计算机的硬件与工作原理.ppt

计算机的硬件和工作原理

计算机硬件和工作原理 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 计算机类型 台式机 笔记本电脑 服务器 操作员和控制器 操作员：信息处理，比较、判断、矢量化、统计等。 控制器：指挥和控制计算机 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工作频率，CPU性能的主要体现 Cache——高速缓存，加速CPU运行，协调CPU为了提高整体性能，与内存的速度差。分两级(L1和L2) 存储器介绍 存储控制指令和数据具有记忆功能 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，存取速度快，存储计算机当前工作所需的指令和数据 分类： 只读存储器(ROM) 随机存储器(RAM) ROM与RAM的区别 ROM只能读取信息，其特征是信息固定不变 RAM它不仅可以读取信息，还可以写入信息，特点是信息依靠电存储 SD与DDR的区别 SD内存(SDRAM -Synchronous DRAM )特点：在内存时钟周期中进行操作（读写） DDR内存(DDR SDRAM -Dual date rate SDRSM )特点：在内存时钟周期中进行两次操作（读写）。因此，在一个时钟周期中，DDR则可以完成SDRAM只能在两个周期内完成的任务 DDR与SDRAM 辅助存储器(外存) 存储容量大，成本低，存储信息随断电而消失，比内存访问速度慢 常用外存：软盘，硬盘，光盘、优盘 输入输出设备 输入输出设备(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)，这是最容易实现和稳定的，也很容易控制电路本身。因此，计算机采用二进制计数 计算机信息转换 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) 二进制数的操作规则简单 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 一系列控制计算机工作的命令 程序的分类 机器语言程序：0、1代码编写； 高级语言程序：用预定义的代码编写 机器语言和高级语言的区别 计算机处理问题的步骤 分析问题并将解决方案转化为计算机可识别的方法-程序 将程序输入到存储器中 控制器自动从存储器中取出指令，在操作器中执行后，将输出设备输出给用户 * * 台式机 笔记本电脑 服务器 主机背面插座的功能 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 * *