专题2 系统组成与工作原理（课件）-四川省（对口招生）计算机类《信息技术应用基础》考纲讲练测

专题2 系统组成与工作原理 信息技术应用基础 考纲讲练测 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 考纲要求 一 1. 掌握硬件五大部件、CPU组成、内存与外存区别、软件分类。 2. 理解冯·诺依曼原理及CPU与内存、外存的协作关系。 3. 了解语言处理程序的编译与解释方式。 知识点梳理 二 一、计算机系统的组成 一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成，两者缺一不可，硬件是物理基础，软件是灵魂。 知识点梳理 二 1. 硬件系统（计算机硬件系统遵循冯·诺依曼体系结构，由五大基本部件组成。） 知识点梳理 二 （1）运算器 功能：完成各种算术运算（加、减、乘、除）和逻辑运算（与、或、非、比较、移位等）。 组成：算术逻辑单元（ALU）、累加器、状态寄存器等。 特点：运算速度极快，是计算机进行数据计算的核心部件。 （2）控制器 功能：指挥和协调计算机各部件自动、一致地工作。负责从内存中取出指令、分析指令、发出控制信号。 组成：程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、指令译码器、时序控制电路等。 工作过程：取指令 → 分析指令 → 执行指令 → 结果写回。 注：CPU（中央处理器） = 运算器 + 控制器 CPU是计算机的核心部件，其性能指标包括主频、字长、缓存等。 知识点梳理 二 （3）存储器 存储器分为内部存储器（内存）和外部存储器（外存）。 ① 内存（主存） 特点：CPU可直接访问，存取速度快，但断电后信息丢失（RAM），容量相对较小。 分类： RAM（随机存取存储器）：可读可写，断电丢失，如内存条。 ROM（只读存储器）：只能读取，断电不丢失，存储BIOS等固件。 作用：存放当前正在运行的程序和正在处理的数据。 ② 外存（辅存） 特点：CPU不能直接访问，必须先调入内存；存取速度慢，但容量大，断电后信息不丢失。 常见外存：硬盘（机械硬盘HDD、固态硬盘SSD）、U盘、光盘、移动硬盘、存储卡等。 作用：长期保存程序和数据。 知识点梳理 二 （4）输入设备 功能：将外部信息（文字、图像、声音等）转换成计算机能够识别和处理的二进制代码。 常见设备：键盘、鼠标、扫描仪、麦克风、摄像头、手写板、触摸屏、条码阅读器等。 特点：输入设备是人与计算机交互的桥梁。 （5）输出设备 功能：将计算机处理结果（二进制代码）转换成人类能够识别或其它设备能接收的信息形式。 常见设备：显示器、打印机、音箱、绘图仪、投影仪等。 特点：输出设备是计算机向外界展示处理结果的工具。 注：有些设备既是输入又是输出，如触摸屏、网卡、声卡。 （1）系统软件 系统软件是管理和控制计算机硬件与软件资源的软件，为应用软件提供运行平台。 知识点梳理 二 2. 软件系统（分为系统软件和应用软件两大类。） （1）系统软件 系统软件是管理和控制计算机硬件与软件资源的软件，为应用软件提供运行平台。 操作系统（OS） 定义：是系统软件的核心，直接运行在“裸机”上，是所有其他软件的基础。 常见操作系统：Windows、Linux、macOS、鸿蒙OS、麒麟OS、UNIX等。 语言处理程序 编译：将源程序一次性翻译成目标程序（机器语言），生成可执行文件。执行效率高，但修改后需重新编译。如：C、C++。 解释：逐句翻译源程序并立即执行，不生成独立的目标文件。调试方便，但执行速度慢。如：Python、JavaScript。 其他系统软件 数据库管理系统（DBMS）：如MySQL、Oracle。 驱动程序：使操作系统能够识别和控制硬件设备。 知识点梳理 二 （2）应用软件 定义：为解决特定领域的具体问题而开发的软件，运行在系统软件之上。 知识点梳理 二 二、计算机工作原理（冯·诺依曼原理） 冯·诺依曼体系结构是现代计算机的基础，其核心思想是“存储程序”和“程序控制”。 1. 存储程序 在计算机运行之前，将事先编好的程序 和原始数据一起预先存入内存储器中。 2. 程序控制 计算机启动后，控制器按照内存中指令存放的地址顺序，自动逐条取出指令、分析指令、执行指令，直到程序结束。