《计算机组成与结构》课件

《计算机组成与结构》ppt课件目录CONTENTS•计算机系统概述•计算机硬件组成•计算机软件组成•计算机工作原理•计算机性能指标•计算机网络基础01计算机系统概述CHAPTER计算机的发展历程机械计算机时代个人计算机时代19世纪，以穿孔卡片和机械计20世纪80年代，随着微处理器算器为代表，主要用于解决复和集成电路的出现，个人计算杂的数学问题机开始普及，进入家庭和办公领域电子计算机时代互联网时代20世纪40年代，第一台电子计20世纪90年代，互联网的普及算机ENIAC诞生，体积庞大，和发展，使得计算机成为获取运算速度慢，主要用于军事和和传递信息的重要工具科学研究计算机的分类按处理方式模拟计算机和数字计算机模拟计算机用于处理连续变化的信号，如声音、图像等；数字计算机处理离散的数字信号按规模巨型机、大型机、小型机、个人计算机等巨型机运算速度快，用于大规模科学计算；大型机适用于事务处理和数据库应用；小型机则适用于部门级应用；个人计算机则普及于家庭和办公领域计算机的应用领域数据处理辅助设计用于企业、政府等的数据存储、利用计算机进行产品设计和仿查询、分析和报表生成等真，提高设计效率和精度科学计算自动控制人工智能利用计算机的高速运算能力，在工业生产、交通管理等领域，利用计算机模拟人类的智能行进行大规模的科学研究和工程利用计算机实现自动化控制和为，实现机器学习、自然语言计算监测处理等功能02计算机硬件组成CHAPTER中央处理器功能中央处理器是计算机的核心部件，负责执行程序中的指令和处理数据组成中央处理器由运算器和控制器组成，运算器负责进行算术和逻辑运算，控制器负责控制计算机的各个部件协调工作发展历程随着技术的不断发展，中央处理器的性能和功能也在不断提升，从最初的晶体管到现在的超大规模集成电路，中央处理器的制程工艺和核心数量都有了极大的提升存储器010203功能分类性能指标存储器是计算机中用于存储数据和程存储器可以分为内存储器和外存储器，存储器的性能指标主要包括容量、速序的部件内存储器包括随机存取存储器（RAM）度和可靠性，随着技术的不断发展，和只读存储器（ROM），外存储器包存储器的容量和速度都有了极大的提括硬盘、光盘、U盘等升，同时可靠性也得到了更好的保障输入输出设备功能输入输出设备是计算机中用于输入和输出数据的部件分类输入输出设备可以分为输入设备和输出设备，输入设备包括键盘、鼠标、摄像头等，输出设备包括显示器、打印机、音响等发展趋势随着技术的发展，输入输出设备的种类和性能也在不断提升，触摸屏、虚拟现实技术等新型输入输出设备的出现，使得人机交互更加便捷和自然总线与主板功能01总线与主板是计算机中用于连接各个部件的部件组成02总线是连接各个部件的通道，主板则是各个部件的载体，上面集成了中央处理器、内存储器、输入输出设备等部件的接口和控制电路发展趋势03随着技术的不断发展，总线和主板的性能也在不断提升，高速总线、模块化设计等新型的总线与主板设计使得计算机的性能和扩展性得到了更好的保障03计算机软件组成CHAPTER系统软件操作系统提供计算机系统的基本功能，如任务调度、内存管理、设备驱动等语言处理软件如编译器、解释器，用于将高级语言编写的程序转换为机器语言工具软件如磁盘工具、系统优化工具，用于维护和管理计算机系统应用软件办公软件图像处理软件如Word、Excel、PowerPoint等，用于处理文如Photoshop、GIMP等，用于编辑、处理图档、电子表格和演示文稿片和设计多媒体软件如音频编辑器、视频编辑器等，用于处理多媒体数据软件开发与维护软件开发方法如结构化开发、面向对象开发等，用于指导软件的开发过程软件测试通过各种测试方法确保软件的质量和稳定性软件维护包括纠错性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护，以保持软件的正常运行和使用04计算机工作原理CHAPTER二进制数的概念基础概念二进制是计算机中数据存储和处理的基石它只有0和1两种状态，与逻辑电路中的高电平和低电平相对应二进制数的运算规则简单，易于实现指令与程序执行核心流程指令是计算机执行操作的最小单位程序由一系列指令组成，按照特定顺序执行指令从内存中读取，解码后由CPU执行，结果再存回内存存储程序与内存管理关键技术存储程序的概念使得程序和数据存放在内存中，按地址访问内存管理涉及内存的分配、回收、保护等机制，确保程序安全、高效地运行05计算机性能指标CHAPTER字长与数据类型字长指计算机运算部件一次能处理的二进制数的位数通常，字长越长，计算机处理能力越强数据类型指用于声明不同类型的变量或函数的一个抽象类别常见的数据类型有整数、浮点数、字符等运算速度指令周期指计算机执行一条指令所需的时间它是衡量计算机性能的重要指标主频指计算机CPU的时钟频率主频越高，计算机的运算速度越快存储容量与存取周期存储容量指计算机存储器所能存储的二进制信息的总量通常以字节为单位存取周期指从存储器读出或写入一个数据所需要的时间它是衡量存储器性能的重要指标06计算机网络基础CHAPTER计算机网络的发展历程面向终端的计算机网络多台计算机互联互通20世纪50年代，计算机通过线路与20世纪60年代，多台计算机通过通远程终端连接，实现信息交换信线路连接，实现资源共享和信息交换国际标准化网络体系结构互联网的兴起与发展20世纪70年代，国际标准化组织制20世纪90年代，TCP/IP协议成为互定OSI参考模型，促进不同厂商生产联网的标准协议，互联网得到迅速发的计算机之间的互操作性展计算机网络分类根据覆盖范围分类局域网（LAN）、根据拓扑结构分类星型网、总线网、城域网（MAN）、广域网（WAN）环型网、网状网根据传输介质分类有线网、无线网根据使用目的分类专用网、公用网互联网协议与IP地址互联网协议（IP）是一种网络层协议，用于实现不同网络之间的互联互通IP协议的主要功能是提供一种可靠的、有效的、灵活的通信服务IP地址是互联网协议中用于标识网络中每一台计算机的唯一地址IP地址由32位二进制数字组成，通常以点分十进制形式表示IP地址分为A、B、C、D、E五类，其中常用的是A、B、C三类谢谢THANKS。