计算机结构原理(山西省吕梁地区汾阳市)
文档属性
| 名称 | 计算机结构原理(山西省吕梁地区汾阳市) |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 513.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 信息技术（信息科技） | ||
| 更新时间 | 2008-06-18 18:06:00 | ||
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文档简介
(共14张PPT)
计算机结构原理
计算机硬件结构
计算机工作原理
第二节
控制器
输入设备
内存储器
运算器
输出设备
数据信息
控制信息
电子计算机是模仿人处理信息的过程制造的电子设备，它有输入、存储、处理、输出和控制五大功能设备。组成电子计算机的这些物理设备统称为计算机的硬件（Hardware)。它们之间的关系如下:
计算机硬件结构
能够把外部信息输入到计算机的设备称为输入设备.常用的输入设备有:键盘、鼠标器、语音手写笔、扫描仪、话筒等.
键盘可以输入文字; 鼠标器在操作上可以代替键盘; 语音手写笔不仅可以通过手写输入文字,还可以通过语音输入;话筒可以用来录制自己的声音.
展示扫描仪, 我们可以把以前拍的照片通过扫描仪存放到计算机中长期保存.
输入设备
输出设备是能把计算机处理过的信息以人们认识的形式表示出来的设备称为输出设备。
常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、调制解调器等。
显示器：它的任务是将大总管的所思所想展示给大家看，因此是个主要的输出设备，它由一根视频电缆与主机的显示卡相连。
打印机是一种常用的输出设备，通过一根并口电缆与主机后面的并行口相连。
输出设备
输入设备
输出设备
扫描仪
鼠标
键盘
数码相机和摄像机
显示器 音箱 光盘刻录机 打印机
又叫主存储器，简称内存。内存由半导体存储器组成，存取速度快、价格较贵。程序和数据必须放在内存中才能被CPU处理。 内存储器分为
RAM-------随机存取存储器(内存条)：断电后丢失信息
ROM------只读存储器：只能读,不能写入或修改,断电后信息不消失。(BIOS)
Cache-----高速缓存:位于CPU和内存之间,速度高于内存低于CPU。
1.只读存储器的内容是出厂时固化了的,只能读出来使用，不能改写或删除，断电后不会消失。
2.随机存储器既可以读也可以写，断电后信息全部消失。RAM又分为静态存储器( SRAM)和动态存储器( DRAM、SDRAM)两种。
内存储器
1KB＝1024B
1MB＝1024KB 1GB＝1024MB
外存储器又叫辅存储器，简称外存。比内存容量大得多，用于长期保存大量数据。常用的有磁盘和光盘。它们通过驱动器和内存交换数据。主要是软盘、硬盘和光盘。
软盘是通过软盘片上磁介质来存取数据的，其原理和磁带记录信息类似。容量小、读取速度相对较慢。
硬盘是计算机主要的存储设备。容量大、读写速度快。
光盘是一种新的存储器，容量大、速度相对硬盘较慢，在计算机中必须依赖光盘驱动器（光驱），它是通过激光头来读取信息。光盘按读/写功能可分 CD-ROM、WORM、E-R/W
外存储器
（2）外存储器，简称外存。
硬盘
软盘
光盘及光驱
软驱
U盘
软盘、光盘、U盘和硬盘是常用的外存。
硬盘的结构剖面图 封装硬盘图
软盘驱动器的外观 常用的软盘外观