整个过程不需要人工干预。 知识点梳理 二 3. CPU与内存、外存的协作 CPU与内存：CPU可以直接访问内存中的指令和数据，读写速度极快。这是计算机高效运行的关键。 CPU与外存：CPU不能直接访问外存。当需要运行外存中的程序或读取外存中的数据时，操作系统会先将这些数据调入内存，然后CPU再从内存中访问。 背诵环节 三 1. 简述计算机系统的组成。 【答案】计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬件系统包括运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件；软件系统分为系统软件（如操作系统、语言处理程序）和应用软件（如Office、Photoshop）。二者缺一不可，硬件是基础，软件是灵魂。 背诵环节 三 2. 简述冯·诺依曼原理的核心思想。 【答案】冯·诺依曼原理的核心思想是“存储程序”和“程序控制”。 存储程序：将事先编制好的程序和数据预先存入内存储器中。 程序控制：计算机启动后，控制器按内存中指令的存放顺序自动逐条取出并执行指令，整个过程无需人工干预。 背诵环节 三 3. 说明CPU与内存、外存的协作关系。 【答案】CPU可直接访问内存，从中读取指令和数据，读写速度快，但内存断电后信息丢失（RAM）。 CPU不能直接访问外存（如硬盘、U盘）。 外存中的程序和数据必须先调入内存，再由CPU执行。外存断电后信息不丢失，用于长期存储。 三者协作：外存→内存→CPU→内存→外存/输出设备，兼顾速度与容量。 背诵环节 三 4. 列举三种输入设备和三种输出设备，并说明各自的作用。 【答案】输入设备（将信息输入计算机）：键盘：输入文字、数字、命令；鼠标：定位、选择、拖动操作；扫描仪：将图片、文稿转换为数字图像。 输出设备（将计算机处理结果输出）：显示器：显示文字、图像、视频；打印机：将电子文档打印到纸张上；音箱：输出声音。 常考题 四 判断题： 1.CPU可以直接访问硬盘中的数据和程序。( ) 2.只读存储器断电后，其中存储的数据会丢失。( ) 3.编译程序是将高级语言源程序逐句翻译并立即执行。( ) 【答案】B 【解析】CPU不能直接访问外存，外存中的程序和数据必须先调入内存，再由CPU通过内存进行访问。 【答案】B 【解析】只读存储器具有非易失性，断电后数据不会丢失。随机存取存储器断电后数据才会丢失。 【答案】B 【解析】编译程序是将整个源程序一次性翻译成目标程序（机器语言），生成可执行文件后再执行。逐句翻译并立即执行的是解释程序。 常考题 四 4.下列属于系统软件的是（　 ）。 A. Word B. Photoshop C. Windows 操作系统 D. 微信 5.计算机中，运算器和控制器合称为（　 ）。 A. CPU B. 内存 C. 外存 D. 主板 6.下列设备中，属于输出设备的是（ 　）。 A. 鼠标 B. 键盘 C. 显示器 D. 扫描仪 【答案】C 【解析】系统软件包括操作系统、语言处理程序、驱动程序等。Windows是操作系统，属于系统软件。 【答案】A 【解析】CPU由运算器和控制器组成，是计算机的核心部件，内存、外存和主板是其他硬件部件。 【答案】C 【解析】输出设备用于将计算机处理结果输出给用户，显示器是典型输出设备。 常考题 四 7.冯·诺依曼原理的核心思想是（ 　）。 A. 二进制运算 B. 存储程序与程序控制 C. 集成电路 D. 操作系统 8. 下列属于计算机硬件五大部件的是（　 ）。 A. 运算器 B. 控制器 C. 操作系统 D. 存储器 【答案】B 【解析】冯·诺依曼原理的核心是“存储程序”和“程序控制”,二进制运算是基础，但不是核心思想。 【答案】ABD 【解析】硬件五大部件包括：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。 常考题 四 9.关于内存和外存的描述，正确的有（　 ）。 A. 内存速度快 B. 外存容量大 C. 内存断电后数据不丢失 D. CPU可直接访问内存 10.下列属于系统软件的有（　 ）。 A. Linux 操作系统 B. Excel C. 语言处理程序 D. 