文档介绍：大学计算机基础大学计算机基础上海交通大学出版社上海交通大学出版社 16:46 16:46 2 2 大学计算机基础大学计算机基础??信息社会与计算机的发展信息社会与计算机的发展??计算机应用计算机应用??计算机中的信息表示计算机中的信息表示??计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成??计算机软件系统组成计算机软件系统组成??Windows Windows 操作系统操作系统??中文中文 Office 2003 Office 2003 ??程序设计基础程序设计基础??数据库技术基础数据库技术基础??计算机网络基础与计算机网络基础与 应用应用??多媒体技术基础多媒体技术基础??信息安全与社会责任信息安全与社会责任 16:46 16:46 3 3 第第4 4章章计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成计算机系统硬件系统软件系统主机外设微处理器(CPU) 内存储器运算器控制器寄存器随机存储器( RAM ) 只读存储器( ROM ) 高速缓存(catch) 外存储器输入设备(Input) 输出设备(Output) 软盘、硬盘、磁带光盘、优盘键盘、鼠标、手写板扫描仪、摄像机显示器、投影机打印机、绘图仪系统软件应用软件操作系统语言处理程序数据库管理系统系统监控及通信管理程序应用软件包用户程序总线系统计算机系统组成结构 计算机系统计算机系统 计算机系统计算机系统 16:47 16:47 4 4 计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成冯冯??诺依曼诺依曼原理原理(1) 计算机的硬件由五部分组成; (运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备) (2) 计算机的内部数据是以二进制表示的; (3) 程序存储在存储器后自动执行(存储程序原理)。 计算机的硬件模型计算机的硬件模型运算器和控制器的集合又称为中央处理单元 CPU 。运算器控制器存储器输入装置输出装置 CPU 中央处理器主机+外设( I/O 设备) 16:47 16:47 5 5 计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成??计算机硬件系统组成及工作原理计算机硬件系统组成及工作原理 16:47 16:47 6 6 计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成 计算机的指令系统计算机的指令系统操作码操作数?数据传送指令?数据处理指令?程序控制指令?输入输出指令?其它指令 If Goto …… If Goto ……+-×÷ And Or ……+-×÷ And Or …… CPU CPU 内存内存 I/O 设备 I/O 设备主机主机对计算机的硬件进行管理等对计算机的硬件进行管理等指令结构分类指令: 指令: 用来规定计算机的一个基本操作的二进制代码。用来规定计算机的一个基本操作的二进制代码。程序: 程序: 就是由一连串指令按一定顺序组成的能完成某种任务的一系列二进制代码。就是由一连串指令按一定顺序组成的能完成某种任务的一系列二进制代码。指令系统: 指令系统: 一种计算机所能识别的一组不同指令的集合,称为该种计算机的指令集一种计算机所能识别的一组不同指令的集合,称为该种计算机的指令集或指令系统。或指令系统。 16:47 16:47 7 7 中央处理器中央处理器(CPU) (CPU) 的的构成构成 1. ALU (Arithmetic Logical Unit) ALU (Arithmetic Logical Unit) 实现计算机两类运算:算术运算和逻辑运算。 2. (General Register) (General Register) 存放 ALU 运算的原始数据、中间结果、最终结果,或者存放 CPU 访问存储器的地址。 3. (Special Register) (Special Register) ①指令寄存器(IR ) 存放从存储器取出的指令,然后由 CPU 分析运行,其内容是 CPU 正在执行的指令内容。②程序计数器(PC )存放的是程序将要执行的下一条指令的地址,有逻辑自动加 1的功能(PC=PC+1 ) ③标志寄存器(FR )存放 ALU 的运算产生结果的各种状态。 4. ( 指令译码器( ID ID) ) 翻译指令寄存器中的指令并发出控制信号。计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成 计算机的主机计算机的主机 16:47 16:47 8 8 计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成 CPU CPU 工作原理工作原理暂存暂存 ALU FR标志寄存器通用寄存器组 PC 程序计数器 IR 指令寄存器指令译码器各种控制信号时序时钟地址接口 内存