冯.诺依曼计算机 1.3 计算机系统的组成 1.3.1 计算机系统概述 EDVAC的3个特点： 1.3 计算机系统的组成 1.3.1 计算机系统概述 EDVAC的3个特点： 包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大基本部件，以运算器为中心，由控制器控制，采用二进制存储和运算，指令由操作码和地址码组成，程序在存储器中顺序存储、顺序执行。 依据二进制模拟开关电路的两种状态，计算机要执行的指令和数据都用二进制表示。 将编好的程序和数据送入内存储器，然后计算机自动地逐条取出指令和数据进行分析、处理和执行。 冯.诺依曼计算机

1.3.1 计算机系统概述 中央处理器 控制器 运算器 主机 随机存储器 内存储器 只读存储器 硬件系统 高速缓冲存储器 软盘 外存储器 1.3.1 计算机系统概述 中央处理器 控制器 运算器 主机 随机存储器 内存储器 只读存储器 硬件系统 高速缓冲存储器 软盘 外存储器 硬盘 光盘 键盘 外设 鼠标 输入设备 扫描仪 显示器、投影仪 计算机系统组成 输出设备 打印机 绘图仪 操作系统 系统软件 语言处理程序 数据管理系统 软件系统 网络通信管理程序 应用软件 应用软件包 用户程序

1.3.2 计算机的硬件系统

控制器 1.3.2 计算机的硬件系统 控制器是计算机的指挥中心，负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码； 1.3.2 计算机的硬件系统 控制器 控制器是计算机的指挥中心，负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码； 根据指令的要求，按先后顺序，负责向其他各部件发出控制信号； 保证各部件协调一致地工作。 控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器和操作控制器等组成。

运算器 1.3.2 计算机的硬件系统 运算器是计算机的核心部件，它负责对信息的加工处理。 1.3.2 计算机的硬件系统 运算器 运算器是计算机的核心部件，它负责对信息的加工处理。 它在控制器的控制下，与内存交换信息，并进行各种算术运算和逻辑运算。 运算器还具有暂存运算结果的功能，它由加法器、寄存器、累加器等逻辑电路组成。 控制器和运算器之间在结构关系非常密切。 到了第四代计算机，运算器和控制器集成在一个芯片上，形成中央处理器CPU。

1.3.2 计算机的硬件系统 存储器 动态 RAM 随机存储器 主存储器 静态RAM 存储器 只读存储器 硬盘 光盘 U盘 …… 辅助存储器

输入设备 1.3.2 计算机的硬件系统 用于接受用户输入的原始程序和数据 是重要的人机接口 1.3.2 计算机的硬件系统 输入设备 用于接受用户输入的原始程序和数据 是重要的人机接口 负责将输入的程序和数据转换成计算机能识别的二进制代码，并放入内存中 常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。

输出设备 1.3.2 计算机的硬件系统 将计算机运算处理的结果以用户熟悉的信息形式反馈给用户 1.3.2 计算机的硬件系统 输出设备 将计算机运算处理的结果以用户熟悉的信息形式反馈给用户 通常输出形式有数字、字符、图形、视频、声音等类型 常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等

1.3.3 微型计算机的硬件系统 微型计算机的核心是微处理器（Microprocessor） 从外观上看，微型计算机的基本硬件包括： 主机 包括主板、硬盘、光存储器、电源和插在主板I/O总线扩展槽上的各种功能扩展卡。 显示器 键盘 鼠标 还包含其他一些外部设备：打印机、扫描仪等。

1.3.3 微型计算机的硬件系统 主板

1.3.3 微型计算机的硬件系统 CPU

总线 1.3.3 微型计算机的硬件系统 按相对于CPU或其他芯片的位置可分为 片内总线和片外总线 按总线的功能可分为 1.3.3 微型计算机的硬件系统 总线 按相对于CPU或其他芯片的位置可分为 片内总线和片外总线 按总线的功能可分为 地址总线、数据总线和控制总线 按照总线的传送方式可分为 并行总线和串行总线

1.3.3 微型计算机的硬件系统 硬盘

1.3.3 微型计算机的硬件系统 光盘

1.3.3 微型计算机的硬件系统 移动存储器

1.3.3 微型计算机的硬件系统 键盘

1.3.3 微型计算机的硬件系统 扫描仪

1.3.3 微型计算机的硬件系统 打印机

1.3.4 计算机软件系统 相对于计算机硬件而言，软件是计算机的无形部分，是计算机的灵魂。软件可以对硬件进行管理、控制和维护。根据软件的用途可将其分为： 系统软件 应用软件 计算机硬件 操作系统 高级语言程序 各种应用软件 用户