驱动程序 【答案】ABD 【解析】内存速度快、CPU可直接访问，但断电后数据丢失（RAM）；外存容量大、断电后数据不丢失，但CPU不能直接访问。 【答案】ACD 【解析】系统软件包括操作系统（Linux）、语言处理程序（编译器、解释器）、驱动程序等。Excel属于应用软件。 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 高考真题 五 1. 在计算机中，负责控制和协调计算机各部件自动、连续地进行工作的部件是（ 　）。 A. 控制器 B. 运算器 C. 存储器 D. 总线 2. 组成计算机指令的两部分是（ 　）。 A. 数据和字符 B. 操作码和地址码 C. 运算符和运算数 D. 运算符和运算结果 【答案】A 【解析】控制器是整个计算机系统的控制中心，其功能是从内存中取出指令、分析指令，并向各部件发出控制信号，自动协调各部件按程序顺序执行。运算器负责运算，存储器负责存储，总线负责传输。 【答案】B 【解析】一条计算机指令通常由操作码和地址码（或称操作数）两部分组成。操作码指明要执行的操作类型（如加、减、传送等），地址码指明操作数所在的位置或操作数本身。 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 高考真题 五 3. 冯·诺依曼体系结构的核心特征不包括（ 　）。 A. 采用二进制表示指令和数据 B. 指令和数据存放在同一存储器中 C. 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备组成 D. 程序和数据可存放在不同存储器中 4. 计算机主机由（　 ）组成。 A. 运算器和控制器 B. 中央处理器和主存储器 C. 运算器和外设 D. 运算器和存储器 【答案】D 【解析】冯·诺依曼体系结构的核心特征是存储程序和数据在同一存储器中，并采用二进制表示。D选项所说的“程序和数据存放在不同存储器中”是哈佛体系结构的特点。 【答案】B 【解析】计算机主机通常指中央处理器和主存储器的合称，是计算机的核心硬件部分。选项A仅包含CPU，不完整；选项C和D均未包含内存。 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 高考真题 五 5. 计算机硬件五大部件中，负责执行算术和逻辑运算的是（ 　）。 A. 运算器 B. 控制器 C. 存储器 D. 输入设备 6.一个完整的计算机系统由（ 　）组成。 A. 硬件系统和应用软件包 B. 硬件系统和软件系统 C. 主机和外部设备 D. 操作系统和中央处理器 【答案】A 【解析】运算器是计算机中执行算术运算（加、减、乘、除）和逻辑运算（与、或、非、比较）的部件。控制器负责指挥协调，存储器负责存储数据，输入设备负责输入。 【答案】B 【解析】计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成，二者协同工作，缺一不可。硬件系统是计算机的物理实体（如CPU、内存、硬盘等），软件系统是运行所需的程序和数据（如操作系统、应用软件等） 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 高考真题 五 7. 冯·诺依曼计算机以存储器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成。( ) 8. 电源关闭后，ROM中的信息会丢失。( ) 9.一个完整的计算机系统通常是由系统硬件和系统软件两大部分组成的。 ( ) 【答案】B 【解析】冯·诺依曼计算机采用以运算器为中心的体系结构，输入输出设备与存储器之间的数据传送需要经过运算器。以存储器为中心的体系结构是后来提出的哈佛体系结构或现代总线结构的特征。 【答案】B 【解析】ROM具有非易失性，断电后其中存储的数据不会丢失，断电后信息会丢失的是RAM。 【答案】A 【解析】计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成，软件系统包括系统软件和应用软件，其中系统软件是核心。硬件系统和软件系统相互依存，缺一不可。 