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计算机硬件系统

计算机硬件系统. 一、复习：. 1 、一个完整的计算机系统由那几部分构成？ 2 、计算机硬件系统由那几部分组成？. 二、中央处理器（ CPU ）. 中央处理器 CPU ： CPU 是计算机的 核心 部件，它完成计算机的 运算 和 控制 功能，由 运算器、控制器 等构成。. １、运算器 （ 1 ）作用： 运算器是计算机的核心部件，主要负责对信息的加工处理。运算器不断地从存储器中得到要加工的数据，对其进行 算术 运算和各种 逻辑 运算，并将最后的结果送回存储器中，整个过程在控制器的指挥下有条不紊地进行。

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计算机硬件系统

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  1. 计算机硬件系统

  2. 一、复习： 1、一个完整的计算机系统由那几部分构成？ 2、计算机硬件系统由那几部分组成？

  3. 二、中央处理器（CPU） 中央处理器CPU：CPU是计算机的核心部件，它完成计算机的运算和控制功能，由运算器、控制器等构成。 １、运算器 （1）作用：运算器是计算机的核心部件，主要负责对信息的加工处理。运算器不断地从存储器中得到要加工的数据，对其进行算术运算和各种逻辑运算，并将最后的结果送回存储器中，整个过程在控制器的指挥下有条不紊地进行。 （2）组成：运算器由算术逻辑单元（ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器等组成。

  4. 二、中央处理器（CPU） 2．控制器 （1）作用：控制器是计算机的指挥中枢，主要作用是使计算机能够自动地执行命令。 （2）组成：控制器由指令指针寄存器、指令寄存器、控制逻辑电路和时钟控制电路等组成。 （3）指令系统：CPU通过发出指令，让计算机识别并执行。如ADDAH，78

  5. 二、中央处理器（CPU） 　　指令由操作码和地址码两种（为了便于对存储器内存放的信息进行管理，整个内存被划分成许多存储单元，每个存储单元都有一个编号， 此编号称为地址（Address）。通常计算机按字节编址。地址与存储单元为一对一的关系，是存储单元的惟一标志。CPU对存储器的读写操作都是通过地址来进行的。） 　　寻址方式：立即寻址、直接寻址、间接寻址、相对寻址、变址寻址、寄存器直接寻址、寄存器间接寻址等。 １、某存储芯片的地址线为22条，则该芯片的寻址空间是（ C）。 A.256KB B.1MB C.4MB D.8MB 2、20根地址线的寻址范围可达____B____。 A、512KB  B、1024KB C、640KB  D、4096KB

  6. 二、中央处理器（CPU） 3、CPU主要的性能指标有： （1）主频：主频越高，CPU的速度就越快，平时所说的1.2MHZ，1.7GMHZ等就是指主频。 （2）时钟频率：CPU的外部时钟频率，由电脑主板提供。 （3）内部缓存（一级缓存）：CPU的内部的高速缓存，用于暂存CPU运算时的部分指令和数据。 （4）外部缓存（二级缓存）：CPU的外部的高速缓存。 （5）制造工艺：现在的CPU制造工艺是0.13微米。

  7. 三、存储器 1、存储系统分层示意图

  8. 三、存储器 49、微型计算机配置高速缓冲存储器是为了解决__D_____。 A、主机与外设之间速度不匹配问题 B、CPU与辅助存储器之间速度不匹配问题  C、内存储器与辅助存储器之间速度不匹配问题 D、CPU与内存储器之间速度不匹配问题

  9. 三、存储器 2、主存储器（内存） 内存分成只读存储器（ROM）、随机读写存储器（RAM）、高速缓冲存储器（CACHE）三种。 （1）只读存储器（ROM） 作用：用于存储计算机中固定的程序和数据，如引导程序、监控程序等。 介质：半导体存储器 特点：①只能进行“读”操作，不能进行“写”操作。 ②计算机断电后，ROM内的原有固化程序和数据不会丢失。 知识链接：ROM既然只能进行“读”操作，不能进行“写”，那最初的程序和数据是怎么写去的？　用紫外线擦除的只读存储器（EPROM）和用电擦除的只读存储器（EEPROM）

  10. 三、存储器 （2）随机读写存储器（RAM） 作用：内存的主要部分，用于动态地存放和输出数据和程序。 介质：半导体存储器 特点：①既能进行“读”操作，也能进行“写”操作。 ②计算机断电后，RAM内的程序和数据全部丢失。所以关机前要把所有程序、文件关闭，保存到外存中。 知识链接：根据制造原理的不同，RAM可分为静态随机存储器SRAM和动态随机存储器DRAM两种。

