大学计算机基础课件 (1)

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2.3.1
指令、程序与软件
指令 要求计算机完成某一种基本操作的命令。 指令用二进制形式表示，机器能够识别 并直接执行。 指令的内容： 操作码 地址码
例
某16位机加法运算指令： 00101100 00001010
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程序与软件
程序
程序是人们为完成预定任务为计算机编排的 操作步骤，用程序设计语言编写。 从计算机 的角度讲，程序是多条指令的有序 集合。 软件 软件是指程序、程序运行所需要的数据以开发 、使用和维护这些程序所需要的文档的集合。 软件 = 程序 + 文档 + 数据 2013-8-22 软件的主体是程序。
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扇区容量×扇区数×柱面数×磁头数
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关于硬盘
5. 磁盘格式化 磁盘在第一次使用前必须进行初始化处 理，称为磁盘格式化 ，对磁盘按标准格式划 分磁道,扇区,分配区域。 若对已存储了信息的磁盘再进行格式化 ，则磁盘上的所有信息将被清除，作此操作 时应特别谨慎！ 6. 硬盘接口标准 EIDE 2013-8-22 SCSI
5. 内存主要技术指标 〃 容量 〃 速度
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〃 价格
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6.
内存单元的地址和内容
内存地址： 内存以8位二进制组成基本存 储单元，称为一个字节。每个单 元对应于一个编号，称为地址， 用来实现对单元内容的寻址，地 单元内容 址从0开始编码。 单元内容： 38F04H 单元中存放的数据。 内存地址
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3.
计算机系统的层次结构
用 户 应 用 程 序 操 作 系 统 机 器 语 言 硬 件 系 统
只有硬件系统而不配操作系统的
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计算机称为“裸机”
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2.2 计算机的硬件系统
2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 诺依曼计算机体系结构 主机系统 外存储器 输入输出系统
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总线概述
计算机各部件之间传输信息的公共通道 称为总线。 总线由一组导线和相关的控制、驱动电路 组成。 现代微型机大多采用三层总线结构： 1. CPU总线(最快) 2. 系统总线（I/O总线） 3. 外设总线（通信总线）
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CPU总线
1. 地址总线 （AB） 用来传送地址信息 2. 数据总线 （DB） 用来传送数据 3. 控制总线 （CB） 用来传送控制信号
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2.2.4 输入输出系统（I/O系统）
主要内容
– – – – 输入输出系统的特点 输入输出接口 基本输入输出方法 常用的输入输出设备
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一、输入输出系统概述
1. I/O系统
计算机系统中用来实现信息输入输出 功能的部分。 (1) 组成 1) 输入输出设备 2) 输入输出接口 3) 输入输出软件 (2) 特点: 复杂性,异步性,实时性
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系统软件与应用软件
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系统软件
为整个计算机系统配置的 、用来管理维 护计算机硬件和软件资源、支持计算机工作 并提供各种服务的通用软件称为系统软件。
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计算机系统：硬件 + 软件 计算机系统：硬件 + 软件
软 件
硬件
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1.
