计算机硬件系统概述
计算机硬件系统概述
外存适配器 USB适配器 网络适配器 声音适配器
CMOS
图形 总线
PCI总线 ISA总线 LPC总线
BIOS
显卡插槽
显卡
PCI插槽 ISA插槽
主板上硬件系统的基本结构
主机箱内的主要部件
主板 (Mother Board, Main Board, System
Board)
CPU (Central Processing Unit) 主存储器 (Main Memory)/内部存储器 外部存储器 (External Storage) 电源适配器 外围设备适配器/控制器
CPU，中央处理器 （Central Processing Unit）
计算机系统的核心设备，其 基本功能就是按照程序执行 指令。
微型计算机使用的CPU通常
称为 MPU（Micro Processor Unit）
Intel AMD
主机箱内的主要部件 ——CPU
CPU的组成及程序控制原理
ALU 算术逻辑运算
第三讲 计算机硬件系统概述
计算机硬件系统和软件系统
计算机系统包括
硬件系统 软件系统
系统软件
操作系统 其它系统软件
应用软件
2
硬件系统概述
从“冯·诺依曼”结构出发 从计算机外观出发（由外而内）
存储器
输入信息
输入设备
运算器
输入信息
输出设备
CPU
Central Process Unit (中央处理器)
存在很多类型的总线；
每一条总线一般会连接 多个适配器；
外部 存储器
适配器
内部 存储器
输入设备 适配器
芯片组
适配器 输出设备
2024计算机硬件系统的构成部件ppt课件
计算机硬件系统的构成部件ppt课件contents •计算机硬件系统概述•中央处理器（CPU）•存储设备•输入输出设备•主板、总线及扩展槽•电源、散热及机箱•计算机硬件系统组装与调试•计算机硬件系统维护与升级目录01计算机硬件系统概述硬件系统定义与功能定义功能第一代计算机第二代计算机第三代计算机第四代计算机硬件系统发展历程硬件系统分类及组成部分分类主机组成部分外部设备组成部分02中央处理器（CPU）它与内部存储器和输入/输出设备合称为电子计算机三大核心部件。
CPU的主要功能是进行运算和逻辑运算，控制计算机的其他部件协同工作。
CPU是计算机的核心部件，负责解释和执行指令，处理数据。
CPU基本概念及作用时钟频率越高，CPU 的运算速度就越快。
但需要注意的是，时钟频率并不是唯一的性能指标。
时钟频率核心数量缓存容量选购建议多核心CPU 可以同时执行多个任务，提高整体性能。
但也需要考虑软件的优化程度。
缓存容量越大，CPU 处理数据的速度就越快。
但缓存容量并不是越大越好，需要根据实际需求选择。
在选购CPU 时，需要综合考虑自己的使用需求、预算以及所配主板的兼容性等因素。
CPU 性能指标与选购建议IntelAMD 其他品牌型号介绍01020304常见CPU品牌及型号介绍03存储设备随机存储器（RAM）01只读存储器（ROM）02高速缓冲存储器（Cache）03硬盘存储器（HDD）容量大、价格低、读写速度较慢，适合长期存储大量数据。
固态硬盘（SSD）读写速度快、抗震性好、价格较高，适合作为系统盘或需要高速读写的应用。
移动存储设备如U盘、移动硬盘等，便携性好，适合在不同设备间传输数据。
存储设备性能指标及选购建议01020304存储容量读写速度接口类型可靠性04输入输出设备用于输入文本、数字、符号等信息。
用于控制光标移动、点击、拖拽等操作。
将纸质文档转化为数字信号，便于计算机处理。
通过触摸操作实现人机交互，直观易用。
计算机硬件系统介绍
集成化：硬件设备越来越集成化，功能更加强大
01
高性能：硬件设备的性能不断提高，满足更高要求的应用需求
03
智能化：硬件设备越来越智能化，能够自主学习和适应环境
02
节能环保：硬件设备越来越注重节能环保，降低能耗和污染
04
需求分析
确定计算机用途：办公、游戏、设计等
确定预算：根据经济状况选择合适的硬件配置
计算机硬件系统介绍
演讲人
01.
02.
03.
04.
