1、1-1,系 統(tǒng) 總 線,存儲器,運算器,控制器,接口與通信,輸入/輸出設(shè)備, 計算機組成原理 ,第一章 計算機系統(tǒng)概論,1-2,本章大綱：本章以概念為主，內(nèi)容較少。 計算機的發(fā)展歷程； 馮諾依曼計算機的原理及基本組成； 計算機的層次結(jié)構(gòu)； 計算機的常用性能指標：吞吐量、響應(yīng)時間；CPU時鐘周期、 主頻、CPI、CPU執(zhí)行時間； MIPS、MFLOPS。,第一章 計算機系統(tǒng)概論,1-3,第一章 計算機系統(tǒng)概論,1、計算機系統(tǒng)的組成2、計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)3、計算機的發(fā)展簡史4、計算機的應(yīng)用范圍,應(yīng)用軟件 系統(tǒng)軟件,硬件,1-4,計算機由硬件和軟件兩大部分組成，統(tǒng)稱計算機系統(tǒng)。即：單有計算機硬件或

2、計算機軟件，都不能稱為計算機系統(tǒng)。硬件結(jié)構(gòu)和性能 對 程序處理的速度 影響是很大的。,1、計算機系統(tǒng)的組成,計算機系統(tǒng),硬件系統(tǒng),控制器,主機,CPU,內(nèi)存儲器,外設(shè),外存儲器,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,系統(tǒng)軟件,應(yīng)用軟件,運算器,軟件系統(tǒng),軟盤,硬盤,光盤,操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件,1-5,系統(tǒng)軟件包括： 1、操作系統(tǒng) 2、語言處理程序 3、標準庫程序 4、服務(wù)性程序 5、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 6、計算機網(wǎng)絡(luò)軟件,1、計算機系統(tǒng)的組成：軟件系統(tǒng),計算機軟件有兩大類：系統(tǒng)軟件（直接管理硬件資源）和 應(yīng)用軟件。 系統(tǒng)軟件調(diào)用（管理）應(yīng)用軟件。,1-6,1、計算機系統(tǒng)的組成：軟件系統(tǒng),匯編語言：面向機器 機器語

3、言：面向機器 匯編語句與機器語句一一對應(yīng)。,通過 匯編程序 翻譯,邏輯功能：計算 0 + 1 機器指令：001 00 01 匯編語言：ADD r1, r2,1-7,1、計算機系統(tǒng)的組成：軟件系統(tǒng),中間語言,1-8,計算機硬件系統(tǒng)包括： CPU（運算器、控制器、Cache） 存儲系統(tǒng)（高速緩存、主存儲器、外存設(shè)備） 輸入/ 輸出設(shè)備等主要組成部分。 它們總是通過總線和接口連接在一起， 構(gòu)成一臺完整的計算機。,系 統(tǒng) 總 線,存儲器,運算器,控制器,接口與通信,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,1、計算機系統(tǒng)的組成：硬件系統(tǒng),1-9,計算機進行解題的過程完全和我們?nèi)擞盟惚P解題的情況類似： 運算器：相當于算盤，具

4、有計算功能的部件。 存儲器：相當于紙，具有記憶功能的部件。 輸入設(shè)備或者輸出設(shè)備：相當于筆，把原始解題數(shù)據(jù)送到計算機或者把運算結(jié)果顯示出來的設(shè)備。 控制器：相當與我們?nèi)说拇竽X，能夠自動控制整個計算過程的。 和打算盤不同的是以上這些部分是 由電子線路和其他設(shè)備進行控制。,計算機是死的，人的大腦是靈活的。,1、計算機系統(tǒng)的組成：硬件系統(tǒng),1-10,運算器: 是計算機中進行數(shù)據(jù)加工的部件。 其主要功能包括： 1、執(zhí)行數(shù)值數(shù)據(jù)的 加 減 乘 除 等算術(shù)運算， 執(zhí)行邏輯數(shù)據(jù)的 與 或 非 等邏輯運算， 所有的運算功能由一個被稱為 ALU（算術(shù)邏輯單元）的電路完成。 功能強的ALU還能執(zhí)行 定點運算、 浮

