一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。軟件與硬件之間的界面并非固定不變，兩者在功能上具有等效性，它們能提供同樣的運(yùn)算邏輯功能，但一般來說，用硬件實(shí)現(xiàn)成本高，但速度快；用軟件實(shí)現(xiàn)成本低，但速度慢。硬件系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)的物理實(shí)體，是可以看得見、摸得著的部件的總稱，它通常指計(jì)算機(jī)中的電子線路和物理裝置。軟件系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)的邏輯實(shí)體，是計(jì)算機(jī)接受輸入、產(chǎn)生輸出、存儲數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的程序的總稱。第1頁/共31頁第一頁，共32頁。

基于馮·諾依曼的“存儲程序和程序控制”的理論，計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)都是由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備

五大部份組成。2.1計(jì)算機(jī)的基本組成計(jì)算機(jī)基本硬件結(jié)構(gòu)圖輸入設(shè)備存儲器輸出設(shè)備運(yùn)算器控制器數(shù)據(jù)流控制流第2頁/共31頁第二頁，共32頁。五大部件之一——運(yùn)算器運(yùn)算器ALU:（ArithmeticalandLogicalUnit）1.概念：運(yùn)算器是一個(gè)用于信息加工的部件。

運(yùn)算器又稱執(zhí)行部件、算術(shù)邏輯單元。2.主要功能：

①對二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算②暫存參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)和某些中間運(yùn)算結(jié)果③把結(jié)果輸?shù)街付ǖ牟考?頁/共31頁第三頁，共32頁。3.運(yùn)算功能：在控制器控制下對取自內(nèi)存儲器的二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行加、減、乘、除等算術(shù)運(yùn)算和“與”、“或”、“非”、“異或”等邏輯運(yùn)算，并將結(jié)果送至內(nèi)存。練習(xí)：運(yùn)算器的主要功能（）（A）算術(shù)運(yùn)算（B）邏輯運(yùn)算（C）算術(shù)和邏輯運(yùn)算（D）函數(shù)運(yùn)算

C第4頁/共31頁第四頁，共32頁。五大部件之二——控制器控制器---計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞控制器按照計(jì)算機(jī)的工作節(jié)拍（主頻），從存儲器中取出指令，經(jīng)過譯碼（分析指令），產(chǎn)生各種控制信號，從而指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)有條不紊地、自動(dòng)地執(zhí)行程序。第5頁/共31頁第五頁，共32頁?？刂破鳎–U：ControlUnit）

1.概念：整個(gè)計(jì)算機(jī)的控制樞鈕,指揮中心。

2.工作實(shí)質(zhì)：是解釋程序，它每次從內(nèi)存儲器讀取一條指令,經(jīng)過分析,確定操作次序，產(chǎn)生一串操作命令，發(fā)向各部件控制各部件動(dòng)作，使計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)地工作。運(yùn)算器（ALU)和控制器(CU)共同構(gòu)成CPU(中央處理單元）,CPU是決定計(jì)算機(jī)性能的核心部件第6頁/共31頁第六頁，共32頁。外部存儲器訪問速度慢容量很大永久性價(jià)格低存儲器是計(jì)算機(jī)的記憶裝置內(nèi)部存儲器訪問速度快

容量較小

暫時(shí)性價(jià)格高.主存.內(nèi)存.輔存.外存存儲器操作方式——讀和寫五大部件之三——存儲器第7頁/共31頁第七頁，共32頁。存儲器（MEMORY）計(jì)算機(jī)用來存放程序和數(shù)據(jù)的記憶裝置。1.存儲器分為外存儲器(也稱輔助存儲器，簡稱外存或輔存)和內(nèi)存儲器(也稱主存儲器,內(nèi)存或主存)。①CPU直接讀取內(nèi)存儲器②外存儲器調(diào)入內(nèi)存儲器被CPU訪問2.內(nèi)存儲器包括隨機(jī)存儲器RAM(RandomAccessMemory)和只讀存儲器ROM(ReadOnlyMemory)。ROM用來保存系統(tǒng)引導(dǎo)程序、系統(tǒng)自檢程序及系統(tǒng)初始化程序RAM靜態(tài)RAM（SRAM）：SRAM一般用作小容量的存儲器系統(tǒng)。如:高速緩沖存儲器（Cache）采用SRAM，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的高速存取，以適應(yīng)高速CPU的需要。動(dòng)態(tài)RAM（DRAM）：適合于做大容量的存儲器系統(tǒng)。第8頁/共31頁第八頁，共32頁。輸入設(shè)備（INPUTDEVICE）