目录
计算机硬件组成
计算机硬件功能
计算机硬件发展
计算机硬件选购
处理器
中央处理器（CPU）：计算机的“大脑”，负责执行指令和处理数据
内存：用于临时存储数据和程序，提高计算机运行速度
输入输出设备：如键盘、鼠标、显示器等，用于人机交互
图形处理器（GPU）：负责图形处理和渲染，提高图像处理能力
存储设备
硬盘：用于存储操作系统、应用程序和数据
内存：用于临时存储数据和程序，提高计算机运行速度
光盘驱动器：用于读取光盘上的数据
闪存盘：用于存储和传输数据，如U盘、SD卡等
数据处理
计算机硬件系统包括CPU、内存、硬盘、显卡等设备
数据处理是指对数据进行存储、处理、传输等操作
计算机硬件系统通过CPU、内存、硬盘等设备进行数据处理
显示器：从CRT到LCD，从低分辨率到高分辨率
网络设备：从有线到无线，从低速到高速
05
输入设备：从键盘鼠标到触摸屏，从单一功能到多功能
性能提升
01
处理器：从单核到多核，处理能力不断提升
02
内存：从MB到GB，容量不断扩大
03
存储设备：从机械硬盘到固态硬盘，读写速度更快
简述计算机的硬件系统
简述计算机的硬件系统计算机硬件系统是计算机的物理组成部分，包括计算机主机、外设设备及其互连结构。
首先，让我们从计算机主机开始。
计算机主机是计算机硬件系统的核心部分，其中包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘和主板。
中央处理器是计算机的“大脑”，它执行所有的计算和逻辑操作。
内存是计算机用于临时存储数据和程序的地方，它决定了计算机的运行速度和效率。
硬盘是计算机用于永久存储数据的地方，可以保存大量的文件和程序。
主板则负责连接各个组件，使它们可以相互通信和协作运行。
除了主机，计算机还需要外设设备来进行输入和输出。
输入设备使用户能够将信息和指令输入到计算机中，最常见的输入设备有键盘和鼠标。
键盘可以用来输入文字和命令，鼠标可以通过移动和点击来操作计算机界面。
输出设备则将计算机处理的结果显示给用户，最常见的输出设备有显示器和打印机。
显示器用来显示文本、图像和视频，打印机则可以将计算机中的内容打印出来。
这些主机和外设设备通过互连结构进行连接和通信。
连接主机和外设设备的最常用方法是通过USB接口。
USB接口可以同时传输数据和给外部设备供电，使设备之间的连接更加方便。
另外，计算机还可以通过以太网接口连接到局域网或互联网，实现与其他计算机的通信和数据共享。
除了上述的主要组件，计算机硬件系统还包括其他一些重要的部件。
例如，显卡可以提供图形处理能力，使计算机可以处理和显示高质量的图像和视频。
声卡可以提供音频输入和输出功能，使计算机能够播放声音或进行语音通信。
网络适配器则可以使计算机通过无线网络连接到互联网。
在选择计算机硬件系统时，需要根据自己的需求和预算进行合理的选择。
如果你需要高性能的计算机来处理大量的数据和复杂的任务，那么需要选择性能较高的主机和外设设备。
另外，还需要考虑计算机的扩展性和可靠性，以便在日后需要升级或修理时不会遇到太多的困难。
总之，计算机硬件系统是计算机的重要组成部分，它决定了计算机的性能和功能。
了解计算机硬件系统的基本知识可以帮助我们更好地选择和维护计算机，提高计算机的使用效果。
简述计算机系统的硬件结构
简述计算机系统的硬件结构计算机系统是现代社会不可或缺的一部分，无论是个人使用还是商业运营，都需要计算机系统的支持。
计算机系统包括硬件和软件两部分，其中硬件是计算机系统的基础，也是支撑计算机系统运行的重要组成部分。
本文将简述计算机系统的硬件结构，为读者提供一些基础的计算机硬件知识。
一、计算机系统硬件结构概述计算机系统的硬件结构可以分为五个部分：中央处理器(CPU)、存储器、输入设备、输出设备和通信设备。
其中，中央处理器是计算机系统的核心部件，负责控制计算机系统的运行、执行指令、进行算术和逻辑运算等。
存储器用于存储计算机系统的程序和数据，包括随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种类型。
输入设备用于将外界信息输入到计算机系统中，包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。
输出设备用于将计算机系统处理的信息输出到外界，包括显示器、打印机、扬声器等。
通信设备用于计算机系统之间或计算机系统与外界进行通信，包括调制解调器、网卡、路由器等。
