计算机系统的组成

作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校1.3计算机系统的组成运算器CPU控制器主机寄存器随机存储器硬件内存只读存储器输入设备计算机系统外部设备输出设备系统软件（操作系统、数据库系统等）软件应用软件（字处理、计算机辅助设计等）作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校一、概述1、计算机数据流控制流输入设备输出设备控制器运算器存储器冯·喏依曼思想：•计算机应由五大模块组成；•程序与数据一样存放在内存；•指令在存储器中按执行顺序存放；•机器以运算器为中心。它的功能是算术运算和逻辑运算它的作用是控制整个计算机的各个部件有条不紊的工作存储器分为内存储器和外存储器两种，内存用于存放要执行的程序和数据。用来接收用户输入的数据和程序，并将它们转换为二进制编码存放到内存中用于将存放在内存中由计算机处理的结果转变为人们所能接受的形式作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校关于存储器的有关概念：存储器由一些能表示二进制数0和1的物理器件组成，这种器件称为记忆元件或记忆单元。每个记忆单元可以存储一位二进制代码信息。位（bit）：用来存放一位二进制信息的单位称为1位。位是二进制数的基本单位，也是存储器中存储信息的最小单位。字节（byte）：存放8位二进制信息的单元称为一个字节。存放一个ASCII码需要一个字节，存放一个汉字需要2个字节。字节是计算机中存储器的最小存储单元。字（Word）：由一个或多个字节组成，作为一个整体进行存取的一个单位。作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校地址：为了区分存储体内不同的存储单元，每个存储单元都有一个编号，称为存储单元的地址。存储容量：一个存储器中存储单元的总数称为该存储器的存储容量。表示存储容量的单位有字节（B）、KB、MB、GB、TB，它们之间的关系是1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB。作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校2、微型计算机AB地址总线DB数据总线CB控制总线CPU只读存储器ROM随机存储器RAM输入设备接口输出设备接口作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校二、计算机基本工作原理1、指令让计算机完成某个操作所发出的命令。2、程序有序的指令集合。3、指令的执行取指周期：指令执行周期：控制信号4、程序的执行CPU不断地取指令，执行指令。操作码操作数内存CPUCPU译码有关部件动作作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校三、计算机软件软件=程序+数据+文档操作系统Windows、UNIX语言处理程序TurboC系统软件连接程序LINK诊断程序QAPLUS数据库系统FoxPro、Oracle软件分类文字处理软件WPS、Word表格处理软件Excel应用软件管理软件MIS辅助设计软件AutoCAD实时控制软件FIX作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校1、系统软件（1）操作系统(OperatingSystem)管理和控制计算机的所有硬件、软件资源的程序；是人和机器的接口。功能：进程与处理机调度作业管理存储管理设备管理信息（文件）管理常用操作系统：Windows95/98WindowsNTUNIXOS/2LINUX裸机作系操统用户用程应序作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校实时系统：RDOS分时系统：UNIX、XENIX和LINUX分类批处理系统网络系统：NetWare、WindowsNT单用户：DOS单多用户系统多用户：Windows95/98作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校（2）语言处理程序编辑程序汇编或编译程序连接程序机器语言汇编程序汇编语言面向过程：BASIC、Pascal、FORTRAN、C等高级语言面向对象：C++、Java、VisualBasic等原程序目标程序可执行程序作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校（3）诊断程序QAPLUS、WINBENCH、WINTEST等。（4）数据库系统（DBS）数据库（DB）DBS数据库管理系统（DBMS）FoxPro、SQLServer、Oracle等数据库应用程序（5）数据仓库数据仓库是面向主题的、集成化的、稳定的、随时间变化的数据集合，用以支持决策管理的一个过程。用户数据库应用程序DBMSDB作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校2、应用软件（1）文字处理软件WPS、Word等。（2）表格处理软件Excel、Lotusl-2-3等。（3）管理系统软件财务管理软件、人事管理软件等。（4）辅助设计软件AutoCAD等。（5）实时控制软件监察控制和数据采集SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)。目前在PC上流行的有：FIX、InTouch、Lookout。作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校四、个人计算机硬件系统Pentium系列芯片CPUPowerPCROM内存RAM：规格有16MB、32MB或64MB等Cache：内部Cache和外部Cache主机扩展槽：用于连接其它设备。