软硬件产品。
2.2 计算机网络系统的组成
通常，计算机网络由以下几个部分组成。 1. 综合布线系统 布线系统可分为干线子系统、管理间、水平子系统、工作区子系统和 建筑群子系统，通常包括主干线缆、水平线缆、信息插座、配线架、跳线 和适配器等。 2. 网络交换设备 主要指构建计算机网络所采用的各类交换机。 3. 网络接入设备 是指把计算机和数据设备接入网络的一种接口设备。 (1)网络接口卡(NIC) 。 (2)访问服务器+调制解调器
计算机网络技术基础教程(第2章)
图2-5 OSI参考模型中的数据传输
2.3 TCP/IP参考模型 TCP/IP是Internet采用的协议标准，是一种异构网络互联的 通信协议，也适用于在一个局域网中实现异种机的互联通信。 2.3.1 TCP/IP参考模型描述 TCP/IP最早起源于1969年美国国防部赞助研究的网络ARP ANET-世界上第一个采用分组交换技术的计算机通信网。 TCP协议用来为应用程序提供端到端的通信和控制功能， IP协议用来给各种不同的通信子网或局域网提供一个统一的互 联平台，这两者的结合被称为TCP/IP（传输控制协议/网际协议） 协议模型。 TCP/IP协议模型从更实用出发，形成了具有高效的四层体系 结构，与OSI模型的对应关系如图2-6所示。
2.1.3 协议分层 计算机网络的整套协议是一个庞大复杂的体系，为了便 于对协议的描述、设计和实现，目前都采用分层的体系结构。 如图2-2所示： 所谓层次结构就是 指把一个复杂的系统设 计问题分解成多个层次 分明的局部问题，并规 定每层次必须完成的功 能。
图2-2 网络的层次结构
同一体系结构中各相邻层之间的关系是：下层为上层提供 服务，上层利用下层提供的服务完成自己的功能，同时再向更 上一层提供服务。 同一系统相邻层之间都 有一个接口，接口定义了下 层向上层提供的原语操作和 服务。 例：如图2-3所示
第2章 计算机网络体系结构与协议
计算机网络中不同的计算机之间进行通信时， 计算机网络中不同的计算机之间进行通信时，必须遵守 一定的约定，这些约定即为网络协议。 一定的约定，这些约定即为网络协议。 网络协议依赖于网络体系结构， 网络协议依赖于网络体系结构，协议和协议分层是网络 体系结构的基础。 体系结构的基础。
IPX协议与IP协议功能相似，是N0vell NetWare操作系统 的底层协议，负责网络中数据的传输。如果数据在同一网段 内传输，则直接找目的目的计算机的MAC地址，然后将数据 传送到目的计算机；若目的和源计算机不在同一网段内或位于 不同的局域网中，则数据包通过NetWare服务器或路由器中的 网络号，被传输到下一个结点。 SPX协议与TCP协议的功能相似，负责对传输的数据进行 无差错处理，它在发送数据之前需要与接收点建立连接，并检 测数据包是否被正确和完整的传输到了接收方，如果检测到数 据包在传输中被丢失，或被破坏，则SPX会重新发送损坏或丢 失的数据包。因此，SPX是一个面向连接的协议。
《计算机基础》计算机系统的构成
4
低噪声
第2章
计算机系统的构成
2.4.5 微型计算机常见故障的诊断与排除
1．硬件故障处理
CPU散热故障 风扇故障导致微型计算机不断重启 主板无法识别内存条 内存损坏导致启动微型计算机时报警 虚拟内存不足
大学计算机应用基础（Windows 10+WPS Office 2019）（微课版）
第2章
计算机系统的构成
计算机系统的构成
课后练习
选择题
1. 简述计算机的工作原理和工作过程。 2. 计算机硬件系统由哪些部件组成，各部件的主要功能是什么？ 3. 什么是微处理器，其主要性能指标有哪些？ 4. 打开“中关村在线”网站，进入CPU专区，在“排行榜”中查看目前市场中热门的CPU类型及主 要的性能参数，对CPU作进一步的了解。 5. 使用绘制工具或使用WPS Office绘制微型计算机的基本结构。 6. 连接计算机的外部设备。
2.4.5 微型计算机常见故障的诊断与排除
3．使用故障处理
（1）开机显示异常 （2）开机无显示 （3）微型计算机开机蓝屏 （4）电脑间断性死机 （5）微型计算机黑屏故障 （6）查杀病毒后微型计算机频繁死机 （7）进入系统后立即自动关机
大学计算机应用基础（Windows 10+WPS Office 2019）（微课版）
第2章
计算机系统的构成
2.4.2 微型计算机系统的组成
6．输入设备
鼠标
键盘
扫描仪
大学计算机应用基础（Windows 10+WPS Office 2019）（微课版）
第2章
计算机系统的构成
2.4.2 微型计算机系统的组成
7．输出设备
显示器 打印机 投影仪
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语言编译和解释系统 程序设计语言(如汇编语言、BASIC、C、Delphi等) 网络软件、数据库管理系统(如FoxBASE、Oracle等) 系统服务程序(如诊断程序等) 信息管理软件(如工资管理软件、人事管理软件等)