5、點運算， 甚至向量運算。 2、暫時存放參加運算的數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。 （由多個通用寄存器來完成）,系 統(tǒng) 總 線,存儲器,運算器,控制器,接口與通信,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,1、計算機系統(tǒng)的組成：硬件系統(tǒng),1-11,控制器：是計算機的管理機構(gòu)和指揮中心。（人的大腦） 控制計算機中其他各部件， 對運算器、存儲器、輸入/輸出設(shè)備等部件發(fā)出有關(guān)操作命令。 功能： 1、正確執(zhí)行每條指令（單個指令） 先取一條指令、 分析這條指令、 再按指令格式和功能執(zhí)行這條指令。 2、保證指令按規(guī)定序列自動連續(xù)執(zhí)行。 （多個指令） 3、對異常情況和請求及時響應(yīng)和處理。,系 統(tǒng) 總 線,存儲器,運算器,控制器,接口與通信,輸入設(shè)

6、備,輸出設(shè)備,1、計算機系統(tǒng)的組成：硬件系統(tǒng),1-12,存儲器：是存放程序和數(shù)據(jù)的部件，它具有記憶作用。 三級存儲系統(tǒng)： 高速緩沖存儲器、 主存儲器、 輔助存儲器。 這三級存儲器所用的存儲介質(zhì) （半導(dǎo)體材料，磁性材料）， 工作原理和特性各不相同。,系 統(tǒng) 總 線,存儲器,運算器,控制器,接口與通信,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,1、計算機系統(tǒng)的組成：硬件系統(tǒng),1-13,存儲器是存儲單元的集合。 存儲器的基本操作：讀/寫，統(tǒng)稱為訪問。 每個存儲單元都有一個編號，稱為“地址”。 存儲器的容量：存儲器所有存儲單元的總數(shù)（通常以字節(jié)為單位）。 例如：賓館的房間號碼是地址， 每個房間里的床位相當于存儲的一位數(shù)據(jù)。

7、,1KB （210 字節(jié) ） 1MB （220 字節(jié)） 1GB （230 字節(jié)） 1TB （240 字節(jié)）,存儲單元地址：每個存儲單元賦予一個地址 存儲字： 存儲單元中二進制代碼的內(nèi)容 存儲字長：存儲單元中二進制代碼的位數(shù) 8位；16位；32位；64位,存儲單元 （房間）,存儲位（床位：有人/無人）,存儲器 （大樓）,地址,1、計算機系統(tǒng)的組成：硬件系統(tǒng),存儲位 = 存儲元件 = 存儲基元 = 儲存元,重點,1-14,P ASCII字符編碼表,表中編碼符號的排列次序為 b7b6b5b4b3b2b1b0 b7恒等于“0”， b6b5b4為高位部分， b3b2b1b0為低位部分。,1-15,輸入設(shè)

8、備：向計算機送入程序和數(shù)據(jù)的，有一定獨立功能的設(shè)備。 它通過接口和總線與計算機連通，用于人機交互聯(lián)系，把人們所熟悉的某種數(shù)據(jù)變換成機器內(nèi)部所能接收和識別的二進制數(shù)據(jù)。 例如：鍵盤、鼠標等。,理想的輸入設(shè)備應(yīng)是“會看”“會聽” “會看”：攝像頭，電子掃描筆 “會聽”：麥克風(fēng),系 統(tǒng) 總 線,存儲器,運算器,控制器,接口與通信,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,1、計算機系統(tǒng)的組成：硬件系統(tǒng),1-16,輸出設(shè)備：用于送出計算機內(nèi)部數(shù)據(jù)的設(shè)備。 它把計算機的數(shù)據(jù)以人們能以識別的形式輸出。 例如：顯示器等,理想的輸出設(shè)備應(yīng)是“會寫”“會講”。 “會寫”：打印機，繪圖儀等 “會講”：音響設(shè)備等,系 統(tǒng) 總 線,存儲器

