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计算机硬件. 主讲:张镭镭. 授课时间:2007年10月. 计算机系统概述. 冯诺伊曼计算机结构. 现有计算机结构组成. 计算机系统概述. 硬件. 计算机中实实在在的部分,可以触摸. 促进. 制约. 裸机. 计算机. 软件. 程序以及相关文档的结合. 冯诺伊曼计算机结构. 运行结果. 程 序. 输入设备. 存储器. 输出设备. 取数. 存数. 存取命令. 输入命令. 输出命令. 指 令. 运算器. 控制器. 计算机的硬件组成. Think?. 现在的计算机硬件有哪些?. 微机结构. 微型计算机的结构.
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计算机硬件 主讲:张镭镭 授课时间:2007年10月 计算机系统概述 冯诺伊曼计算机结构 现有计算机结构组成
计算机系统概述 硬件 计算机中实实在在的部分,可以触摸 促进 制约 裸机 计算机 软件 程序以及相关文档的结合
冯诺伊曼计算机结构 运行结果 程 序 输入设备 存储器 输出设备 取数 存数 存取命令 输入命令 输出命令 指 令 运算器 控制器 计算机的硬件组成
Think? 现在的计算机硬件有哪些?
微型计算机的结构 • 控制器+运算器=CPU(微处理器) • 微机=CPU+存储器+输入输出设备+总线
外存储器 输入设备 内存储器 输出设备 控制器 运算器 CPU 主机 微型机硬件基本结构
中央处理器(CPU) • 包含运算器和控制器。 • 是一块体积不大而元件集成度非常高、功能强大的芯片,是计算机的核心部件(微处理器)。 • CPU的性能指标直接决定微型机系统的性能指标 • 字长:每次处理数据的能力 16位、32位、64位 • 主频:以MHZ或GHZ为单位,频率越高其处理数据越快。 高主频=高性能,这个自奔腾4问世后已经不再是真理
CPU Cache RAM CPU内部的组成 • 寄存器 • 临时存放参加运算的数据和得到的中间结果 • 运算器(执行单元) • 对数据进行各种算术运算和逻辑运算 • 控制器 • 取指令,解释指令的含义(指令译码)产生控制其它部件的操作控制信号,记录内部状态。 • 高速缓冲存储器(Cache) • 解决CPU与RAM之间的速度差问题。
存储器分类 内存(主存储器) 外存(辅助存储器) 存放正在使用的程序和数据 存放暂不使用的程序和数据
控制信号 指 令 中 央 处 理 器 控 制 器 控制信号 数 据 寄 存 器 组 运 算 器 运算结果 内 存 储 器 CPU与内存的关系
主存储器分类 只读存储器(ROM):关电后存储器里的信息不会消失 ROM--BIOS 随机存储器(RAM):关电后存储器里的信息会马上消失
主存储器---- ROM 存放固定不变的控制计算机的系统程序和数据
主存储器分类 静态SRAM(快、贵、小、低) 随机存储器RAM 动态DRAM 主存(内存) PROM可编程只读存储器 可擦除可编程只读存储器EPROM 只读存储器ROM 掩膜型只读存储器MROM
外存储器---磁盘存储器 • 磁盘存储器分为软盘和硬盘。 • 两者都是由磁盘片组成,不同的是软盘只有一片盘片,硬盘通常由一组重叠的盘片组成。 • 磁盘片以塑料或铝合金为基质的盘片上涂一层磁性材料制成,通过磁层的磁化与否来记录二进制信息。
软盘的结构及容量 每个扇区大小为:512B(字节) 1.44M软盘有:有2面 每面有:80个磁道 每个磁道有:18个扇区 容量=2*80*18*512=1474560B=1440KB 约=1.44MB
硬盘 组成与原理 • 作用 长期保存各类信息 • 特点 可读写,大容量,不便携带 • 组成 • 磁盘片(存储介质) • 主轴与主轴电机 • 移动臂和磁头 • 控制电路 它们全部密封于一个盒状装置内,这就是通常所说的硬盘驱动器。
硬盘 • 主要指标:容量、转速 • 接口类型:并口、串口(市场主流) • 速度为外存中最快的。 • 防止硬盘工作中震动。
光盘 • 光盘存储器优点 成本低,存储密度高,容量大,可靠性高,不易受损,耐用,易于长期保存数据 • 光盘存储器缺点 读出速度和数据传输速度比硬盘慢得多 • 光盘存储器分为两大类型 • CD 光盘存储器 • DVD 光盘存储器
内存与外存的比较 内部存储器 访问速度快 信息暂时性 相对价格高 外部存储器 访问速度慢 信息永久性 相对价格低
练习: • 下面有关外存储器的描述不正确的是 • A.外存不能为cpu直接访问,必须通过内存。 • B.外存中的信息,断电后信息也随之消失。 • C.外存既是输入设备,又是输出设备。 • D.扇区是磁盘存储信息的最小单位。 (B)
练习: • 下面存储器速度最快的是 • A.Cache • B.Ram • C.硬盘 • D.光盘 (A)
练习: • 微型计算机的运算器、控制器及内存储器的总称是 • A.中央处理器 • B.硬件系统。 • C.服务器。 • D.主机。 (D)
练习: • 计算机的主存储器是指 • A.RAM和磁盘 • B.ROM。 • C.ROM和RAM。 • D.硬盘和控制器。 (C)
总结 • 了解微型计算机的结构。 • 掌握CPU的性能指标。 • 掌握内存储器的分类和特点。 • 掌握外存的特点和磁盘的容量计算。