应 用 软 件
科学计算程序 文字与表格处理软件(如WPS、Word、Excel等) 图形与图像处理软件（Photoshop、3DMax等） 辅助设计软件(如CAD、CAM、CAI、CAT等)
课堂练习
见word版文件《计算机系统组成.doc》和 《网络.doc》
教学小结
计算机系统的组成 计算机硬件及各部分的功能 计算机软件系统分类 计算机的工作过程
作 业
1、复习第二章：请将第二章理论书完整看一遍； 2、课堂练习（发邮件教师邮箱：pzhuzh@） 3、理论书的习题二（做书上） 4、预习：第一章 计算机基础知识
编辑程序
源程序
编译程序
目标程序
连接程序
可执行程序
运行结果
程序编译过程
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2.2.3计算机的工作原理
指令
定义：能够被计算机识别的命令，是对计算机进行程序控制的最小 单位 组成：
操作码：计算机应该执行的某种操作的性质和功能； 地址码：被操作的数据存放在何处，即指明操作数的地址
程序
是由完成某一特定任务的一组指令所组成。
2、网络的分类：
局域网（ LAN, Local Area Network） 范围一般在10公里以内的网络 广域网（WAN,Wide Area Network） 范围涉及一个国家乃至全球 城域网（MAN,Metropolitan Area Network）
网络（自学）
3、网络系统构成
硬件系统：计算机（服务器、工作站）、通信设备（集线器、中继器、交换机 、路由器）、传输介质（同轴电缆、双绞线、光纤等）、网卡和调制解调器。 软件系统：网络操作系统、协议软件(如TCP/IP)、网络数据库管理系统和网络 应用程序组成。
计算机软件系统结构
2.2.1系统软件
1.操作系统
操作系统（Operation System,简写OS）是直接 运行在“裸机”上的最基本的系统软件，其他软件 都必须在操作系统的支持下才能运行。 进程管理——在多用户、多任务的环境下，主 要解决对CPU进行资源的分配调度，有效地组织多个 作业同时运行。 存储管理——主要是管理内存资源，合理地为 程序的运行分配内存空间。
硬件
系统 是指计算机系统中由各种 电子的、机械的、磁性的、 光的器件或装置组成的看 得见、摸得着的物理实体 部分。
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计算机系统组成结构图
运算器 中央处理器CPU 主机 内存储器 随机存储器(RAM) 只读存储器(ROM) 计 算 机 系 统 硬件 系统 输入设备：键盘、鼠标器、光笔、扫描仪等 输出设备：显示器、打印机、绘图仪等 外存储器：磁带、磁盘(U盘、硬盘)、光盘等 通信设备：网卡、调制解调器等
机器指令
是要计算机执行某种操作的指令，它们全部由0和1这样的二进制编 码组成，其操作通过硬件逻辑电路实现。
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计算机的工作过程
先编写出完成这一算题的计算程序； 程序和数据送入计算机内存； 控制器从存储器中取指令； 控制器分析、执行指令，为取下一条指令做准备； 取下一条指令，分析执行，如此重复操作，直至执行完程序 中的全部指令，便可获得最终结果。 计算机工作过程
随机存储器 （RAM）： RAM既可以随机读出信息，也可以向内写入 信息，随机读/写任一单元的时间相同，断电后，信息全部丢失。 只读存储器（ROM）：ROM只能读出，不能写入，断电后，信息不 会丢失 。
高速缓存（CACHE）：由高速RAM即SRAM组成，它介于CPU 和内存之间，（也可做在CPU内部），起一个缓冲的作用 ，以解决高速的CPU和低速的DRAM之间的矛盾。
4、计算机网络中的分层结构
ISO/OSI参考模型：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层
5、 Internet基础
1）TCP/IP协议： TCP传输控制协议，IP网际协议：制定数据包标准 2）IP地址：4个字节，网络里一个IP地址唯一对应一台计算机。 3）组成：资源子网和通信子网。网址，服务器，工作站 4）域名系统，(含义) 5）电子邮件email，yanli0013@
显卡微型Biblioteka 内部组成2.2 计算机软件系统
软件系统 应用软件 系统软件
应用软件：应用软件是指 利用计算机和系统软件为 解决各种实际问题而编制 的程序。
系统软件：是指负责管 理、监控和维护计算机 硬件和软件资源的一种 软件。
操作系统(如DOS、Windows、UNIX、OS/2等)
系 统 软 件
软 件 系 统
2.1.1 计算机硬件系统的组成
冯· 诺依曼型计算机硬件系统由5个基本部件组成