  11. 三、存储器 （3）高速缓冲存储器（CACHE） 作用：作为CPU与的RAM与间的缓冲，用于提高CPU“读写”程序、数据的速度，从而提高计算机整体的工作速度。 介质：半导体存储器 特点：①既能进行“读”操作，也能进行“写”操作。与RAM比较，CACHE存储容量小，“读写”速度快，价格高。 ②计算机断电后，CACHE内的内容全部丢失。 知识链接：CMOS是主板上的一块可读写RAM芯片，是用来保存BIOS的硬件配置和用户对某些参数的设定，一种用电池供电的存储器。它是确定系统的硬件配置，优化微机整体性能，进行系统维护的重要工具。它保存一些有关系统硬件设置等方面的信息，即使系统掉电，信息也不会丢失。开机时，计算机需要用这些信息来启动系统。如果不慎或发生意外而弄乱了CMOS中保留的信息，电脑系统将不能正常启动。

  12. 三、存储器 21、若计算机运行中突然断电，则微机中___C___会全部丢失，再次通电后也不能完全恢复。 A、ROM 和 RAM B、ROM 和 CACHE C、RAM 和 CACHE D、RAM、ROM 和 CACHE 24、在微机系统中，模块存放在对输入输出设备进行管理的基本程序(BIOS)是放在___B____ A、RAM中 　 B、ROM中 　 C、硬盘中 　 D、寄存器中 38、微型计算机的性能指标中的内存储容量是指____ A__的容量 A、RAM B、ROM C、EPROM D、硬盘

  13. 三、存储器 3、辅助存储器（外存） 外存分成磁带存储器、软盘存储器、优盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器等。 39、下列存储器中，按照读写速度由快到慢的排列正确的有D A、光盘 RAM 硬盘 软盘 　　 B、光盘 硬盘 软盘 C、软盘 硬盘 光盘 D、RAM 硬盘 光盘 软盘 5．动态存储器件（DRAM）与静态存储器件（SRAM）相比，其特点是（ C ）。 A.容量大 B.速度快 C.需要定期刷新 D.价格低

  14. 四、输入输出系统 １、 输入输出控制方式 CPU控制输入输出设备工作的方式有三种：程序查询方式，中断方式和直接存储器访问方式。 (1)．程序查询方式 程序查询方式是在程序控制下CPU与外设之间交换数据。其工作过程是首先用程序向外设发出进行数据传送的控制信号，然后从外设读取外设状态，检查是否可以进行数据传送，若外设准备就绪，则进行数据传送；否则反复读外设状态并检查，直到外设准备就绪再进行数据传送。使用程序查询方式，在外设没有准备就绪或外设正进行其他工作时CPU只能等待不能进行其他工作。程序查询方式主要用软件方式实现，它的特点是CPU工作效率低。

  15. 四、输入输出系统 (2)．中断方式 中断是主机在执行程序过程中，遇到突发事件而中断程序的正常执行，转去对突发事件的处理，待处理完成后返回原程序继续执行。突发事件指程序执行中出现的除数为零、外部设备请求、断电等程序执行前不可预知的情况。

  16. 四、输入输出系统 中断过程指从外设发出中断请求到CPU对该中断请求处理完毕，返回原程序继续执行的过程。中断过程包括中断请求、中断响应、中断处理、中断返回等步骤。 （1）中断请求。中断源向CPU中的控制器发出中断请求；控制器在每条指令执行结束时检查计算机系统中是否有中断请求，若有中断请求则不再执行下条指令而转入中断响应，若没有中断请求，则继续执行下条指令。 （2）中断响应。中断响应过程中把被中断的程序的断点地址保存起来，把中断处理程序入口地址送入指令指针寄存器，开始执行中断处理程序。 （3）中断处理。根据不同的中断原因，中断处理程序执行相应的处理；中断处理程序运行结束后转入中断返回。在执行中断处理程序前应把中断断点处的工作寄存器的内容保存起来，一般保存方法是把工作寄存器的内容压入堆栈，中断处理结束时要把断点从堆栈中弹出送回各工作寄存器。 （4）中断返回。中断返回就是恢复断点，把在中断响应时保存的断点地址重新送回指令指针寄存器，继续执行被中断的程序。

