计算机应用基础第一章计算机基础知识1.ppt

文档介绍：计算机应用基础第一章计算机基础知识1
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第一节 概述
⑶ 第三代：集成电路时代
（60年代中期----70年代前期）
原理是程序存储和程序
控制。该原理最初是由匈牙利裔美籍数学家冯·诺
依曼于1945年提出来的，故称为冯·诺依曼原理。
第一节 概述
冯·诺依曼计算机基本特点如下：
采用存储程序方式。
计算机完成某项工作，必须事先编制程序，
规定计算机必须做哪些事，按什么步骤去做，并
向计算机提供所要处理的原始数据。
【指令】要求计算机完成一次基本操作的命令称为指令。
【程序】把一组有序指令的集合称为程序。
程序和数据以二进制形式放在同一个存储器
第一节 概述
中，两者没有区别。
指令同数据一样可以送到运算器进行运算，
即由指令组成的程序是可以修改。
存储器是按地址访问的、线性编址的唯一结
构，每个单元的位数是固定的。
指令由操作码和地址码组成。
通过指令的执行，控制系统（控制器）发出控制信号直接控制计算机的操作和运行。
第一节 概述
机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器
间的数据传送都经过运算器。
数据以二进制表示。
运算器：
运算器是对信息进行加工处理的部件。它在
控制器的控制下与内存交换信息，负责进行各类
基本的算术运算和与、或、非、比较、移位等各
种逻辑判断和操作。此外，在运算器中还含有能
暂时存放数据或结果的寄存器。
第一节 概述
控制器：
控制器是整个计算机的指挥中心。它负责对指令进行分析、判断，发出控制信号，使计算机的有关设备协调工作，确保系统自动运行
控制器和运算器一起组成了计算机的核心------中央处理器，即CPU（Central Processing Unit）。通常把控制器、运算器和主存储器一起称为主机，而其余的输入、输出设备和辅助存储器称为外部设备。
第一节 概述
【例】 计算机完成一次加法运算。
1、控制器取出程序中的一条指令，识别出这是一条加法指令，于是它发出如下控制命令序列到各部件中去：
2、向内存发出取数命令，按指令所指出的地址取出加数;
3、把取出的加数送到运算器中，和原来已取出来暂存在运算器中的被加数相加;
4、向内存发出存数命令，并送去准备存数的地址，把结果存到内存中指定的单元。
第一节 概述
2）计算机的硬件结构
计算机硬件系统由电子元器件按照一定逻辑关系联接而成，是计算机系统的物质基础。
计算机硬件通常由四部分组成：
输入设备/输出设备
存储器
运算器和控制器。
总线
这四部分之间的联结结构如下页图，称为冯·诺依曼机组成结构图。
控制器
输入设备
控制流(控制总线)
数据流(数据总线)
请求/反馈流（控制总线）
存储器
运算器
输出设备
冯·诺依曼机组成结构图
第一节 概述
①输入设备
将各种信息输入给计算机的装置。如：键盘、鼠标、光笔、扫描仪等 。
②输出设备
将计算机处理后的信息以各种形式提供给用户的装置。如：显示器、打印机、绘图仪等
③存储器
存储器是计算机的记忆装置。为了对存储的信息进行管理，把存储器划分成单元，每个单元的编号称为该单元的地址。
第一节 概述
存储器内的信息是按地址存取的。向存储器内存入信息也称为“写入”。从存储器里取出信息，也称为“读出”。信息读出后并不破坏原来存储的内容。
计算机的存储器可分为主存储器和辅助存
储器两种，通常分别简称为主存(内存)和辅存。
④运算器
运算器是完成运算的部件。
⑤控制器
控制器是控制整个计算机系统自动、协调运行的部件。
第一节 概述
3）计算机的性能指标
①字长
字长是衡量计算机性能的一项重要指标。所谓计算机的字长是指计算机一次能处理的二进制数据的最大位数。
②主频（主机频率）
计算机的中央处理机对每条指令的执行是通过若干个微操作来完成的。这些微操作是按时钟周期的节拍来“动作”的，时钟周期的倒数称为主频。
第一节 概述
③运算速度
计算机的运算速度是衡量计算机水平的一项
主要指标，它取决于指令执行时间。目前常用单
位时间内执行多少条指令来表示，即MIPS.
④内存容