1.概念：是將程序和數(shù)據(jù)變?yōu)橛?jì)算機(jī)能接受的電信號并送入計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲器的外部設(shè)備。

2.輸入設(shè)備與主機(jī)之間需通過接口連接。設(shè)置接口的原因：

①輸入設(shè)備大多數(shù)是機(jī)電設(shè)備，傳送數(shù)據(jù)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于主機(jī)，因而需用接口作數(shù)據(jù)緩沖。②輸入設(shè)備表示的信息與主機(jī)不同③接口可以向主機(jī)報(bào)告設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，傳達(dá)主機(jī)的命令五大部件之四——

輸入設(shè)備第9頁/共31頁第九頁，共32頁。輸出設(shè)備（OUTPUTDEVICE）

概念：是將運(yùn)算結(jié)果,工作過程(包括程序)以人們所期望的形式表示出來的電子設(shè)備。練習(xí)題：(1)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)包括（）

(A)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)

(B)主機(jī)及外部設(shè)備

(C)系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件

(D)主機(jī)板和CPU(2)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器、控制器及內(nèi)存的總稱是（）

(A)CPU(B)ALU(C)主機(jī)(D)MPUAC五大部件之五——

輸出設(shè)備第10頁/共31頁第十頁，共32頁。

微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成電腦＝主機(jī)＋外設(shè)中央處理器(CPU)：包括運(yùn)算器、控制器

內(nèi)/主存儲器（俗稱內(nèi)存條）：包括隨機(jī)存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)主

機(jī)第11頁/共31頁第十一頁，共32頁。外

設(shè)外存設(shè)備（外存儲器、輔存存儲器）：軟盤、硬盤、光盤輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀輸入輸出設(shè)備：觸摸屏其他設(shè)備：主板、機(jī)箱、電源、接口適配器第12頁/共31頁第十二頁，共32頁。小結(jié)硬件系統(tǒng)運(yùn)算器控制器內(nèi)/主存儲器外/輔存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備CPU主機(jī)外設(shè)第13頁/共31頁第十三頁，共32頁。外存儲器用來長期存儲程序和數(shù)據(jù)。不與CPU直打交道。存儲容量大，存取速度慢。軟盤：軟盤是一塊涂有磁性材料的塑料圓片，使用時(shí)需要相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器。硬盤：磁盤片和磁盤驅(qū)動(dòng)器是一體。光盤：有機(jī)玻璃制成的薄圓片，使用時(shí)需要相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器。優(yōu)盤：也叫閃盤、U盤，目前也以它的高存取速度和大容量代替了軟盤。第14頁/共31頁第十四頁，共32頁。軟盤驅(qū)動(dòng)器（軟驅(qū)）軟盤FloppyDisk軟盤容量=盤面數(shù)*每面磁道數(shù)*每道扇區(qū)數(shù)*每區(qū)存儲容量=2*80*18*512B=1.44MB寫保護(hù)口第15頁/共31頁第十五頁，共32頁。1、磁盤控制器：又稱控制卡，它接收主機(jī)發(fā)送的命令和數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)器的控制命令和驅(qū)動(dòng)器可以接受的數(shù)據(jù)格式，以控制驅(qū)動(dòng)器的讀寫操作2、磁盤驅(qū)動(dòng)器：磁盤驅(qū)動(dòng)器由主軸驅(qū)動(dòng)部件、磁頭定位部件、讀/寫電路及向磁盤控制器傳輸數(shù)據(jù)的邏輯電路組成,獨(dú)立于主機(jī)之外的一個(gè)完整裝置,稱磁盤機(jī)或磁盤子系統(tǒng)。3、盤片：信息的存儲介質(zhì)。硬磁盤的盤片一般以鋁合金為基體，表面涂有一層磁性材料，把多片盤片固定在同一根主軸上，成為盤組。磁盤存儲器:磁盤控制器、磁盤驅(qū)動(dòng)器和盤片組成硬盤HardDisk第16頁/共31頁第十六頁，共32頁。光盤驅(qū)動(dòng)器（光驅(qū)）用做讀光盤的數(shù)據(jù)。目前使用的光盤有3種類型：只讀光盤（CD-ROM）一次寫入型光盤(CD-WO)可改寫光盤(CD-MO)光盤CompactDisk第17頁/共31頁第十七頁，共32頁。U盤U盤是USB（UniversalSerialBus通用串行總線）盤的簡稱，而優(yōu)盤只是U盤的諧音稱呼。它是閃存的一種，因此也叫閃盤。最大的特點(diǎn)就是：體積小、容量大、價(jià)格低、壽命長，是目前最常用的可移動(dòng)存儲設(shè)備之一。第一代：USB1.0的最大傳輸速率為12MBPS,1996年推出第二代：USB2.0的最大傳輸速率高達(dá)480MBPS第三代：USB3.0的理論傳輸速率達(dá)5-25GBPS第18頁/共31頁第十八頁，共32頁。

