大学计算机（Windows 10+WPS Office 2019）（微课版） 课件 第3章 计算机系统.pptx

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第3章计算机系统1计算机系统的组成2计算机硬件系统3计算机软件系统4微型计算机及其硬件系统

3.1计算机系统的组成

一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分3.1计算机系统的组成

3.2计算机硬件系统

冯·诺依曼体系结构数据和程序都以二进制编码表示，采用二进制运算。将事先编制的程序（包括指令和数据）存放在存储器中，计算机在工作时能够自动从存储器中取出指令和数据，并加以执行。硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大基本部件组成。3.2.1计算机硬件的组成

3.2.1计算机硬件的组成冯·诺依曼体系结构：输入设备是用来把需要处理的程序、数据等信息送入计算机内部的设备。输出设备负责将计算机的处理结果输出给用户。存储器的功能是存储二进制形式的各种程序和数据。运算器用以实现对二进制数码进行算术运算或逻辑运算。控制器负责从存储器中读取程序指令并进行分析，然后按时间先后顺序向计算机各部件发出相应的控制信号，以协调、控制各个部件完成各种操作。

3.2.2计算机的存储体系冯·诺依曼计算机的存储器分为内存储器和外存储器两部分1内存储（内存）内存中一般存放当前正在运行的程序和正在使用的数据。内存的特点:存取速度快价格高容量小直接与CPU交换数据。

3.2.2计算机的存储体系2外存储（外存）常用的外存储器有硬盘、光盘、U盘等。外存的特点:存取速度慢价格低容量大不直接与CPU交换数据。永久性存储数据

3.2.2计算机的存储体系3存储器相关的术语（1）位（bit）位是存储器的最小单位，通常叫作比特（bit）。一个位可以存放一个二进制数“0”或“1”。（2）字节（byte）每8个相邻的位组成一组，称为1字节，用B表示。字节是对存储器进行读写的基本存储单位，也是计算机存储容量的计量单位。

3.2.2计算机的存储体系3存储器相关的术语（3）存储容量存储容量指的是存储器中能够包含的字节数。常用的存储容量单位有：1KB=210B=1024B≈103B1MB=210KB=220B≈106B1GB=210MB=230B≈109B1TB=210GB=240B≈1012B

3.2.2计算机的存储体系3存储器相关的术语（4）字长计算机能同时处理的一组二进制数称为一个字，这组二进制数的位数称为字长。例如，64位机的字长为8字节。字长是计算机性能的重要指标。当其他指标相同时，字长越长，计算机的功能就越强。

3.2.2计算机的存储体系3存储器相关的术语（5）地址存储器由许多位组成，每个位可以存放一个二进制数“0”或“1”。常把每8个相邻的位（1字节）组成一个存储单元。每个存储单元有一个编号，称为存储单元的地址，简称地址。存储单元地址存储单元内容………0000000000101101110000000000000110000110110000000000001000110010110000000000001101001101110000000000010011001010…………

3.2.2计算机的存储体系3存储器相关的术语（6）存取时间存取时间是指存储器完成一次存（写）或取（读）操作所需要的时间，其单位为ns（纳秒，1纳秒=10-9秒）。存取时间越短，性能就越好。

3.2.3计算机的工作原理1．指令指令以二进制编码形式表示，能被计算机硬件识别并执行，因此也称为机器指令。通常，指令由操作码和地址码组成。操作码指出本条指令要完成的操作，地址码指出参与运算的数据的存放位置。2．指令系统计算机所能直接执行的全部指令，就是该计算机的指令系统。冯·诺依曼计算机工作原理的核心是“程序存储和程序控制”。

3.2.3计算机的工作原理3．计算机的自动工作原理要使计算机自动计算，需要先编制程序，并将该程序输入到内存中。一条指令的执行分为3个阶段：取指令分析指令执行指令

3.3计算机软件系统

3.3计算机软件系统计算机软件是指运行、维护、管理及应用计算机所编制的各种程序、数据和文档的总和。计算机硬件、软件和用户的关系：

3.3.1系统软件系统软件的功能是控制和协调计算机系统资源，并为用户提供一个操作界面。常见的系统软件包括：操作系统程序设计语言语言处理程序数据库管理系统系统服务程序

3.3.2应用软件应用软件是指用户为解决某个实际问题而编制的程