9、,運算器,控制器,接口與通信,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,1、計算機系統(tǒng)的組成：硬件系統(tǒng),1-17,接口：通過接口，主機和外設(shè)可以并行協(xié)調(diào)地工作。 輸入/輸出設(shè)備通常稱為外圍設(shè)備。其種類繁多，數(shù)據(jù)傳送方式和速 度差異也很大，因此它不能直接同主機相連接，而要通過接口與主 機相連接。 例如：網(wǎng)卡、聲卡、顯卡等。,系統(tǒng)總線：是構(gòu)成計算機系統(tǒng)的骨架，是多個系統(tǒng)部件之間進行數(shù)據(jù)傳送的公共通道。 借助系統(tǒng)總線的連接，計算機在各系統(tǒng)部件之間實現(xiàn)地址、數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)的傳送。 例如：主板上的傳輸線路,系 統(tǒng) 總 線,存儲器,運算器,控制器,接口與通信,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,1、計算機系統(tǒng)的組成：硬件系統(tǒng),1-18,計算機

10、硬件的三個主要性能指標：,1、機器字長：CPU 一次能處理數(shù)據(jù)的位數(shù)，通常與 CPU 中 寄存器的位數(shù) 有關(guān)。 機器字長會影響機器的運算速度。 2、運算速度： 主頻：機器內(nèi)部主時鐘的頻率，衡量機器速度的重要參數(shù)。 它的倒數(shù)是CPU時鐘周期。 MIPS：每秒執(zhí)行百萬條指令 MFLOPS：每秒執(zhí)行百萬次浮點運算 CPI：執(zhí)行一條指令所需時鐘周期數(shù) 3、存儲容量：存放二進制信息的總位數(shù)，通常用字節(jié)表示，包括主存與輔存。 存儲單元個數(shù) 一個存儲單元位數(shù) 例如：64 K 32位 數(shù)據(jù)通路寬度：數(shù)據(jù)總線一次所能并行傳送的位數(shù)，它關(guān)系到數(shù)據(jù)的傳送能力。 吞吐量：指流入、處理和流出系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的速率。主要取決于

11、主存的存取周期。 響應(yīng)時間：計算機系統(tǒng)對特定事件的響應(yīng)時間。,1、計算機系統(tǒng)的組成：硬件系統(tǒng),重點,其它性能指標：,1-19,16位操作系統(tǒng) Windows 1.0（1985），Windows 2.0（1987）。 混合的16/32位操作系統(tǒng) Windows 95（1995、1996、1997），Windows 98（1998、1999、2000）， Windows ME。 32位操作系統(tǒng) Windows NT 3.1（1992年）、NT 3.5、NT 3.51、NT 4.0、Windows 2000、 Windows XP 32位Windows Vista（Windows Vista同時有3

12、2位的x86版本與64位的x64版本） 64位操作系統(tǒng) Windows XP 64位版、Windows Server 2003 64位版、 Windows Vista 64位版,機器字長一般體現(xiàn)在寄存器的位數(shù)，不同字長的計算機安裝不同的操作系統(tǒng),64位電腦可以安裝32位操作系統(tǒng)，32位電腦絕對不能安裝64位操作系統(tǒng)。,擴展內(nèi)容：機器字長,1-20,第一章 計算機系統(tǒng)概論,1、計算機系統(tǒng)的組成2、計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)3、計算機的發(fā)展簡史4、計算機的應(yīng)用范圍,應(yīng)用軟件 系統(tǒng)軟件,硬件,計算機系統(tǒng)按功能 劃分成多級層次。,1-21,軟件,硬件,2、計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),由軟件實現(xiàn)的虛擬機器。,由硬件

13、實現(xiàn)的實際機器。 是我們將要學(xué)習(xí)的！,虛擬機： 是一個由軟件實現(xiàn)的抽象計算機， 不同軟件（語言）角度獲得不同層次的虛擬機。,應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件、硬件構(gòu)成了計算機系統(tǒng)的三個層次結(jié)構(gòu)。 除了硬件系統(tǒng)，其它層次稱為虛擬機。從某一層次的觀察者看來，他只通過該層次的語言來了解和使用計算機，不必關(guān)心下幾層的機器是如何工作和實現(xiàn)各自功能的。,1-22,第一章 計算機系統(tǒng)概論,1、計算機系統(tǒng)的組成2、計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)3、計算機的發(fā)展簡史4、計算機的應(yīng)用范圍,馮.諾依曼,1-23,當代計算機的體系結(jié)構(gòu)的形式是馮.諾依曼等人提出了計算機設(shè)計的一些基本思想，到目前為止大多數(shù)計算機仍沿用這一體制。 馮.諾依曼體制