二、中央处理器中央处理器是计算机系统的核心部件，也是计算机系统的重要组成部分。
中央处理器包括控制器和算术逻辑单元(ALU)两个部分。
控制器负责控制计算机系统的运行，执行指令、管理存储器等。
算术逻辑单元(ALU)负责进行算术和逻辑运算，包括加、减、乘、除、与、或、非等运算。
中央处理器的运行过程可以分为取指、译码、执行和存储四个步骤。
取指是指从存储器中读取指令，译码是指将指令翻译成机器语言，执行是指将指令转换成操作，并进行算术和逻辑运算，存储是指将运算结果存储到存储器中。
三、存储器存储器是计算机系统的重要组成部分，用于存储计算机系统的程序和数据。
存储器分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种类型。
随机存储器(RAM)是一种易失性存储器，用于存储计算机系统的程序和数据，但当计算机系统关闭或断电时，存储器中的数据会丢失。
只读存储器(ROM)是一种非易失性存储器，用于存储计算机系统的程序和数据，但它的内容只能被读取，不能被写入或修改。
计算机硬件系统教案
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计算机硬件系统的组成
计算机硬件系统通常由输入设备、输出设备、中央处理 器、内存、存储设备和总线等组成。输入设备用于接收 外部信息，如键盘、鼠标、摄像头等；输出设备用于将 处理结果呈现给用户，如显示器、打印机等；中央处理 器是计算机的核心部件，负责数据处理和指令执行；内 存储器用于存储当前使用的数据和程序；存储设备如硬 盘和闪存用于长期存储数据和程序；总线是连接各部件 的通信通道。
3. 无线化、便携化：随着移 动设备的普及，输入输出设 备的无线化和便携化也成为 趋势。例如，无线键盘和鼠 标的使用越来越普遍，而便 携式打印机则使得随时随地 打印成为可能。
06
计算机硬件系统的设计与 实现
计算机硬件系统的设计原则与方法
明确需求
在开始设计之前，需要明确计算机 硬件系统的需求和目标，包括性能 、稳定性、成本等方面。
05
输入输出设备
输入输出设备的定义与分类
输入输出设备的定义
输入输出设备是指计算机系统中用于与外部环境进行交 互的设备。它们负责将外部数据传输到计算机系统中， 或将计算机系统的数据传输到外部环境。
输入输出设备的分类
根据其功能和用途，输入输出设备可分为以下几类
1. 输入设备
如键盘、鼠标、触摸屏、扫描仪等，用于将外部数据传 输到计算机系统中。
计算机硬件系统的重要性
计算机硬件系统是计算机系统的基础
计算机硬件系统是计算机系统的基石，它决定了计算机的基本性能和功能。只有拥有可靠的硬件系统，才能保 证计算机系统的稳定运行。
计算机硬件系统对信息安全的影响
计算机硬件系统的安全性和稳定性直接关系到信息安全。如果硬件系统存在漏洞或故障，可能导致数据泄露、 损坏或丢失，甚至可能影响到整个计算机系统的正常运行。因此，加强计算机硬件系统的安全性和稳定性对于 保障信息安全至关重要。
计算机的硬件系统主要包括
计算机的硬件系统主要包括计算机的硬件系统是指计算机的实体组件，其主要由中央处理器（CPU）、内存、硬盘、显示器、输入设备和输出设备等部件组成。
中央处理器（CPU）是计算机的大脑，它负责解析和执行计算机程序中的指令。
CPU由控制单元和算术逻辑单元组成，控制单元负责指令的解析和流程的控制，算术逻辑单元则负责执行数学和逻辑运算。
内存是计算机用来存储数据和程序的地方，它被分为主内存和辅助内存。
主内存又称为随机存储器（RAM），它可以读写数据，并且数据的读取速度很快，但一旦计算机断电，内存中的数据就会丢失。
辅助内存包括硬盘、固态硬盘和光盘等，它们能够永久地存储数据，但读写速度相比主内存较慢。
硬盘是用来存储数据的重要组件，它常用于保存操作系统、软件应用和用户文件等。
硬盘有机械硬盘和固态硬盘两种类型，机械硬盘采用磁碟片和磁头进行数据的读写，而固态硬盘则采用闪存芯片来存储数据，具有读写速度快、噪音小和耐震性强等优点。
显示器是用来显示计算机图像和文字的设备，它是计算机的输出设备之一。
显示器采用液晶、LED等技术，将计算机处理的图像和文字以可视形式呈现给用户。
随着科技的发展，显示器的分辨率、色彩和亮度等方面得到了很大的提升，使得用户能够更好地观看和编辑图像和视频。
输入设备是用来向计算机输入数据和命令的设备，常见的输入设备有键盘、鼠标、触摸屏和扫描仪等。