微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成CPUCPU是一個(gè)高集成度的芯片，包含運(yùn)算器、控制器、寄存器，它是電腦中最關(guān)鍵的部件，相當(dāng)于人的大腦。目前單核CPU用得最多的是賽揚(yáng)和奔騰系列，主要生產(chǎn)廠家是Intel、AMD、VIA等公司；雙核CPU多為酷睿，是Intel的主打產(chǎn)品。第19頁/共31頁第十九頁，共32頁。

內(nèi)存內(nèi)存用于向CPU傳輸數(shù)據(jù)，并接收CPU的運(yùn)算結(jié)果，它也是決定計(jì)算機(jī)運(yùn)行性能高低的關(guān)鍵部件之一。內(nèi)存的發(fā)展:SDRAM(同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器)DDR(雙倍速率SDRAM)DRDRAM(接口動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器)

微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成第20頁/共31頁第二十頁，共32頁。

輸入設(shè)備輸入設(shè)備是用于接收外部信息并通過相應(yīng)接口輸入到計(jì)算機(jī)中。常見輸入設(shè)備：鍵盤：機(jī)械觸點(diǎn)式、機(jī)械薄膜式、電容式鼠標(biāo)：機(jī)械式、光電式掃描儀條形碼掃描儀鍵盤鼠標(biāo)麥克風(fēng)

微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成第21頁/共31頁第二十一頁，共32頁。

輸出設(shè)備輸入設(shè)備是將計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)結(jié)果輸出給用戶。常見輸出設(shè)備：顯示器：陰極射線管、液晶、發(fā)光二極管、真空管CRTLCDLEDVFD打印機(jī)：非擊打式(激光、噴墨)、擊打式(針式)

微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成第22頁/共31頁第二十二頁，共32頁。

輸入輸出設(shè)備輸入輸入設(shè)備既有輸入設(shè)備的功能，也有輸出設(shè)備的功能。常見輸入輸出設(shè)備：觸摸屏

微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成第23頁/共31頁第二十三頁，共32頁。

主板MotherBoard按結(jié)構(gòu)分為：AT結(jié)構(gòu)（IBM公司）ATX結(jié)構(gòu)（Intel公司）主板的核心是芯片組，它對計(jì)算機(jī)性能起到了關(guān)鍵性的作用；為提升計(jì)算機(jī)各方面的能力，主板上還設(shè)有各類擴(kuò)展槽和接口

微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成第24頁/共31頁第二十四頁，共32頁。

機(jī)箱、電源機(jī)箱是計(jì)算機(jī)的安全外套，合理的機(jī)箱布局具有更高的散熱性，可以延長機(jī)箱各部件的使用壽命。臥式立式電源是計(jì)算機(jī)的動(dòng)力裝置，高效穩(wěn)定的電源是計(jì)算機(jī)正常使用的根本保證。

微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成第25頁/共31頁第二十五頁，共32頁。

接口適配器接口適配器是溝通主板與各種外部設(shè)備之間的聯(lián)系渠道。聲卡并行接口

串行接口鼠標(biāo)和鍵盤PS/2接口

網(wǎng)卡接口音頻接口USB接口USB接口并行接口網(wǎng)卡顯卡

微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成第26頁/共31頁第二十六頁，共32頁。主板MotherBoard