14、特點： 1、指令和數(shù)據(jù)均用二進制表示。 2、引入存儲程序概念。（計算機不僅可以存儲數(shù)據(jù)也可以存儲程序） 將程序事先存入主存儲器中，計算機在工作時自動高速從存儲器中 取出指令加以執(zhí)行。 3、計算機系統(tǒng)由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部 件組成。 4、計算機以運算器為核心的集中式控制。 5、指令由操作碼和地址碼組成。 指令在計算機中是順序執(zhí)行的，并受PC的統(tǒng)一控制。,3、計算機發(fā)展簡史,1-24,典型馮.諾依曼計算機結(jié)構(gòu)以運算器為中心： 輸入輸出設(shè)備與存儲器之間的數(shù)據(jù)傳送都途徑運算器。 運算器、存儲器、輸入輸出設(shè)備的操作以及它們之間的聯(lián)系都由控制器集中控制。,3、計算機的發(fā)展簡史,

15、1-25,現(xiàn)在的計算機結(jié)構(gòu)（馮.諾依曼結(jié)構(gòu)） 不改變的：存儲程序（精華） 改變的是：以存儲器為中心，總線結(jié)構(gòu)，分散控制。,3、計算機的發(fā)展簡史,輸入設(shè)備,控制器,存儲器,輸出設(shè)備,運算器,地址,指令,數(shù)據(jù),結(jié)果,反饋信息,操作指令,控制信號,請求信號,控制信號,請求信號,輸入程序和數(shù)據(jù),1-26,從器件發(fā)展而言，經(jīng)歷了五次更新?lián)Q代 電子管、繼電器存儲 晶體管磁介質(zhì)存儲 集成電路 大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路 智能計算機,3、計算機的發(fā)展簡史,從結(jié)構(gòu)的發(fā)展而言，經(jīng)歷了： 單個CPU單機系統(tǒng) 流水線機 多處理機 大規(guī)模的并行處理機 從技術(shù)的發(fā)展上而言，經(jīng)歷了： 變址技術(shù) 中斷技術(shù) 微程序技術(shù) 緩沖技術(shù)

16、共享 重用技術(shù) 虛擬技術(shù),1-27,世界第一臺電子計算機ENIAC 埃尼阿克 賓夕法尼亞大學(xué)摩爾工程學(xué)院，莫奇利和?？颂仡I(lǐng)導(dǎo)的研究小組 由程序控制的電子數(shù)字計算機，全電子，不存儲程序，十進制表示。,1946年2月14日 18000多個電子管 60000多個繼電器 10000個電容器 6000個開關(guān) 重量30噸 占地170平方米 耗電140千瓦 運算速度5000次加法/秒,3、計算機的發(fā)展簡史,ENIAC,1-28,從這臺計算機問世以來，計算機的發(fā)展經(jīng)歷了五代變化。 1、第一代 電子管計算機時代（1945-1950年后期） 采用電子管作為基本部件，體積大，速度慢，可靠性低， 確定了程序設(shè)計的基本

17、方法，“數(shù)據(jù)處理機”開始得到應(yīng)用。 運算速度：每秒鐘幾千次，幾萬次。 2、第二代 晶體管計算機時代（50年代后期到60年代初期） 這個時代的計算機由電子管改為晶體管，大大地縮小了它 的體積，降低了功耗，提高了速度和可靠性，價格不斷下降； 在此期間，“工業(yè)控制機”開始得到了應(yīng)用。 運算速度：每秒幾萬次至幾十萬次。,3、計算機的發(fā)展簡史,1-29,3、計算機的發(fā)展簡史,第三代 中小規(guī)模集成電路計算機時代（60年代中期到70年代前期） 這個時期的計算機采用集成電路為基本器件。 可靠性進一步提高，體積進一步縮小，成本進一步下降， 集成電路的出現(xiàn)，形成計算機通用化，生產(chǎn)系列化，使用系統(tǒng)化， 這時“小型計