运算器是计算机实现算术和逻辑运算的主要部件。是计算机进行信息处理的主要设备。算术运算是指各种数值运算，逻辑运算则是指因果关系判断的非数值运算，运算器的核心部件就是加法器和高速寄存器，前者用于实施运算，后者用于存放参加运算的各类数据和运算结果。
算术运算:加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)；
逻辑运算：与（and）、或(or)、非(not)
运算器
控制器是是调度中心，能够使其它各部件按要求自动、协调地完成任务。是指挥计算机所有设备协调地工作，保证信息的处理能按照人预定的目标和步骤进行工作的设备。控制器通常是由一套复杂的电子电路组成，主要由指令寄存器、指令译码器和指令计数器组成现在普遍采用超大规模的集成电路。
运算器和控制器合起来称为“中央处理器”（Central Processing Unit),简称CPU。
控制器
下面我们以2+4=6为例来说明计算机处理信息的过程。
1、控制器向输入设备发出输入信息的命令，从输入设备输入原始数据（2和4）；
2、控制器向存储器发出命令，把输入设备输入的信息存放到存储器中；
3、在控制器的控制下，从存储器中取出数据2（0010）和4（0100）送运算器，进行加法运算，得到和数0110；
4、在控制器的控制下，把运算器中的结果0110送到存储器。
5、在控制器的控制下，把存储器中的最后结果6送到输出设备，显示或打印；
到此计算机处理信息的过程结束。
以2+4=6为例
控制器指示输入设备将一系列指令和数据送到内部存储器；再由存储器将数据递入运算器；运算器承担具体计算任务；运算结果再存回存储器；输出设备则把结果通过一定方式传递出来。
即：信息输入→存储信息→处理信息→存储信息→输出信息
过程如下：
世界上第一台计算机基于冯·诺依曼原理，其基本思想是：存储程序与程序控制。存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列（即程序）及运行中所需的数据，通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中。程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中一条条指令，加以分析并执行规定的操作。? 到目前为止，尽管计算机发展了4代，但其基本工作原理仍然没有改变。 根据存储程序和程序控制的概念，在计算机运行过程中，实际上有两种信息在流动。一种是数据流，这包括原始数据和指令，它们在程序运行前已经预先送至主存中，而且都是以二进制形式编码的。在运行程序时数据被送往运算器参与运算，指令被送往控制器。另一种是控制信号，它是由控制器根据指令的内容发出的，指挥计算机各部件执行指令规定的各种操作或运算，并对执行流程进行控制。这里的指令必须为该计算机能直接理解和执行。
冯·诺依曼原理
计算机结构原理
计算机硬件结构
计算机工作原理
第二节
控制器
输入设备
内存储器
运算器
输出设备
数据信息
控制信息
电子计算机是模仿人处理信息的过程制造的电子设备，它有输入、存储、处理、输出和控制五大功能设备。组成电子计算机的这些物理设备统称为计算机的硬件（Hardware)。它们之间的关系如下:
计算机硬件结构
能够把外部信息输入到计算机的设备称为输入设备.常用的输入设备有:键盘、鼠标器、语音手写笔、扫描仪、话筒等.
键盘可以输入文字; 鼠标器在操作上可以代替键盘; 语音手写笔不仅可以通过手写输入文字,还可以通过语音输入;话筒可以用来录制自己的声音.
展示扫描仪, 我们可以把以前拍的照片通过扫描仪存放到计算机中长期保存.
