《计算机系统的硬》课件

计算机系统的硬件计算机系统的硬件是计算机的物理组成部分，包括所有可以触摸到的部件这些组件共同工作以执行计算任务计算机系统概述硬件系统软件系统数据计算机系统由硬件和软件组成硬件是指计软件是指计算机系统中看不见、摸不着的程数据是计算机系统处理的对象，包括各种文算机系统中看得见、摸得着的实体部分序和数据，是用来控制硬件工作的本、图像、音频、视频等计算机硬件分类辅助存储器硬盘驱动器HDD和固态硬盘SSD用于长期存储数据，例如操作系统和应用程序核心组件中央处理器CPU负责处理数据，主存储器RAM用于临时存储数据，输入/输出设备I/O与外部世界交互中央处理器CPU中央处理器是计算机系统的核心，负责执行指令、控制数据流、处理信CPU息包括运算器、控制器和高速缓存，它们协同工作以完成指令的执行和数据CPU的处理的工作过程CPU执行指令1从内存中取出指令译码2将指令翻译成可执行的机器码CPU执行3根据机器码执行相应的操作写入结果4将执行结果写入到寄存器或内存在处理数据时，会经历一系列步骤首先，会从内存中取出指令，并将其翻译成机器码，然后根据机器码执行相应的操作，最后将执行结CPU CPU果写入到寄存器或内存中这个过程会不断循环，直到程序执行完毕的性能指标CPU的性能指标是衡量其处理能力的关键指标CPU这些指标反映了的速度、效率和处理能力CPU

3.0GHz4主频核心数工作频率的核心数量CPU CPU864线程数缓存可以同时执行的线程数量内部的高速缓存CPU CPU存储器概述存储器是计算机系统中用于存储数据的部件，数据以二进制形式存储存储器分为主存储器和辅助存储器主存储器是直接访问的内存，速度快，容量小，价格高辅CPU助存储器用于扩展存储空间，速度慢，容量大，价格低存储器分类按存储介质分类按存取方式分类按用途分类存储器可分为半导体存储器和磁存储器存储器可分为随机存储器和只读存储器可分为主存储器和辅助存储器RAM半导体存储器主要包括和存储器在断电后数据会主存储器是直接访问的存储器，辅SRAM ROMRAM CPU磁存储器主要包括硬盘和磁带丢失，则不会助存储器用于保存大量数据DRAM ROM主存储器主存储器，也称为内存或，是计算机系统中最重要的存储器之一RAM它用于存放正在运行的程序和数据，并且是直接访问的数据存储区域CPU主存储器具有速度快、容量小、成本高的特点，并且其数据在断电后会丢失辅助存储器硬盘驱动器固态硬盘光盘磁带硬盘驱动器是最常见的辅助存固态硬盘是一种新型的辅助存光盘存储器以光学方式存储数磁带存储器使用磁性材料存储储器类型，具有高容量、速度储器，它使用闪存芯片存储数据，具有可移动性、容量大、数据，具有成本低廉、容量巨快、可靠性高的特点，适合存据，速度更快、更轻便、功耗价格低廉的特点，适合存储备大、便于备份的特点，适合存储大量数据和程序更低，在现代计算机系统中越份数据、多媒体文件等储大量历史数据、档案资料等来越受欢迎输入设备输入设备是将信息或数据输入到计算机系统中的硬件设备它们负责将现实世界的信息转换为计算机能够理解的数字信号常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、麦克风等输出设备输出设备是指将计算机内部处理的结果信息转换为人类可以理解的形式或其他设备可以接受的形式输出的设备常见的输出设备包括显示器、打印机、音箱等，它们负责将计算机处理的结果以图像、文字、声音等形式呈现出来总线系统数据传输通道计算机系统中各个部件之间传输数据的通道连接桥梁、内存、外设之间进行数据传输的桥梁CPU信息传递枢纽信息在系统内传递的枢纽，连接各个功能模块总线的分类按数据传输方式按数据传输方向12可分为串行总线和并行总线可分为单向总线、双向总线、半双工总线和全双工总线按总线结构按应用范围34可分为单总线结构、多总线结构和层次总线结构可分为系统总线、总线和设备总线I/O总线的特性并行性共享性

11.

22.总线可以同时传输多个数据位多个设备可以共享总线，降低，提高传输效率硬件成本异步性扩展性

33.