计算机系统组成总图
主机 硬件 外部
中央处理器
内存储器 外存储器
计算机 系 统
设备
输入/输出设备
系统软件
软件
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应用软件
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2. 硬件和软件的关系
硬件是软件依存的物质基础 软件能充分发挥硬件的功能 硬件通过软件来管理
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系统总线
常用系统总线标准
• ISA （8/16位）（IBM提出） PCI （32/64位）（Intel公司提出） AGP （加速图形端口，用于提高图形处 理 能力）
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外设总线
外设总线：主机与外设的接口 IDE 主要用于硬盘、光驱 EIDE 等IDE设备接口
Cache存储系统 主存储器（内存） 高速缓冲存储器(Cache) 主存储器 虚拟存储系统
磁盘存储器（外存）
采用虚拟存储技术可将外存作为内存的一部 分来使用，在逻辑上相当于扩大了内存的容量。
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三、总线
主要内容
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总线的基本概念
总线的分类
•
•
总线结构
总线常用技术标准
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2. 输入/输出接口
接口是CPU与外部设备间的桥梁
CPU
I/O 接口
I/O 设备
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I/O 接口的分类
1） 按传送信息方式
串行接口和并行接口
2） 按充当的角色输入接口和 Nhomakorabea出接口3） 按传送信息类型
数字接口和模拟接口
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第2章 计算机系统的组成
本章主要内容(重点)
2.1 计算机系统概述 2.2 硬件系统 2.3 软件系统
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第2章 计算机系统的组成
一台可供使用的计算机 ， 称为计算机系 统，由硬件和软件两大部分组成。 硬件 硬件是指由电子设备和机械部件等 所组成的机器实体，是整个系统运行 的物理平台。 软件 各种程序及其相关资料、数据的总 和称为软件。
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二、软磁盘
软盘的工作原理及存储格式与硬盘 类似。常用的软盘为3.5英寸软盘，容 量为1.44 MB。 随着新型存储设备（优盘、移动硬 盘等）的问世，曾经广泛使用多年的 软盘目前已基本不再使用。
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三、光盘
1. 光盘的种类
(1) CD-ROM (2) CD-R (3) CD-RW (4) DVD 17.7GB) 只读光盘 (650 MB左右) 一次性刻录光盘 可擦写光盘 数字视频光盘 (4.7GB
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2.2.1 冯 • 诺依曼计算机体系结构
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硬件系统的组成
计算机的硬件系统主要由运算器、控制 器、存储器、输入设备和输出设备组成，这 5大设备又分为主机和外部设备（简称外设 ）两大部分。
运算器 控制器 硬件 系统 中央处理器 内存储器
主机
存储器
外存储器 输入设备 输出设备
处理器
运算器 控制器
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运算器与控制器
• 运算器 运算器是用来进行算术运算和逻辑运算的部件， 又称为算术逻辑单元（ALU）。 • 控制器 控制器用来控制指令的执行、控制计算机各部件 协调工作，是计算机的“神经中枢”。 • 寄存器 寄存器是CPU中用来临时存放数据的部件。分为 数据寄存器、指令寄存器等。
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二、 内存储器
存储器分为两大类：内存储器和外存储器。 内存储器是计算机主机的重要组成部分。 1. 内存的作用 内存用于存放计算机工作过程中需要 运行的程序及相关数据。 2. 内存的特点 内存可直接与CPU进行信息交换,存取速 度快，但容量相对较小。
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外设
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微型计算机硬件系统
芯片组
内存插槽
CPU插槽
电池
总线插槽 并行接口
鼠标插口 键盘插口
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.
串行接口 USB接口
微机主板图
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2.2.2
主机系统
中央处理器（CPU） 内存储器
总线
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一. 中央处理器（ CPU ）
中央处理器是计算机硬件中最核心、 最重要的部件，由运算器和控制器组成。 CPU的性能直接决定了整台计算机的性能。 微型计算机的CPU又称为微处理器（MPU）， 是将运算器和控制器集成在一张芯片上。
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4款 Intel微处理器外观标志
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CPU
芯片
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英特尔45纳米奔腾双核E5200芯片
2007年上市售价1万元，现价600元。
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摩尔定律
100M
2000年的 微处理器 500
晶 体 管 数
10M Pentium 8486 100K 8386 8286
内存储器芯片 ( 内存条）
内存条
内存条插槽
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3. 内存的读写操作
读 将内存单元的内容取入CPU，
原单元内容不改变； 写 CPU将信息存入内存单元，单 元中原来的内容被覆盖。
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4.
1)
内存的分类
RAM 随机存取存储器 可随机读出或写入信息，系统关机后 其存放的信息会丢失。 2) ROM 只读存储器 只可读出不可写入信息，系统关机后 其存放的信息不会丢失。
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三、I/0 设备驱动程序
作用:
1. 通过一组预先定义好的软件接口为操作 系统或应用程序提供控制硬件的能力； 2. 对连接到计算机系统的设备进行控制驱 动、以使其能正常工作。
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