I/O总线：ISA、EISA、PCI等硬盘、软盘、CD-ROM或DVD-ROM等驱动器显示卡、声卡等通用串行总线USB电源作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校1、CPUIntel8086/8088、80286、80386、80486、Pentium、PentiumMMXPentiumPro、PentiumII、PentiumIII和PentiumIV。CPU推出时间主频/MHz主要性能说明Pentium1993年3月60~233PentiumMMX1995年1月166~233内部数据32位,外部数据64位,地址线36位.一级代码Cache16K,一级数据Cache16K.PentiumPro1995年11月166~233一级代码Cache16K,一级数据Cache16K.二级Cache512K、1M、2M，不支持MMXPentiumII1997年5月233~450MMX+PentiumPro，二级Cache512K。PentiumIII1999年2月400~1000SSE+PentiumIIIPentiumIV2000年11月1000PentiumIII+长管道技术、追踪缓存架构、快速执行引擎、SSE2作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校2、主存储器（1）静态随机存取存储器SRAM，不必周期性刷新，作Cache用。（2）动态随机存取存储器DRAM，需要周期性刷新，作主存用。一条有16M、32M、或64M。72芯和168芯。（3）只读存储器ROM，断电仍然能够保持数据。正常使用中，只能读不能写。EPROM，可擦出可编程的只读存储器。作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校3、高速缓冲存储器CacheCPUL1CacheL2Cache内存PentiumPro和PenyiumII的L2Cache封装在CPU内。4、I/O总线和扩展槽I/O总线：CPU互联I/O设备以及外设访问系统存储器和CPU资源的通道。有数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB。扩展槽：各种接口板插在扩展槽中，连接外围设备。（1）ISA（IndustryStandardArchitecture)工业标准体系结构，PC/XT（Intel8088）总线，具有开放式结构。（2）EISA（ExtensionIndustryStandardArchitecture）扩展的工业标准体系结构，ISA总线的扩展，现用在服务器上。（3）PCI（PeripheralComputerInterconnect）PCI总线是32位总线，也可支持6位。现用在台式PC和服务器上，是目前最常用的一种总线。作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校5、通用串行总线USB（UniversalSerialBus）中低速总线。通过集线器连接显示器和键盘等外设（最多127个）。USB接口提供电源。最大数据传输率为12Mbps。USB设备可以起集线器作用。主机根集线器集线器1集线器2设备设备设备作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校6、输入/输出接口电路（1）硬盘驱动器接口电路IDE：设备电子接口。EIDE：增强型IDE接口。SCSI：小型计算机接口，可连接硬盘驱动器、扫描仪、CD-ROM等。支持多台设备，常用在服务器中。（2）软盘驱动器接口电路（3）并行打印机适配器电路：插座25孔（4）异步通信适配器接口（5）游戏操纵杆接口（6）多功能适配器卡（SuperI/O卡）连接硬盘、软盘、打印机、鼠标、游戏操纵杆等。（7）显示卡PCI和AGP：都属于VGA卡，有3D加速功能，显存2M以上，分辨率1280×1024以上，显示速度快。目前AGP最常用。作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校7、辅助存储器（1）磁盘类存储器软盘：3.5英寸高密度容量=2面×80磁道×18扇区×512B=1.44MB硬盘：由若干个磁性圆盘组成。存储容量=磁头数×柱面数×扇区数×每扇区字节数（512B）ZIP：100MB，速度是软盘的20倍。LS-120：LaserServo，12MB，可读写1.44MB软盘。JAZ：1GB~2GB，外置可作活动硬盘。（2）磁带存储器：顺序存取设备。（3）光盘存储器CD-ROM：CompactDise-ROM，只读型光盘。一倍速率：150KB/s；24倍速率：24×150KB/s=3.6MB/s。作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校其他光盘：MO：MagnetoOptical，可擦写光盘。PD/CD-ROM：PhaseChangeRewritableOpticalDiskDrive，相变式可重复擦写光盘驱动器。CD-R：CD-Recordable，一次可写入光盘。CD-RW：CD-Rewritable，可重写光盘。DVD：DigitalVersatileDisc向下兼容，可读音频CD和CD-ROM。单面单层的容量：4.7GB。单面双层的容量：7.5GB。双面双层的容量：17GB。一倍速率：1.3MB/s。作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校五、输入输出设备键盘输入设备鼠标器扫描仪常用外部设备显示器输出设备绘图仪喷墨打印机360~1440dpi打印机激光打印机600dpi点阵打印机9针及24针UPS不间断电源CRT和平板显示器SVGA、TVGA隔行扫描和逐行扫描分辩率：1024×768作者E-mail:[e-mail]作者单位：如皋市教师进修学校调制解调器（Modem）：调制（Modulation）：将数字信号转换成模拟信号。解调（Demodulation）：将模拟信号转换成数字信号。速率：28.8kbps、33