44.数据传输不依赖于时钟信号，总线可以扩展，以支持更多设更灵活备系统总线连接系统部件数据传输通道多路复用技术系统总线作为计算机系统中不同组件之间的系统总线负责在系统组件之间传输数据，包系统总线采用多路复用技术，通过时分复用桥梁，连接、内存、外设等核心部件括指令、数据和控制信号，确保数据高效可或频分复用，在同一物理通道上传输不同类CPU靠地流通型的数据总线I/O总线是连接、主存储器和外设的桥梁它负责在、I/O CPUCPU主存储器和外设之间传输数据和控制信息总线使用标准接口，方便外设连接到计算机系统，并可以支持I/O多种类型的外设，如键盘、鼠标、打印机、扫描仪等设备总线设备总线是连接各种外部设备的总线它们用于将外部设备连接到系统总线，从而允许数据和控制信号在中央处理器和外部设备之间传输设备总线通常采用串行通信方式，并使用专门的控制器管理数据传输设备总线设计用于支持不同类型的外设，例如打印机、扫描仪、键盘、鼠标等主板及其组成芯片组插槽接口电容主板的核心组件，负责连接和用于连接、内存和其他扩连接各种外设，如键盘、鼠标存储电能，稳定电压，确保系CPU控制其他硬件展卡、硬盘等统稳定运行BIOS是基本输入输出系统，是一个固件程序，它存储在计算机主板上的一个BIOS芯片中它会在计算机启动时被加载，负责初始化硬件，加载操作系统，ROM并提供一些基本的功能提供了一些基本的功能，例如引导操作系统，设置系统时间和日期，识别BIOS硬件设备，以及提供自检功能电源系统电源系统是计算机系统中的关键组成部分，负责将交流电转换为直流电，为计算机提供所需的稳定电源电源系统通常包含电源适配器、电源线、电源开关等组件，以及内部的电源转换电路和保护电路硬盘驱动器硬盘驱动器是一种用于存储计算机数据的主要存储设备它是一个机械设备，使用磁性介质来记录和读取数据硬盘驱动器通常由一个或多个磁盘组成，这些磁盘旋转在一个电机上，并且在磁头读取或写入数据时以磁性的方式排列光驱光盘驱动器光盘类型光驱原理光驱是一种可读取和写入光盘的设备，用于常见的类型包括、和蓝光光盘，光驱通过激光束读取光盘表面刻录的信息，CD DVD存储和读取数据支持不同的存储容量和数据传输速度并将其转化为数字信号显示设备显示器显示器投影仪显示器连接线LCD OLED显示器利用液晶面板来显显示器使用有机发光二极投影仪将图像投射到屏幕上，显示器连接线用于连接显示器LCD OLED示图像，已成为现代计算机的管，比更薄，并提供更深可用于演示、家庭影院和其他与计算机常见的连接类型包LCD标准显示设备它们以其清晰的黑色和更广的视角它们也应用它们以其能够在大型屏括、、和VGA HDMIDVI度、亮度和低能耗而闻名具有更快的响应时间，使其更幕上显示图像而闻名，它们提供了不同DisplayPort适合游戏和视频的分辨率和带宽选择声音系统声音系统是计算机的重要组成部分，负责声音的输入、输出和处理声音输入设备包括麦克风、录音卡等，将声音信号转换为数字信号输入计算机声音输出设备包括扬声器、耳机等，将数字信号转换为声音信号输出计算机还支持各种音频格式，例如、等通过音频软件，可以对音频MP3WAV进行编辑、混音、录音等操作打印机打印机是计算机系统重要的输出设备之一通过打印机，可以将计算机中的信息以纸质的形式输出，方便人们阅读、保存和传播常见的打印机类型包括喷墨打印机、激光打印机、热敏打印机等扫描仪手持式扫描仪台式扫描仪平板扫描仪专业扫描仪体积小巧，便于携带，适合扫适用于家庭和小型办公室，扫适用于扫描书籍、杂志等厚实适用于专业领域，如档案管理描小型文档和图片描速度快，功能齐全物品，可实现高分辨率扫描、医疗影像等，具有更高扫描精度和速度多媒体设备多媒体设备为计算机系统提供丰富的信息表现形式和交互方式音频设备提供声音输入和输出，例如麦克风和扬声器视频设备则负责视频信息的采集、处理和展示，例如摄像头和显示器这些设备共同构建起计算机的感官体验硬件系统的组装与维护组装步骤组装时需严格遵循主板说明书和硬件说明书，注意部件的安装顺序，并确保连接线缆牢固可靠，避免短路和接触不良日常维护定期清理机箱内部灰尘，保证散热良好，并注意硬件的散热风扇是否正常运转，避免高温导致硬件故障故障排查遇到硬件故障时，应先进行简单的排查，比如检查电源是否正常供电，部件是否松动，连接线缆是否正常安全操作使用计算机时应注意静电，避免潮湿环境，并养成良好的操作习惯，防止硬件损坏或数据丢失。