键盘是最常见的输入设备，它通过按下按键将字符和命令输入计算机。
鼠标通过移动和点击来控制光标的移动和选择，触摸屏通过触控手势来实现操作。
扫描仪则可以将纸质文档或图片转换为数字格式，以便于计算机进行处理。
输出设备是用来向用户呈现计算机处理结果的设备，常见的输出设备有打印机、音箱、耳机和投影仪等。
打印机可以将计算机中的文档打印成纸质输出，音箱和耳机则负责输出计算机中的音频。
投影仪可以将计算机中的图像和视频投影到大屏幕上，方便演示和展示。
除了这些主要部件外，计算机的硬件系统还包括主板、电源、风扇和机箱等。
简述计算机硬件系统组成
简述计算机硬件系统组成计算机硬件系统是指由多种不同的硬件设备组合而成的，用于完成各种数字计算与数据处理任务的电子系统。
它主要由以下几个部分组成：一、中央处理器(CPU)CPU是计算机的核心，它类似于人类的大脑，负责处理数据、指令、控制信号和各种计算操作，是整个系统的结构中心。
它包括算术逻辑单元(ALU)、控制单元(CU)、寄存器和缓存等部分，是计算机最重要的组成部分。
二、内存内存是计算机中的一个重要部件，用于存储各种程序与数据。
内存分为物理内存和虚拟内存两种，其中物理内存指计算机实际安装的物理内存数量，虚拟内存是利用硬盘上的空间来模拟物理内存，是一种虚拟存储器技术。
三、硬盘硬盘是计算机中的主要存储设备之一，它用于保存各种文件资料和系统程序等信息。
硬盘通常采用机械式磁盘的形式，可以根据需要进行格式化、分区、安装操作系统等各项工作。
四、显示器显示器是计算机输出设备之一，用于显示各种图形和文字信息。
它是根据CPU的指令控制像素点的变化颜色而实现图像和文字显示的。
现在的显示器基本上都是液晶屏幕，拥有高分辨率和色彩还原度。
五、显卡显卡是计算机里的一个重要部件，用于处理计算机中各种图像和视频数据，将其转换为显示器上的图像。
显卡通常有自己的GPU计算核心和独立的显存，可以进行各种图形渲染和计算操作。
六、主板主板是计算机硬件系统中最重要的组成部分之一，也被称为母板。
它负责连接上述各个硬件设备之间的交互和数据传输，是计算机硬件的主要枢纽。
主板还通常包括BIOS芯片、南北桥芯片、PCI插槽、SATA插槽、USB接口等部分。
以上是计算机硬件系统的主要组成部分，这些硬件设备在正常情况下可以一起协作运行，完成各种任务和工作。
如果你想维护和升级计算机硬件系统，那么你需要对这些硬件设备有一个清晰的了解，才能更好地发现问题，解决问题，使计算机具有更高的性能和更好的用户体验。
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—从计算机外观出发（由外而内） 11
电源 适配器
CPU
主机
外围设备适配器
主存储器 (内存)
外部 存储器
这里面是啥？
鼠标
主板
以太网适配器 显示器适配器 声音适配器
键盘
集线器 显示器 音响 麦克风
2020/6/20 主机内硬件系统的基本结构 12
芯片组
CPU
CPU插槽/座
பைடு நூலகம்内存插槽
内存
内存 总线
前端总线 图形
硬件系统基本结构
或者说：只有外围设备才需 要通过适配器和总线相连。
2020/6/20
—从“冯·诺依曼”结构出发
8
外存
输入设备 输入设备 适配器 适配器
适配器 适配器 外存
外存
外存
适配器
适配器
内存
内存
输出设备 输出设备 适配器 适配器
芯片组
适配器 适配器 输入设备 输入设备
CPU
适配器 适配器 输出设备 输出设备
硬件系统基本结构
—从“冯·诺依曼”结构出发
2020/6/20
5
输入设备 适配器
如何将这些部件 连接起来？
外部 存储器
适配器
内部 芯存片储组器
CPU
适配器 输出设备
硬件系统基本结构
—从“冯·诺依曼”结构出发
2020/6/20
6
总线
(Bus)
输入设备 适配器
如何将这些部件 连接起来？
外部 存储器
适配器
以太网适配器 (网卡)
声音适配器 (声卡)
鼠标适配器、键盘适配器
……
14
主板（Mother Board, Main Board ）
个人计算机的电路主体，主 板的数据总线、地址总线和 控制总线将CPU和存储设备 以及输入/输出设备连接集 成。同时还提供多种接口， 以便将更多的存储设备和输 入/输出设备（外围设备） 连接到主机中来。
芯片组
内部 存储器
适配器 输出设备
CPU
硬件系统基本结构
—从“冯·诺依曼”结构出发
2020/6/20
7
存在很多类型的总线；
