计算机的硬件与工作原理精要.ppt

计算机硬件与工作原理 计算机的发展历史 计算机的发展经历了机械计算机、电子计算机、晶体管计算机、集成电路计算机 计算机的发展史其实就是半导体材料的发展史 机械计算机 电子管计算机 晶体管计算机 集成电路计算机 计算机的组成部分 计算机的种类 台式机 笔记本电脑 服务器 运算器与控制器 运算器：信息处理，如四则运算、逻辑运算、比较、判断、矢量化、统计等 控制器：负责指挥、控制计算机工作 运算器与控制器集成一个单元，称为中央处理器（CPU） CPU图示 CPU的性能指标 主频——CPU的工作频率，CPU性能的主要体现 Cache——高速缓存，加快CPU的运行，协调CPU与内存的速度差，以提高整体性能。分两级（L1和L2） 存储器介绍 拥有“记忆”功能，存储控制指令和数据 存储器的分类 主存储器（内存） 辅助存储器（外存） 主存储器（内存） 由半导体集成而成，存取速度快，存储计算机当前工作所需的指令与数据 分类： 只读存储器（ROM） 随机存储器（RAM） ROM与RAM的区别 ROM只能读出信息，特点是其中的信息是固定不变 RAM既可读出信息，又可写入信息，特点是信息依靠电存储 SD与DDR的区别 SD内存（SDRAM -Synchronous DRAM ）的特性：在一个内存时钟周期中，进行一次操作（读或写） DDR内存（DDR SDRAM -Dual date rate SDRSM ）的特性：在一个内存时钟周期中，进行两次操作（读或写）。所以在一个时钟周期中，DDR则可以完成SDRAM两个周期才能完成的任务 DDR与SDRAM 辅助存储器（外存） 存储容量大，成本低，存储的信息不随断电而消失，较内存存取速度慢 常用外存：软盘，硬盘，光盘、优盘 输入和输出设备 输入与输出设备（I/O设备）是用户与计算机交互的窗口 相应的输入设备：键盘、鼠标、扫描仪 相应的输出设备：打印机、显示器 计算机使用的数值 计算机事由大量的电子器件组成，电子器件中有两种状态（电路的通和断或电位的高和低，分别用“0”和“1”表示），这是最易实现和最为稳定的，而且容易对电路本身的控制。所以计算机用二进制来计数 计算机的信息转换 计算机采用二进制的原因 二进制数容易表示 物理上的易实现性（只有0和1两种状态） 二进制数的运算法则简单 以乘法运算为例： 0×0＝0 0×1＝0 1×0＝0 1×1＝1 程序的概念 概念 控制计算机工作的一系列命令 程序的分类 机器语言程序：0、1代码编写的； 高级语言程序：采用预定义的代号编写的 机器语言与高级语言的区别 计算机处理问题的步骤 分析问题并将解决方法转换为计算机可以识别的方式——程序 将程序通过输入设备输入到存储器中 控制器自动从存储器中取出指令，并在运算器中执行后同过输出设备输出给用户 * * 台式机 笔记本电脑 服务器 主机背面插口的功能 键盘插口 鼠标插口 LPT口 USB接口 网卡接口 显示器接口 MIC接口 音频输入接口 音箱接口 机箱内部 主板及插槽 PCI插槽 AGP插槽 CPU插座 内存插槽 DDR内存 SD内存 文本 图片 程序 多媒体 二进制代码 慢 要翻译 直观易懂 高级语言 快 直接识别 枯涩难懂 机器语言 执行速度 识别程度 复杂性 语言种类 * *