  17. 四、输入输出系统 (3)．直接存储器访问方式 在使用程序查询方式或中断方式时，数据从外设传输到内存的路径是先把数据从外设读到CPU，再从CPU把数据送到内存。直接存储器访问方式（DMA）指高速外设与内存之间直接进行数据交换，不通过CPU，并且CPU不参加数据交换的控制。DMA方式下高速外设和内存之间进行数据传输需要使用总线。所以DMA方式下要解决的问题主要是总线使用权的转移。总线使用权一般情况下由CPU掌握，在DMA期间总线使用权交给DMA控制器。 DMA方式由硬件实现。计算机硬件中设有DMA控制器，DMA控制器负责DMA请求、DMA处理等工作的控制。总线使用权的转移由总线控制器负责。

  18. 四、输入输出系统 16．中断响应完成（ D）。 A.断点保护 B.保存程序断点地址然后把中断处理程序入口地址送CS和IP C.把工作寄存器内容压入堆栈 D.执行中断处理程序 18．关于DMA传递方式的特点，其中不正确的是（ A）。 A.数据从外设读到CPU，再从CPU把数据送到内存 B.DMA方式指高速外设与内存之间直接进行数据交换 C.数据传输需要使用总线 D.在DMA期间总线使用权是交给DMA控制的

  19. 四、输入输出系统 2、输入输出设备 计算机常用的输入设备有键盘、鼠标；常用的输出设备有显示器、打印机。 (1)．键盘 (2)．鼠标 (3)．显示器 　目前常用的显示器按使用的器件分类可分为阴极射线管显示器（CRT）、液晶显示器（LCD）和等离子显示器；按显示颜色可分为彩色显示器和单色显示器。

  20. 四、输入输出系统 显示器的主要性能指标有： 像素：显示器屏幕显示出来的图像是由一个一个的发光点（荧光点）组成的，我们称这些发光点为像素，每一个像素包含一个红色、绿色、蓝色的磷光体。 分辨率：定义显示器画面解析度的标准，由可以在屏幕中显示的像素数目决定。一般表示为水平分辨率（一个扫描行中像素的数目）和垂直分辨率（扫描行的数目）的乘积。如1024×768，表示水平方向最多可以包含1024个像素，垂直方向有768条扫描线。屏幕总像素的个数是它们的乘积。分辨率越高，画面包含的像素越多，图像就越细腻清晰。 屏幕尺寸：指显示器屏幕对角线的长度，单位为英寸。 点间距：指显示器屏幕上像素间的距离。点间距越小，可使分辨率越高，图像越清晰。目前常用的有0.28mm和0.26mm等。 灰度级：指像素的亮暗程度。彩色显示器的灰度级指颜色的种类。灰度级越多，图像层次越逼真清晰。 对比度：又称反差，指图像（字符）和背景的浓度差。 帧频：字符（图像）每秒钟在屏幕上出现的次数。 行频：是电子扫描束从屏幕左边到右边的扫描速度。 扫描方式：有逐行扫描和隔行扫描两种。采用逐行扫描的图像稳定，使人眼不易疲劳。

  21. 四、输入输出系统 (4)．打印机 　　打印机按数据传输方式分，有串行打印机和并行打印机之分；按打印方式分，可分成击打式打印机和非击打式打印机两类。 　　击打式打印机一般是指针式打印机，针式打印机的分辨率较低，同时噪音也大。 　非击打式打印机有热敏打印机、喷墨打印机、激光打印机等。 (5)．扫描仪

  22. 四、输入输出系统 26、下列属于击打式打印机的是____A____ A、针式打印机 　B、热敏式打印机 C、喷墨打印机 　D、激光打印机 27、下列哪一种显卡标准是最优的＿＿C＿＿ A、PCIB、VGAC、AGPD、CGA 41、实现计算机和用户之间信息传递的设备是___C___。 A、存储系统 　　　　B、控制器和运算器 C、输入输出设备 　　D、CPU和输入输出接口电路

  23. 四、输入输出系统 ３、常用的微机总线 目前微型计算机中常用的总线有ISA总线、PCI局部总线。 系统总线：指用于连接整个计算机硬件系统的总线。系统总线是用于连接计算机各部件的一组公共信号线，系统总线由数据总线、地址总线、控制总线等三组信号线组成。 局部总线：指从CPU芯片上引出的信号线。

  24. 谢谢观赏！ Thanks!

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