第二章 第一节 计算机系统的基本组成（课件） - 《计算机原理》中职同步精品课堂

第2章 计算机系统的组成 第1课时 计算机系统的基本组成 第5版 《计算机原理》 教学目标 一 掌握计算机系统的组成及各部分功能。 1 2 了解微型计算机和单片机的组成。 教学重难点 二 了解计算机系统的组成及各部分功能。 1 2 了解微型计算机的组成。 3 了解单片机的组成。 导入新课 三 存储程序原理 存储程序原理是将程序像数据一样存储到计算机内部存储器中的一种设计原理。 存储程序原理就是将我们为解决特定问题而编写的程序存放在计算机存储器中，然后按存储器存储程序的首地址执行程序的第一条指令。以后就按照该程序的规定顺序执行其他指令，直至程序结束执行。 新知讲授 四 冯·诺依曼 冯·诺依曼对计算机界的最大贡献在于存储程序概念的提出和实现。存储程序原理不仅是计算机的基本工作原理，奠定了现代计算机的基本结构，而且开创了程序设计的新时代。自计算机出现至今的60多年来，虽然计算机的发展速度惊人，但就其结构原理来说，目前绝大多数计算机仍建立在存储程序概念的基础上。我们把符合存储程序概念的计算机统称为冯·诺依曼型计算机。 随着计算机技术的不断发展，也出现了一些突破冯·诺依曼结构的计算机，统称为非冯·诺依曼结构计算机，如数据驱动的数据流计算机、需求驱动的归约计算机和模式匹配驱动的智能计算机等。 新知讲授 四 （一）计算机的硬件组成 计算机是通过执行存储在存储器中的程序而工作的。计算机执行程序是自动按序进行的，无须人工干预。 程序和数据由输入设备输入存储器，执行程序所获得的运算结果由输出设备输出。 新知讲授 四 （一）计算机的硬件组成 计算机通常由运算控制部件、存储器部件、输入设备和输出设备4部分组成。 新知讲授 四 （一）计算机的硬件组成 运算器和控制器两部分，是计算机赖以工作的核心部件。 运算器主要包括加法器、移位、判断和寄存器电路等，用于算术运算和逻辑操作。控制器由指令寄存器、指令译码器和控制电路等组成，是整个计算机的中枢。它根据指令码指挥运算器、存储器、输入设备和输出设备自动协调地工作。 运算器和控制器通常集成在单块大规模集成电路芯片内，人们称为中央处理单元CPU（Central Processing Unit），即微处理器。 1.运算控制器 新知讲授 四 （一）计算机的硬件组成 存储器分为内存储器和外存储器两种。 内存储器工作速度快，但存储容量有限，性能直接影响整个系统的工作效率； 外存储器又称为海量存储器，它存储容量大，但存取速度慢，如磁盘、光盘、U盘、移动硬盘等。 2.存储器 新知讲授 四 （一）计算机的硬件组成 3.输入设备 输入设备用于信息的输入，常用的是键盘、鼠标和图像设备等。 输出设备用于输出计算机的中间结果和最终结果，也可以输出原始程序和实时信息。 4.输出设备 外存储器既可以作为输入设备，又可以作为输出设备，常常称其为输入/输出设备。 新知讲授 四 （一）计算机的硬件组成 上述4部分统称为计算机硬件(Hardware),各部分相互独立，但又彼此相连，组成一个有机整体。 中央处理单元CPU和内存储器又被称为计算机的主机； 输入/输出设备统称为外部设备或I/O (Input/Output， 输入/输出)设备。 新知讲授 四 （二）微型计算机的组成 微型计算机的最大特点是采用总线结构，其中三总线结构尤为普遍，目前已成为微型计算机的一种基本结构 。 微处理单元MPU是通过AB、DB和CB三总线(分别为地址总线、数据总线和控制总线)与ROM存储器、RAM存储器及I/O接口相连的。 所谓总线是指信息传送的公共通道，实际上是印刷电路板上的短路线。这些短路线是沟通微型计算机各种器件的桥梁。 新知讲授 四 （二）微型计算机的组成 1.地址总线AB　(Address Bus) 地址总线(AB)也称地址母线，因其上仅传送MPU的地址码而得名。当微处理单元MPU和存储器或外部设备交换信息时，必须指明要和哪个存储单元或哪个外部设备交换。因此，地址总线(AB)必须和所有存储器的地址线相连，也必须和所有I/O接口设备相连。 当微处理单元需要与存储器或外设进行信息交换时，只要把存储单元的地址码或外设的设备码送到地址总线上便可完成读/写数据工作。 地址总线条数由所选MPU型号决定。 新知讲授 四 （二）微型计算机的组成 2.数据总线DB　(Data Bus) 数据总线也称数据母线，因其上传送的是数据和指令码而得名。数据总线条数常和所用微处理单元字长相等，但也有内部为16 位运算而外部仍为8位数据总线的情况(例如Intel8088)。 由于MPU有时需要把数据写入存储器或输出设备，有时又需要从存储器或输入设备读入数据，因此数据总线是双向的。 在8位机中，数据总线通常有8条。 新知讲授 四 （二）微型计算机的组成 3.控制总线CB　(Contr