18、算機”開始出現(xiàn)。 運算速度：每秒幾十萬次到幾百萬次 4、第四代 超大規(guī)模集成電路計算機時代（為1971年開始到如今） 可靠性更進一步提高，體積更進一步縮小，成本更進一步降低， 由幾片大規(guī)模集成電路組成的“微型計算機”開始出現(xiàn)。 運算速度：每秒幾百萬次至幾千萬次。,1-30,摩爾定律 (Moores Law),1964年戈登摩爾提出摩爾定律： 在芯片上所能集成的晶體管數(shù)目將會每隔18個月翻一翻。 性能每10年提高100倍，但價格基本不變。 用同樣的價格，五年之后能買到性能高十倍的機器。 這一法則適用至今：1979-2011，32年精確符合，再適用十年。,3、計算機的發(fā)展簡史,1-31,有四種飛速

19、發(fā)展的實現(xiàn)技術(shù)對現(xiàn)代計算機實現(xiàn)的影響最為深遠： 集成電路邏輯技術(shù)，晶體管密度每年以35%增長，4年翻2番。芯片尺寸買年增長1020。使得每個芯片上晶體管每年增長50。 半導(dǎo)體DRAM，其晶體密度每年增長4060%，訪問時間平均每十年減少1/3。每片的帶寬隨著延遲時間縮短而以其2倍的速度增長。 磁盤存儲技術(shù)，存儲密度最近每年100增長，訪問時間過去10年縮短了1/3。 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，取決于交換和傳輸系統(tǒng)。延遲和帶寬都能改進。,發(fā)展思路： 提高速度，擴大存儲容量，降低成本，提高系統(tǒng)可靠性，方便用戶的使用。,3、計算機的發(fā)展簡史,1-32,Intel公司部分微處理器的部分工藝參數(shù),3、計算機的發(fā)展簡史,

20、1-33,Roadrunner： IBM制造出全球運算速度最快的超級電腦。 每秒運行1.105千萬億次 耗資1.33億美元 主要供美國能源部計算核能武器存儲量的安全及可靠性，同時提供提供科學(xué)，金融，汽車，及航天工業(yè)等領(lǐng)域的運算。,3、計算機的發(fā)展簡史,1-34,計算機的分類,超級計算機 用于科學(xué)計算領(lǐng)域，Gray-1，銀河機 大型計算機 多用戶的通用計算機 小型計算機 體積小、成本低，通用性強 工作站 強大的圖形功能 微型計算機 成本低、應(yīng)用廣 嵌入式計算機 成為其它設(shè)備的一部分,3、計算機的發(fā)展簡史,1-35,臺式電腦擁有最大的市場：價格1000美元左右的個人電腦； 10 000美元左右的工

21、作站。良好的性價比。 服務(wù)器，互聯(lián)網(wǎng)刺激了其發(fā)展：需提供可靠有效的服務(wù)；可擴展性，升級計算能力、主存容量、存儲空間以及I/O帶寬。 目標：吞吐量，單位時間處理請求的數(shù)目。 嵌入式系統(tǒng)，安裝在其它設(shè)備中的計算機，是計算機市場增長最快的(微波爐、洗衣機、打印機、網(wǎng)絡(luò)交換機、汽車、掌上電腦、手機、Smart卡)。,3、計算機的發(fā)展簡史,計算機的發(fā)展方向： 60年代：主要形式是數(shù)百萬美元的大型機。 目前：臺式電腦、服務(wù)器、嵌入式系統(tǒng)。,1-36,嵌入式系統(tǒng)兩個關(guān)鍵的特征：最小化存儲器和最小化功耗的需求。,3、計算機的發(fā)展簡史,1-37,軟硬件比例 軟件 硬件 最少硬件 目前計算機 不可編程,發(fā)展,發(fā)展

22、趨勢：硬件實現(xiàn)的比例越來越高，軟件所占的成本上升。 硬件實現(xiàn)：速度快，靈活性差；軟件實現(xiàn)：速度低，靈活性高。 隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展和軟件硬化的趨勢，要明確劃分計 算機系統(tǒng)軟、硬件界限已經(jīng)顯得比較困難了。 因為任何操作和指令可以由軟件來實現(xiàn)，也可以由硬件來實現(xiàn)， 采用硬件還是軟件方案，取決于價格、速度、可靠性、存儲容量、 變更周期等因素。,3、計算機的發(fā)展簡史,1-38,云計算： 高度可擴展且抽象化的IT資源，通過網(wǎng)絡(luò)以服務(wù)的形式提供給用戶的計算形態(tài)。 高性能PC服務(wù)器、刀片服務(wù)器、 成熟的虛擬化技術(shù)、 IA服務(wù)器的虛擬化技術(shù) 網(wǎng)格計算、自主計算等技術(shù)的引入，奠定了云計算機發(fā)展的基礎(chǔ)。