1.3.4 计算机软件系统 系统软件 操作系统 操作系统是最基本最重要的系统软件，用来管理和控制计算机系统中硬件和软件资源的大型程序，是其他软件运行的基础。 操作系统负责对计算机系统的全部软、硬件和数据资源进行统一控制、调度和管理。 主要作用就是提高系统的资源利用率、提供友好的用户界面，从而使用户能够灵活、方便地使用计算机。

1.3.4 计算机软件系统 系统软件 语言处理程序 人与人交流需要语言，人与计算机之间交流同样需要语言。人与计算机之间交流信息使用的语言叫做程序设计语言。按照其对硬件的依赖程度通常把程序设计语言分为三类： ◆ 机器语言 ◆ 汇编语言 ◆ 高级语言

1.3.4 计算机软件系统 系统软件 ◆ 机器语言 机器语言是一种用二进制代码“1”和“0”组成的一组代码指令，是唯一可以被计算机硬件识别和执行的面向机器的语言。 优点：占用内存小、执行速度快 缺点：编写程序工作量大、程序阅读性差、调试困难

系统软件 1.3.4 计算机软件系统 ◆ 汇编语言 汇编语言是使用一些能反映指令功能的助记符来代替机器指令的符号语言。 1.3.4 计算机软件系统 系统软件 ◆ 汇编语言 汇编语言是使用一些能反映指令功能的助记符来代替机器指令的符号语言。 汇编语言的指令与机器语言的指令基本上是一一对应的。这些助记符一般是人们容易记忆和理解的英文缩写， 优点：汇编语言在编写、阅读和调试方面有很大进步，运行速度快。 缺点：是面向机器的语言，编程复杂，可移植性差。

系统软件 1.3.4 计算机软件系统 ◆ 高级语言 高级语言是一种独立于机器的算法语言。 1.3.4 计算机软件系统 系统软件 ◆ 高级语言 高级语言是一种独立于机器的算法语言。 高级语言的表达方式接近于人们日常使用的自然语言和数学表达式，并且有一定的语法规则。 缺点：编写的程序运行要慢一些 优点：编程简单易学、可移植性好、可读性强、调试容易

1.3.4 计算机软件系统 系统软件 数据库管理系统 数据库管理系统主要面向解决数据处理的非数值计算问题，对计算机中存放的大量数据进行组织、管理、查询。 目前，常用的数据库管理系统有SQL Server、Oracle、Mysql和Visual FoxPro等。

1.3.4 计算机软件系统 应用软件

1.3.5 微型计算机的软件系统 Windows操作系统 微型计算机的软件系统 系统软件 汉字操作系统 网络操作系统 计算机程序设计语言 :C、Pascal、Basic 财务报表软件 文字处理软件 媒体播放软件 图形图像处理软件 游戏软件 应用软件

1.4 计算机的工作原理 取指令 分析指令 执行指令 形成下一条指令地址

1.5 衡量计算机性能的主要指标 1. 运算速度 计算机的运算速度是指计算机每秒钟执行的指令数。影响运算速度的主要因素有： 1.5 衡量计算机性能的主要指标 计算机的运算速度是指计算机每秒钟执行的指令数。影响运算速度的主要因素有： ① CPU的主频。 ② 字长。 ③ 指令系统。 1. 运算速度 2. 存储器的指标 3. I/O的速度

1.5 衡量计算机性能的主要指标 ① 存取速度：内存完成一次读（取）或写（存）操作所需的时间称为存储器的存取时间或者访问时间。 1.5 衡量计算机性能的主要指标 ① 存取速度：内存完成一次读（取）或写（存）操作所需的时间称为存储器的存取时间或者访问时间。 ② 存储容量：内存容量反映了主存储器能够容纳的数据总量。 1. 运算速度 2. 存储器的指标 3. I/O的速度

1.5 衡量计算机性能的主要指标 I/O速度是指CPU与外部设备数据交换的速度。主机I/O的速度取决于I/O总线的设计。I/O速度的提高对于慢速设备（例如键盘、打印机）关系不大，但对于高速设备则效果十分明显。 1. 运算速度 2. 存储器的指标 3. I/O的速度

THE END 谢谢