第02课计算机概述.ppt

第02课计算机概述
第1页，共73页，2022年，5月20日，2点44分，星期六
计算机及其特点
计算机（computer）的定义：
计算机是一种具有极快的处理速度、很强的存储能力、精确的计算和逻辑判断能力，由程序自动是计算机能够工作的物质基础。主要包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
计算机软件(Software)
是指那些在硬件设备上运行的各种程序、数据和相关的技术资料，如Windows系统、数据库管理系统等。包括计算机本身运行所需要的系统软件和用户完成任务所需要的应用软件。
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计算机系统的组成
输入设备：键盘、鼠标、扫描仪
输出设备：显示器、打印机
外 存：软、硬盘、光盘、闪存
网络设备：网卡、调制解调器等
计算机系统
软件
外部设备
系统软件
应用软件
硬件
运算器
寄存器
控制器
主机
内存
CPU
随机存储器(RAM)
只读存储器(ROM)
高速缓冲存储器
操作系统：Windows、Unix、Linux
语言处理程序：C、Pascal、VB等
实用程序：诊断程序、排错程序等
办公软件包、数据库管理系统等
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计算机硬件和软件的关系:
在计算机系统中，硬件和软件相互支持，协调工作。硬件只是提供了计算的可能性，软件则指挥和管理计算机实现所需的各种各样的计算。从这个意义上讲，硬件是计算机的物质基础，而软件则是计算机的灵魂。
打个比方，硬件就如人体器官，软件就如思想灵魂。人体器官是思想灵魂的载体和行动基础，硬件也是软件的载体和执行部件。没有思想灵魂的人是植物人，没有软件的计算机是废铜烂铁。没有软件的计算机硬件系统根本无法工作。 没有完整的硬件系统或硬件性能不够，软件也发挥不了良好的作用。
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硬件系统(hardware system)是指由电子线路和各种机电物理装置组成的物理实体。
计算机硬件的基本结构一直遵循由美籍匈牙利科学家冯·诺依曼于1946年提出的设计思想（存储程序原理）：
① 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五个基本部分组成。
② 采用二进制形式表示计算机的指令和数据。
③ 将数据和由一系列指令组成的程序存放在存储器中，并让计算机自动地执行程序。
计算机硬件组成
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计算机由五个基本部分组成：
运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备
硬件系统
输入设备
输出设备
控制器
运算器
中央处理器（CPU）
内存
（主存）
存储器
外存
（辅存）
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⑴ 运算器（ALU）
　　运算器又称为算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit），是对数据进行加工处理的单元，在控制器的作用下与内存交换数据，用来进行加、减、乘、除等算术运算和“与”、“或”、“非”等逻辑运算。
运算器由累加器、状态寄存器和通用寄存器等组成。
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⑵ 控制器（Control Unit）
　　控制器由指令寄存器、控制逻辑电路和时钟控制电路等组成。它是计算机的指挥中心，计算机的各部件在它的指挥下协调工作。控制器负责从存储器中取出程序指令，对指令进行译码，向各个部件发出相应的控制信号，指挥计算机各部件协同工作。
运算器和控制器通常被集成在一块电路芯片上，称为中央处理器（Central Processing Unit），简称CPU。它是计算机系统的核心部件。
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CPU是计算机的核心部件
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⑶ 存储器（Memory）
存储器是计算机的记忆部件，用来存放数据和程序。存储器分内存储器和外存储器两类。
① 内存储器（内存）：
内存储器简称内存，又叫主存储器或简称主存。
内存容量小，速度快，它是计算机运算过程中主要使用的存储器，是计算机的工作存储器。当前正在运行的程序与数据都必须存放在内存中，所以内存是计算机主机的一个部件。
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内存包括只读存储器ROM和随机存储器RAM两部分。
ROM（Read Only Memory）