23、例如：4核CPU和16GB內(nèi)存的服務(wù)器，可運行12個左右的虛擬機； DELL公司專門面向云計算供應(yīng)商，提供可定制的高密度、低電耗服務(wù)器。 安全問題： 俄羅斯聯(lián)邦安全局將Skype、Gmail與Hotmail列為“國家安全威脅”并建議予以禁止 公有云與私有云 IBM私有云：IBM CloudBurst 向大型企業(yè)提供 構(gòu)架云計算環(huán)境所必需的硬件、 軟件、服務(wù)打包的私有云服務(wù)。,擴展：IT即服務(wù) IT as a Service,平臺、應(yīng)用軟件中的虛擬服務(wù)器、存儲設(shè)備和應(yīng)用程序的開發(fā),1-39,神馬都是浮云,1-40,IaaS: Infrastructure as a Service 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)

24、：提供虛擬服務(wù)器、存儲等硬件 A目前最大的的云計算基礎(chǔ)服務(wù)供應(yīng)商按小時出租EC2服務(wù) PaaS: Platform as a Service 平臺即服務(wù) Windows Azure Platform 云計算中心操作系統(tǒng) Google PaaS “Google for App Engine”： 奧巴馬，從民眾問題中選出最希望總統(tǒng)解決的問題，48小時，93000人， 10萬多個問題，投票360萬次，但是網(wǎng)頁速度沒有減慢一點。 SaaS：Software as a Service 軟件即服務(wù) Google Gmail(Ajax開發(fā))：日本尤妮佳公司全面采用Gmail,個人郵箱從 300MB到25GB

25、。公司全球統(tǒng)一域名，6800多員工。 Google Docs, S 全球最大SAAS（軟件即服務(wù)）提供商 CRM,SFA EPR Microsoft Office Web Application HaaS：Hard as a Service 硬件即服務(wù) DaaS：Desktop as a Service 虛擬化服務(wù)式桌面系統(tǒng),擴展：IT即服務(wù)Anything as a Service,1-41,第一章 計算機系統(tǒng)概論,1、計算機系統(tǒng)的組成2、計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)3、計算機的發(fā)展簡史4、計算機的應(yīng)用范圍,1-42,隨計算機的迅速發(fā)展，它的應(yīng)用范圍也越來越廣泛，已經(jīng)涉及到人類 社會的各個領(lǐng)域，例如

26、：教育，文化藝術(shù)，生產(chǎn)，家庭，軍事，等各 個行業(yè)，一般計算機應(yīng)用可以歸納七個方面的內(nèi)容。 1、科學(xué)計算 早期的計算機一般都應(yīng)用于科學(xué)研究和工程技術(shù)計算。 例如：數(shù)、理、化、生物學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)研究，以及航天飛行、人造衛(wèi)星、運載火箭軌道等方面的大量的數(shù)據(jù)運算，利用計算機進 行數(shù)值計算，可大大節(jié)省時間，人力和物力。 2、自動控制 可以減輕人的勞動強度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，它主要應(yīng)用于冶金、化工、電力、交通、機械、軍事等部門。隨著科學(xué)的進步，計算機的自動化控制應(yīng)用越來越廣，（水泥廠的配料控制）,4、計算機的應(yīng)用范圍,1-43,3、測量和測試 計算機在測量和測試領(lǐng)域中的應(yīng)用比較也相當大。 例如對高溫，低溫，有毒

27、氣體，輻射環(huán)境的測量和測試，核爆炸時數(shù)據(jù)采集等都必須用自動化的手段才能得到數(shù)據(jù)。 4、信息處理 計算機在早期時常用于數(shù)值計算，現(xiàn)在發(fā)展到非數(shù)值計算，可以用來處理文字，圖象，聲音等多媒體技術(shù)，信息處理的范圍相當廣泛，計算機應(yīng)用數(shù)量較多，應(yīng)用所占的比例也大，帶來的各種效益也十分明顯。 例如 事務(wù)處理：商業(yè)、銀行、郵政業(yè)務(wù)上的應(yīng)用。 管理應(yīng)用：人事管理、倉庫管理、檔案管理等。 5、家用電器 電子玩具、游戲機、冰箱、洗衣機定時及控制等。,4、計算機的應(yīng)用范圍,1-44,6、教育和衛(wèi)生 計算機的輔助教學(xué)、遠程教學(xué)；衛(wèi)生系統(tǒng)中，各種疾病的電腦診斷系統(tǒng)。 例如：心腦電圖分析儀，CT圖象處理設(shè)備，肝病電腦診治