输入设备
输出设备是能把计算机处理过的信息以人们认识的形式表示出来的设备称为输出设备。
常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、调制解调器等。
显示器：它的任务是将大总管的所思所想展示给大家看，因此是个主要的输出设备，它由一根视频电缆与主机的显示卡相连。
打印机是一种常用的输出设备，通过一根并口电缆与主机后面的并行口相连。
输出设备
输入设备
输出设备
扫描仪
鼠标
键盘
数码相机和摄像机
显示器 音箱 光盘刻录机 打印机
又叫主存储器，简称内存。内存由半导体存储器组成，存取速度快、价格较贵。程序和数据必须放在内存中才能被CPU处理。 内存储器分为
RAM-------随机存取存储器(内存条)：断电后丢失信息
ROM------只读存储器：只能读,不能写入或修改,断电后信息不消失。(BIOS)
Cache-----高速缓存:位于CPU和内存之间,速度高于内存低于CPU。
1.只读存储器的内容是出厂时固化了的,只能读出来使用，不能改写或删除，断电后不会消失。
2.随机存储器既可以读也可以写，断电后信息全部消失。RAM又分为静态存储器( SRAM)和动态存储器( DRAM、SDRAM)两种。
内存储器
1KB＝1024B
1MB＝1024KB 1GB＝1024MB
外存储器又叫辅存储器，简称外存。比内存容量大得多，用于长期保存大量数据。常用的有磁盘和光盘。它们通过驱动器和内存交换数据。主要是软盘、硬盘和光盘。
软盘是通过软盘片上磁介质来存取数据的，其原理和磁带记录信息类似。容量小、读取速度相对较慢。
硬盘是计算机主要的存储设备。容量大、读写速度快。
光盘是一种新的存储器，容量大、速度相对硬盘较慢，在计算机中必须依赖光盘驱动器（光驱），它是通过激光头来读取信息。光盘按读/写功能可分 CD-ROM、WORM、E-R/W
外存储器
（2）外存储器，简称外存。
硬盘
软盘
光盘及光驱
软驱
U盘
软盘、光盘、U盘和硬盘是常用的外存。
硬盘的结构剖面图 封装硬盘图
软盘驱动器的外观 常用的软盘外观
运算器是计算机实现算术和逻辑运算的主要部件。是计算机进行信息处理的主要设备。算术运算是指各种数值运算，逻辑运算则是指因果关系判断的非数值运算，运算器的核心部件就是加法器和高速寄存器，前者用于实施运算，后者用于存放参加运算的各类数据和运算结果。
算术运算:加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)；
逻辑运算：与（and）、或(or)、非(not)
运算器
控制器是是调度中心，能够使其它各部件按要求自动、协调地完成任务。是指挥计算机所有设备协调地工作，保证信息的处理能按照人预定的目标和步骤进行工作的设备。控制器通常是由一套复杂的电子电路组成，主要由指令寄存器、指令译码器和指令计数器组成现在普遍采用超大规模的集成电路。
运算器和控制器合起来称为“中央处理器”（Central Processing Unit),简称CPU。
控制器
下面我们以2+4=6为例来说明计算机处理信息的过程。
1、控制器向输入设备发出输入信息的命令，从输入设备输入原始数据（2和4）；
2、控制器向存储器发出命令，把输入设备输入的信息存放到存储器中；
3、在控制器的控制下，从存储器中取出数据2（0010）和4（0100）送运算器，进行加法运算，得到和数0110；
4、在控制器的控制下，把运算器中的结果0110送到存储器。
5、在控制器的控制下，把存储器中的最后结果6送到输出设备，显示或打印；
到此计算机处理信息的过程结束。
以2+4=6为例
控制器指示输入设备将一系列指令和数据送到内部存储器；再由存储器将数据递入运算器；运算器承担具体计算任务；运算结果再存回存储器；输出设备则把结果通过一定方式传递出来。
即：信息输入→存储信息→处理信息→存储信息→输出信息
过程如下：
世界上第一台计算机基于冯·诺依曼原理，其基本思想是：存储程序与程序控制。存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列（即程序）及运行中所需的数据，通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中。程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中一条条指令，加以分析并执行规定的操作。? 到目前为止，尽管计算机发展了4代，但其基本工作原理仍然没有改变。 根据存储程序和程序控制的概念，在计算机运行过程中，实际上有两种信息在流动。一种是数据流，这包括原始数据和指令，它们在程序运行前已经预先送至主存中，而且都是以二进制形式编码的。在运行程序时数据被送往运算器参与运算，指令被送往控制器。另一种是控制信号，它是由控制器根据指令的内容发出的，指挥计算机各部件执行指令规定的各种操作或运算，并对执行流程进行控制。这里的指令必须为该计算机能直接理解和执行。
冯·诺依曼原理
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