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 高考真题 五 10. 关于计算机系统组成的叙述，正确的有（　 ）。 A. 计算机硬件系统和软件系统二者同等重要，相互依存 B. 计算机硬件系统是物质基础，所以比软件系统更重要 C. 计算机软件系统是运行在硬件系统之上的 D. 没有软件支持的硬件称为“裸机” 11. 下列描述中，正确的有（　 ）。 A. CPU由运算器和控制器组成 B. 1KB等于1024B C. 存储器分为内存和外存 D. 输入设备只包括键盘和鼠标 【答案】ACD 【解析】B错误，硬件是物质基础，但软件赋予硬件功能，二者缺一不可，不能说哪一个更重要。 【答案】ABC 【解析】D错误，输入设备还包括扫描仪、麦克风、摄像头等多种设备，键盘和鼠标只是其中两类。 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 高考真题 五 12. 下列属于输出设备的有（ 　）。 A. 显示器 B. 打印机 C. 音箱 D. 扫描仪 13. 冯·诺依曼提出的计算机工作原理的核心思想是________和________。 【答案】ABC 【解析】输出设备用于将计算机处理结果转换成人类可识别的形式。扫描仪（D）是将纸质文稿转换为数字信号输入计算机，属于输入设备。 【答案】存储程序、程序控制 【解析】存储程序是指将事先编制好的程序和原始数据预先存入内存储器中；程序控制是指计算机启动后，控制器按内存中指令存放的顺序自动逐条取出并执行指令，整个过程无需人工干预。这是冯·诺依曼体系结构最核心的两大思想。 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 课堂练习 六 1.计算机中，存储器存储容量的基本单位是（ 　）。 A. 位 B. 字节 C. 字 D. 千字节 2.下列软件中，不属于系统软件的是（　 ）。 A. 磁盘碎片整理程序 B. 驱动程序 C. Photoshop D. 编译程序 3.计算机中，CPU不能直接访问的存储器是（　 ）。 A. 硬盘 B. 内存条 C. ROM D. Cache 【答案】B 【答案】C 【答案】A 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 课堂练习 六 4.在计算机硬件系统中，负责连接CPU与显示器进行数据转换的部件是（　 ）。 A. 声卡 B. 网卡 C. 显卡 D. 主板 5.计算机系统中，操作系统属于（ 　）。 A. 应用软件 B. 系统软件 C. 硬件设备 D. 办公软件 6.下列选项中，不属于冯·诺依曼计算机五大部件的是（　 ）。 A. 运算器 B. 控制器 C. 存储器 D. 总线 【答案】C 【答案】B 【答案】D 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 课堂练习 六 7.简述计算机指令执行的基本步骤。 【答案】计算机指令执行的基本步骤包括： （1）取指令：控制器从内存中取出下一条要执行的指令。 （2）分析指令：指令译码器对指令进行译码，确定操作类型和操作数地址。 （3）执行指令：控制器发出控制信号，由运算器或其他部件完成操作。 （4）结果写回：将执行结果写回内存或寄存器，并修改程序计数器指向下一条指令。 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 课堂练习 六 8.请列举三种系统软件和三种应用软件的典型代表。 【答案】系统软件： （1）操作系统（如Windows、Linux、鸿蒙OS） （2）语言处理程序（如C语言编译器、Python解释器） （3）驱动程序（如打印机驱动、显卡驱动） 应用软件： （1）办公软件（如Word、Excel、WPS） （2）图形图像处理软件（如Photoshop、CorelDRAW） （3）即时通讯软件（如微信、QQ） 第二代计算机采用的主要电子元件是（ 　）。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 中小规模集成电路 D. 大规模/超大规模集成电路 课堂小结 七 核心知识点回顾： 感谢观看 $