28、系統(tǒng)等，這些專家系統(tǒng)為診治疾病發(fā)揮了很大的作用。 7、人工智能 計算機能夠模仿人的高級思維，著就是“機器人”。 目前世界上有數(shù)萬臺“工業(yè)機器人”，在第一線工作。 例如：高溫，低溫，有毒氣體、輻射等環(huán)境下工作。 比“工業(yè)機器人”更高明的“智能機器人”有判斷和決策能力，靈活機 動地完成控制任務(wù)和信息處理任務(wù)。,4、計算機的應(yīng)用范圍,1-45,認識計算機的基本硬件,補充知識,1-46,1、主板 2、北橋芯片 3、南橋芯片 4、CPU插座 5、內(nèi)存插槽 6、PCI插槽 7、AGP插槽 8、ATA接口,9、 軟驅(qū)接口 10、電源插口及主板供電部分 11、BIOS及電池 12、機箱前置面板接頭 13、外部

29、接口 14、其他主要芯片,補充知識：計算機主板學(xué)習(xí),1-47,1、主板 一塊主板主要由線路板和它上面的各種元器件組成 。 主板的類型和檔次決定著整個微機系統(tǒng)的類型和檔次，主板的性能影響著整個微機系統(tǒng)的性能 。 例如：ATX板型，便于ATX機箱的風(fēng)扇對CPU進行散熱，而且板上的很多外部端口都被集成在主板上。,計算機主板,1-48,芯片組(Chipset)是主板的核心組成部分，按照在主板上的排列位置的不同，通常分為北橋芯片和南橋芯片。 2.北橋芯片 北橋芯片一般提供對CPU的類型和主頻、內(nèi)存的類型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯等支持，通常在主板上接近CPU插槽的位置，由于此類芯

30、片的發(fā)熱量一般較高，所以在此芯片上裝有散熱片。 3.南橋芯片 南橋芯片主要用來與I/O設(shè)備及ISA設(shè)備相連，并負責(zé)管理中斷及DMA通道，讓設(shè)備工作得更順暢。,計算機主板,1-49,4.CPU插座 CPU插座就是主板上安裝處理器的地方。 主流的CPU插座主要有： Socket AM2 Socket S1 Socket F Socket 771 Socket 479 Socket 775 Socket 754 Socket 939 Socket 940 Socket 603 Socket 604 Socket 478 Socket A Socket 423 Socket 370 SLOT 1 SL

31、OT 2 SLOT A Socket 7,計算機主板,雙核：一個CPU芯片有兩個內(nèi)核 雙路：一臺計算機有兩個CPU芯片,1-50,5.內(nèi)存插槽,內(nèi)存插槽是主板上用來安裝內(nèi)存的地方。 不同的內(nèi)存插槽它們的引腳，電壓，性能功能都是不盡相同的，不同的內(nèi)存在不同的內(nèi)存插槽上不能互換使用。,計算機主板,早期的SIMM 單列直插內(nèi)存模塊 （Single Inline Memory Module） 內(nèi)存條通過金手指與主板連接， 內(nèi)存條正反兩面都帶有金手指。,目前的DIMM 雙列直插內(nèi)存模塊 （Dual Inline Memory Module） 與SIMM類似，只是金手指兩端 不像SIMM那樣是互通的，各自 獨立傳輸信號滿足更多傳送需要。,1-51,6.PCI插槽,PCI總線插槽 (peripheral component interconnect) 它是由Intel公司推出的一種局部總線。它定義了32位數(shù)據(jù)總線，且可擴展為64位。 它為顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、電視卡、MODEM等設(shè)備提供了連接接口. 它的基本工作頻率為33MHz， 最大傳輸速率可達132