(共21张PPT)
计算机的基本工作原理
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计算机的硬件的组成部分
计算机二进制工作原理
计算机与“计算思维”
程序与计算机
本节课主要内容
我们已经知道,一个完整的计算机系统包括硬件和软件两大部分。不同的计算机尽管外观五花八门、性能千差万别、用途各种各样,但它们的基本组成部分都是一样的。从功能上讲,计算机的硬件包括存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五大组成部分。
导入
1.存储器
存储器有“记忆”(存储)功能,能够存储指令(控制计算机工作的命令)和数据(需要计算机处理的信息)。
计算机的存储器分为主存储器和辅助存储器。
主存储器
内存条
主存储器又称为内存储器,简称内存,由半导体集成电路构成,安装在计算机的主板上。内存的存取速度较快,一般用来存放计算机当前工作所需要的指令和数据。内存分为随机读写存储器(简称RAM)和只读存储器(简称ROM)。
通常我们说的内存或内存条是指RAM。
辅助存储器
外存储器又称为辅助存储器,或外存。其容量相对较大,一般用来存放长期保存或相对来说暂时不用的各种程序和信息。常见的外存储器有哪些?
硬 盘
光盘驱动器及光盘
U盘及移动硬盘
计算机存储器容量的大小以字节为单位。通常8位二进制代码为一个字节。一个字节的二进制代码可表示一个英文字母。两个字节(16位)的二进制代码可表示一个汉字。
计算机存储器容量的单位还有千字节、兆字节、千兆字节等。各个单位的换算关系如下:
1KB(千字节)=1024B
1MB(兆字节)=1024KB
1GB(千兆字节)=1024MB
1TB(太字节)=1024GB
目前我们使用的计算机内存容量一般有512MB、1GB、2GB等,一张CD-ROM光盘的容量一般为650MB,一个硬盘的容量一般为几百到上千GB。
CPU(中央处理器)
2.运算器:计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件称为运算器,可执行四则运算、比较、判断等操作。
3.控制器:负责指挥、控制计算机工作的部件称为控制器。控制器是计算机的神经中枢,能够按照一定的目的和要求向计算机的各部件发出“指令”以协调各部分的工作。
通常,计算机的存储器、CPU都在计算机的主机中。
4.输入设备
键盘、鼠标
话筒
摄像头
输入设备的功能是将信息送入计算机。用户要用计算机完成一定的任务,首先必须将控制计算机工作的命令(指令)和有关的数据通过输入设备送入计算机。
5.输出设备
输出设备的功能是将计算机的处理结果通过屏幕显示、打印到纸张等方式反馈给使用计算机的人。
打印机
投影仪
输入设备与输出设备常常统称为输入/输出设备,是用户与计算机直接沟通的重要桥梁,如果把计算机的CPU比喻为“人脑”,那么输入/输出设备就相当于人的五官。
1111 1110
二进制,容易表示——电子屏显示原理
“中”
0001 0000
●
●
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●
0001 0000
0001 0000
0001 0000
1001 0010
1111 1110
0001 0000
64位二进制代码
屏幕显示
通过类似的方法,我们可以将一幅图画转换为计算机能够识别的二进制代码。我们也可以采用一定的方法,将声音、视频、动画等各种各样的信息转换为计算机能够识别的二进制代码。
0×0=0
一位数乘法运算:
0×1=0
1×0=0
1×1=1
比较十进制与二进制的乘法运算,哪种简单?
二进制,运算法则简单
十进制
二进制
由0—9十个
数字组成;
运算法则:
逢十进一
二进制与计算机
由0、1两个
数字组成;
运算法则:
逢二进一
采用二进制
的原因
二进制数容易表示;
二进制数运算法则简单。
程序与计算机
计算机语言
组成
程序段
特点
计算机程序——
由0、1两个符号编写而成。
采用英文单词、符号、数学表达式
编写而成。如VB、C语言等。
难学、难记、难编写,
但计算机能直接识别。
直观、易懂,
但计算机不能直接识别。
特定的翻译程序
计算机自动完成
控制计算机工作的一系列命令。
机器语言程序
高级语言程序
例:
求3+5=?
计算机硬件五大组成部分及关系
输入设备
输出设备
运算器
存储器
控制器
程序
原始数据
处理结果
表示数据流
表示控制信息
计算思维
计算思维是人类求解问题的一条基本途径,是每个人必须具备的基本技能。
计算思维直面机器智能的不解之谜:什么人类比计算机做得好?什么计算机比人类做得好?最基本的问题是:什么是可计算的?迄今为止我们对这些问题仍是一知半解。
谢 谢