1．运算器（ALU，Arithmetical and Logical Unit） 主要功能是对二进制数码进行算术运算和逻辑运算，所以运 算器也称为算术逻辑部件（ALU）。 运算器主要由一个加法器、若干寄存器和一些控制线路组成 2. 控制器（CU，Control Unit） 是计算机的神经中枢，它指挥着计算机各个部件自动、协调 地工作。
提示：软驱、硬盘、磁带机和触摸屏等既是输入设备 又是输出设备。
2.1.2 微型计算机的硬件配置
1．主板 连接主机箱内其他硬件的主板，它是其他硬件的载体， BOIS芯片 因此又称“母板”。 内存插槽
CPU插座
总线扩展槽
外设接口
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1.2.2 微型计算机的硬件配置
2．中央处理器 中央处理器是整个 微型计算机系统的核 心，是由制作在一块 芯片上的控制器、运 算器、若干寄存器以 及内部数据通路构成 的。其主要功能是控 制整个微机的运行并 完成相应的运算。
程序 数据
输入设备
内存储器
输出设备
执行 结果
CPU工作过程
地址/指令/数据
微处理器 取指令 分析指令 执行指令
其他指令
结束
结束指令
网络（自学）
重点知识提要： 1、计算机网络定义：就是利用通信设备和通信线路，将处于不同
地理位置且具有独立功能的多台计算机系统互相连接起来，在网络软 件的支持下实现彼此之间的数据通信和资源共享的系统。
1.2.2 微型计算机的硬件配置
3．存储器
(1)内存储器 RAM:随机存储器 ROM:只读存储器
内存条
(2)外存储器 ① 移动式外存储器 ② 硬盘 ③ 光盘 ④ u盘
U盘
硬盘
光盘
软盘
内存储器
一个二进制位（bit）是构成存储器的最小单位 。存储 器基本的存储单位为字节（Byte），给每个字节编上一 个号码，称为地址（Address）。 内存储器具有容量小、功耗低、体积小，但存取速度快 的特点。 按其工作方式不同，内存储器可分为
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中央处理器（CPU）
主要包括运算器（ALU）和控制器（CU）两大部件， 它是计算机的核心部件。 CPU可以直接访问内存储器，它和内存储器构成了计 算机的主机，是计算机系统的主体。 CPU是通过总线和计算机其它部件（如存储器，输入 输出电路等）相连接的。 总线有：地址总线AB（Address Bus）、数据总线DB （Data Bus）和控制总线CB（Control Bus）。 CPU的性能指标：主要有字长和时钟主频两个
扩展键盘区
扩展键盘区
小键盘区
主键盘区
键盘
（2）鼠标器
鼠标使用的重要规则——点左键是定位，拨中 间的滚轮是移位，点右键是弹出功能菜单。
鼠标
5. 输出设备
（1）显示器
计算机的显示系统主要是由显示器和显示卡构成的。
（2）打印机
打印机是计算机系统的主要输出设备。
显示器
打印机
电源
光驱
CPU 内存条 硬盘
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教学目的
掌握计算机系统的组成成分及各组成成分的功能 了解计算机的工作过程。
教学重点
计算机硬件组成及各部分功能、计算机软件系统组成
教学 引入
现在，我们先来了解一下计算机的内部有 哪些部件组成？
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计算机系统的组成
计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成
计算机 系统
软件 系统 是指控制、管理和指挥 计算机工作和解决各类 应用问题的所有程序和 技术资料的总和。
控制器
外部设备
软件 系统
系统软件：操作系统、程序设计语言、数据库管理系统等 应用软件：各种应用程序包等 图2-1计算机系统组成结构图
2.1 计算机硬件系统
程序 数据 结果 数据 输出设备 输入设备 外 部 设 备 接 口 内存储器
取 数 存 数 运算器
外存储器
控 制 器
外设
主 机
中央处理器
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第2章 计算机系统的组成(2学时)
本章学习要求： 计算机系统的基本组成 计算机的工作过程
（掌握） （理解）
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章节目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 计算机基础知识(2) 计算机系统组成(2) 操作系统基础(2) Word 2003文字处理(4) Excel 2003电子表格处理(4) PowerPoint 2003演示文稿(2) 计算机多媒体技术基础(1) 计算机网络技术基础(1)
外存储器
与内存相比，外存储器的特点是存储量大、价格较低、 而且在断电的情况下也可以长期保存信息，所以，又称 为永久性存储器，但其存取速度较慢。 在微型计算机中，最常用的外存有磁盘、光盘、磁带和U 盘等。