2.1 计算机系统的组成　课件　　2022—2023学年教科版（2019）高中信息技术必修2

2.1 计算机系统的组成 荆泽中学 黄老师 学习目标 一、知道计算机系统的主要组成部分， 能够描述其工作原理。 二、了解计算机硬件系统的基本组成， 认识其主要的性能指标。 三、了解计算机软件系统的分类， 能区分各类软件的主要功能。 2 计算机系统的组成部分 1、计算机系统的组成部分 计算机系统由硬件系统和软件系统组成。 其中，硬件系统由输入设备、运算器、控制器、存储器和输出设备组成。 软件系统由系统软件和应用软件组成。 4 2、计算机系统的工作原理 计算机在接受指令后，由控制器指挥，从输入设备采集数据，传送到内存储器进行存储，再由控制器将需要参加运算的数据传送到运算器，由运算器进行处理，处理后的结果保存在存储器中，最后由输出设备输出。 输入设备 存储器 运算器 控制器 CPU 数据流 控制流 计算机硬件系统的组成与工作原理 输出设备 5 3、冯·诺依曼体系结构 数学家冯·诺依曼提出了计算机制造的三个基本原则： （1）、采用二进制逻辑； （2）、程序存储执行； （3）、计算机由五个部分组成（运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备）。 这套理论被称为冯·诺依曼体系结构。 6 4、二进制和字节 二进制（binary），是在数学和数字电路中以2为基数的记数系统。在该系统中，计数只用0和1两个字符，逢2进1。每个数字称为一个位（bit比特，binary digit的缩写）。数字电路中也常用字节（Byte)为单位来衡量信息，一个字节是由八个位（bit）组成。常见信息单位换算如下： 1 KB = 1024 B 1 MB = 1024 KB 1 GB = 1024 MB 1 TB = 1024 GB ≈ 1.1 * 1012 B 7 计算机硬件系统的组成 1、输入设备 输入设备是向计算机输入数据的设备，是人或外部与计算机进行交互的一种装置，用于把原始数据和处理这些数据的程序输入到计算机中。 计算机能够接收各种各样的数据，既可以是数值型的数据，也可以是各种非数值型的数据，如图形、图像、声音等。常见的输入设备包括键盘、鼠标、麦克风、扫描仪、触摸屏、摄像头等。 键盘 鼠标 扫描仪 扫码枪 9 2、输出设备 输出设备可将计算机的运算结果或者中间结果打印或显示出来。常用的输出设备有显示器、打印机、音箱、投影仪、绘图仪等。 显示器 打印机 3D打印机 音箱 10 活动1 匹配数据类型与输入输出设备 数据类型 输入设备 输出设备 文本数据 音频数据 视频数据 图形图像数据 …… 键盘、写字板、触摸屏 打印机、显示器 音箱、耳机 麦克风 摄像头和麦克风 摄像头、扫描仪 显示器和音箱 显示器、打印机 11 3、中央处理器 计算机系统的运算器和控制器合在一起被称为中央处理器（Central Processing Unit, CPU）。 中央处理器是计算机的核心部件，它的主要功能包括解释计算机指令及处理计算机软件中的数据。 12 活动3 CPU性能指标分析表 性能指标 含义 主流CPU的性能指标 参数值举例 主频 制造工艺 字长 …… 2.1Ghz 7纳米 又叫CPU制程，表示同一平面下的晶体管密度，它的先进与否决定了CPU的性能优劣。 64 是指CPU一次能并行处理的二进制位数，表示一次性处理事务的固定长度。 也叫时钟频率，用来表示CPU的运算、处理数据的速度。 13 4、存储设备 存储器是计算机系统的记忆装置,它的主要功能是存放程序和数据。存储器分为内部存储器和外部存储器。 内部存储器又称主存储器，分为随机存储器(Random Access Memory,RAM)和只读存储器(Read Only Memory,ROM)。 14 4-1 内部存储器 随机存储器（RAM）中的数据可以读出，也可以写入，断电后存储内容消失。 只读存储器（ROM）中的数据只能读出,不能由用户再写入新内容,断电后数据不会丢失。 ROM RAM （内存条） BIOS 15 4-2 外部存储器 外部存储器又称辅助存储器,如硬盘、U盘、软盘、磁带、CD、DVD、移动硬盘等，能长期保存信息,并且对信息的保存不依赖于电源。 机械硬盘 U盘 光盘 （CD/DVD） 固态硬盘 （SSD） 16 活动3 比较内部存储器和外部存储器 指标 内存 U盘 硬盘 （固态硬盘） 移动硬盘 （机械硬盘） 设备型号 某品牌 某品牌 某品牌 某品牌 技术标准 DDR4 USB 3.2 M 2.0 7200 RPM 存储容量 8G 64G 2TB 2T 存取速度 （理论值）