與AT（IBM公司）結(jié)構(gòu)相比，ATX（Intel公司）結(jié)構(gòu)采用了增強(qiáng)的電源管理，真正實(shí)現(xiàn)電腦的綠色節(jié)能功能。關(guān)機(jī)時(shí)該結(jié)構(gòu)的電源并未真正斷電，用戶可以通過維持的微弱電流實(shí)現(xiàn)軟件開\關(guān)機(jī)以及遠(yuǎn)程開機(jī)。AT和Baby-AT是多年前的老主板結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在已經(jīng)淘汰LPX、NLX、FlexATX則是ATX的變種，多見于國外的品牌機(jī)EATX和WATX則多用于服務(wù)器/工作站主板ATX是目前市場上最常見的主板結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展插槽較多，PCI插槽數(shù)量在4-6個(gè)，大多數(shù)主板都采用此結(jié)構(gòu)MicroATX又稱MiniATX，是ATX結(jié)構(gòu)的簡化版，就是常說的“小板”，擴(kuò)展插槽較少，PCI插槽數(shù)量在3個(gè)或3個(gè)以下，多用于品牌機(jī)并配備小型機(jī)箱BTX則是英特爾制定的最新一代主板結(jié)構(gòu)第27頁/共31頁第二十七頁，共32頁。PCI插槽：PedpherdComponentInterconnect周邊元件擴(kuò)展接口

位于主板上AGP插槽的下方，ISA插槽的上方。其位寬為32位或64位，工作頻率為33MHz,最大數(shù)據(jù)傳輸率為133MB/sec(32位)和266MB/sec(64位)?？刹褰语@卡、聲卡、網(wǎng)卡、內(nèi)置Modem、內(nèi)置ADSLModem、USB2.0卡、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、電視卡、視頻采集卡以及其它種類繁多的擴(kuò)展卡。PCI插槽是主板的主要擴(kuò)展插槽，通過插接不同的擴(kuò)展卡可以獲得目前電腦能實(shí)現(xiàn)的幾乎所有功能，是名副其實(shí)的“萬用”擴(kuò)展插槽AGP插槽：Accelerated-Graphics-Port加速圖形端口它是一種為緩解視頻帶寬緊張而制定的總線結(jié)構(gòu)，主要針對圖形顯示方面進(jìn)行優(yōu)化，專門用于圖形顯示卡，目前已經(jīng)被PCIExpress插槽取代ISA插槽：IndustrialStandardArchitecture工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)總線

ISA插槽是基于ISA總線的擴(kuò)展插槽，可插接顯卡，聲卡，網(wǎng)卡以及所謂的多功能接口卡等擴(kuò)展插卡。其CPU資源占用太高，數(shù)據(jù)傳輸帶寬太小，已經(jīng)被淘汰主板上各類擴(kuò)展槽第28頁/共31頁第二十八頁，共32頁。主板上各類接口IDE接口：IntegratedDriveElectronics電子集成驅(qū)動(dòng)器

是目前硬盤和光驅(qū)與主板連接的接口。它的本意是指把“硬盤控制器”與“盤體”集成在一起的硬盤驅(qū)動(dòng)器。把盤體與控制器集成在一起的做法減少了硬盤接口的電纜數(shù)目與長度，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘玫搅嗽鰪?qiáng)，硬盤制造起來變得更容易，因?yàn)橛脖P生產(chǎn)廠商不需要再擔(dān)心自己的硬盤是否與其它廠商生產(chǎn)的控制器兼容。對用戶而言，硬盤安裝起來也更為方便。USB接口：UniversalSerialBUS通用串行總線

USB應(yīng)用在PC領(lǐng)域的接口技術(shù)，它是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。USB傳輸速度快，支持熱插拔，獨(dú)立供電等優(yōu)點(diǎn)，可以連接鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)、掃描儀、攝像頭、閃存、MP3機(jī)、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)硬盤、外置光軟驅(qū)、USB網(wǎng)卡、ADSLModem、CableModem等，幾乎所有的外部設(shè)備串行口/并行口現(xiàn)在的PC機(jī)一般有兩個(gè)串行口COM1和COM2。串行口的數(shù)據(jù)和控制信息是一位接一位地傳送出去的。雖然這樣速度會慢一些，但傳送距離較并行口更長，因此若要進(jìn)行較長距離的通信時(shí)，應(yīng)使用串行口。通常COM1使用的是9針D形連接器，也稱之為RS-232接口，而COM2有的使用的是老式的DB25針連接器，也稱之為RS-422接口。并行口是電腦與其它設(shè)備傳送信息的一種標(biāo)準(zhǔn)接口,這種接口將8位數(shù)據(jù)位同時(shí)并行傳