每一条总线一般会连接 多个适配器；
外部 存储器
适配器
内部 存储器
输入设备 适配器
芯片组
适配器 输出设备
每一个适配器通过插入
总线上的插槽/插座，
和总线连接在一起
CPU
“CPPUU””和和““内内部部存存储储器器”” 是两2个个例例外外：：它它们们不不需需要要通通 过适配器就能和总线连接;。
主板 (Mother Board, Main Board, System
Board)
CPU (Central Processing Unit)
主存储器 (Main Memory)/内部存储器
外部存储器 (External Storage)
电源适配器
外围设备适配器/控制器
显示器适配器 (显卡)
计算机硬件系统和软件系统
计算机系统包括 硬件系统 软件系统
系统软件
操作系统 其它系统软件
应用软件
1
硬件系统概述
从“冯·诺依曼”结构出发 从计算机外观出发（由外而内）
2020/6/20
2
存储器
输入信息
输入设备
运算器
输入信息
输出设备
CPU
Central Process Unit (中央处理器)
16
CPU，中央处理器 （Central Processing Unit）
计算机系统的核心设备，其基本 功能就是按照程序执行指令。
微型计算机使用的CPU通常称为
MPU（Micro Processor Unit）
Intel AMD
主机箱内的主要部件 ——CPU
17
CPU的组成及程序控制原理
主机箱内的主要部件
15
主板上的芯片组
芯片组用于配合CPU芯片的工作，提高总线 的性能和进行辅助的信息加工。担负起CPU 和主存、主存与图形加速芯片AGP （Accelerated Graphics Port，加速图形端 口）、主存和硬盘以及各种外围设备的数据 交换等。
南桥芯片、北桥芯片、BIOS、CMOS
ALU 算术逻辑运算
寄存器组
CPU内部总线
中断处理
程序控制
CPU内部结构
寄存器组、算术逻辑运算部件、程序控制部件、 中断处理部件
18
CPU主要性能指标
工作主频：内频时钟频率，1.7~3.0GHz 运算字长：CPU一次能够处理的二进制位数，
32bit/64bit 运算速度：每秒钟执行的指令数，1000MIPS
（Million Instructions Per Second）决定CPU性能 的主要因素包括： 指令集：指令系统的处理能力（复杂指令，精简指令） 等。
在实际选购CPU时，则主 要从CPU的制造商、CPU 型号、主频、高速缓存 的容量等几个方面考虑。
19
计算机的指令系统
指令是对计算机进行程序控制的最小单位。 所有的指令的集合称为计算机的指令系统。
北桥芯片 总线
显卡插槽
显卡
一组端口
连接电缆
低速设备 适配器
软驱适配器 键盘适配器 鼠标适配器
……
LPC 总线
内部 总线
南桥芯片
外存适配器 USB适配器 网络适配器 声音适配器
CMOS
PCI总线 ISA总线 LPC总线
BIOS
PCI插槽 ISA插槽
主板上硬件系统的基本结构
2020/6/20
13
主机箱内的主要部件
控制器
硬件系统基本结构
—从“冯·诺依曼”结构出发
2020/6/20
3
输入设备
存储器
外部 存储器
内部 存储器
输出设备
CPU
硬件系统基本结构
—从“冯·诺依曼”结构出发
2020/6/20
4
外围设备 通过插入适配
器上的端口，和适配
器连接在一起
输入适设配备器
适存外配储部器器
内部 存储器
CPU
适输配出器设备
硬件系统基本结构
2020/6/20
—从“冯·诺依曼”结构出发 9
显示器 (LCD)
主机 (立式机箱)
硬件系统基本结构
—从计算机外观出发（由外而内）
2020/6/20
10
通讯设备
基本输入设备
(键盘、鼠标)
主机
(计算设备、存储设备)
基本输出设备
(显示器)
这里面是啥？
其它外围设备
硬件系统基本结构
2020/6/20
主机箱内的主要部件 ——存储器
存储器主要用于存放计算机指令以及所要处理 的数据。
机器指令格式 操作码 一操作数地址 二操作数地址 结果地址 下一指令地址
机器执行什么操作
执行对象（具体数、存放位置）
程序是为完成一项特定任务而用某种语言
编写的一组指令序列。
PC +1
程序的自动执行
程序的执行过程： 首先要将程序装入内存，程序第一条 指令的地址置入程序计数器。 （1）取指令。 （2）分析指令。 （3）执行指令。 （4）修改程序计数器，使它指向下一 条地址。 （5）重复以上步骤，直至程序结束。