第三课——计算机系统.doc

一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统组成的。这里的硬件（Hardware）是计算机系统中的实际装置，是指看得见、摸得着的物理设备；而软件（Software）则是相对硬件而言的，是指机器运行所需的各种程序及有关的资料。 【硬件系统的组成】 1945年，也就是在ENIAC诞生的前一年，美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出了新的设计，计算机应该由计算器、逻辑控制装置、存储器、输入、输出５个部分组成，并研制成功了第一台按存储程序功能设计的计算机EDVAC。冯·诺依曼的创造奠定了现代计算机的理论基础，到现在为止，尽管计算机制造技术已经发生了大的变化，但是就其体系结构而言，仍然是根据他的设计思想制造的被誉为发展史上的一个里程碑它标志着电子计算机时代的真正开始，指导以后的计算机设计。采用了二进制，不但数据采用二进制，指令也采用二进制；建立了存储程序，指令和数据一起放在存储器里，并作同样处理简化了计算机的结构，大大提高了计算机的速度。Personal Computer，即PC）。微型计算机从外观上看，通常由主机、显示器、键盘和鼠标4部分组成。 （1）输入设备 输入设备的功能是将各种信息（如数值、字符、声音、图像等数据和程序）传送到计算机中去。用输入设备可以给计算机发出各种指令。常见的输入设备有键盘、鼠标、话筒、光笔、扫描仪、数码相机、数码摄像机等，如图1-18所示。 图1-18 常见的输入设备 （2）输出设备 输出设备的功能是将计算机处理后的结果（信息）传送给使用者。最常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等，如图1-19所示。 图1-19 常见的输出设备 （3）主机 主机相当于人类的大脑，它负责存储信息、处理信息、控制输入输出设备等，并协调各个部分的工作。 图1-20 主机内部结构 现在让我们来看看主机内到底有哪些东西。打开计算机的主机箱（立式），我们可以看到CPU、内存条、主板、各种插卡（显示卡、声卡等）、电源、硬盘、软驱、光驱，还有很多连线，如图1-20所示。 计算机的核心部件是中央处理器（英文缩写为CPU，即Central Processing Unit）。在微机中，中央处理器常被制作在一块饼干大小的超大规模集成电路中（也称微处理器，微机也因此得名），如图1-21所示。 图1-21 Intel Pentium 4 CPU CPU包括运算器和控制器两部分。运算器的功能是对数据信息进行算术四则运算、逻辑运算、比较、判断和组合等操作。控制器是计算机的指挥中心，它能按照人们事先给定的指令步骤，统一指挥各部件有条不紊地协调工作。 （4）存储设备 存储器的主要功能是存储信息，以便需要时取出。将信息存入存储器称为“写”，从存储器中取出信息称为“读”。存储器根据性能、用途的不同又可分为内存储器和外存储器。 内存储器也叫内存或主存储器，用半导体材料做成，如图1-22所示。内存储器按其读写方式的不同分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种，其中RAM允许用户随时对其进行读写操作，但当发生断电时，存储在RAM中的信息会立即全部丢失。例如我们通过键盘向电脑输入程序或文章时，这些信息都是先存放在RAM中的，若中途发生了断电，RAM中的这些信息就会全部立即丢失，所以当我们用电脑写文档时要养成经常保存的习惯。而ROM主要是用于存放系统程序，这种程序是由计算机厂家确定的，它们在断电后也不会丢失，用户一般只能对ROM进行读操作，不能进行写操作。 图1-22 计算机中的内存 因此，我们通常所说的内存主要是指RAM，它的特点是存取信息速度极快，但容量相对较小。内存主要用于存储临时数据和中间结果等。 需要计算机处理的数据和程序都必须先存储在内存中才能传递给CPU进行处理。启动计算机的过程中除了计算机自动进行检测和配置以外，还有往内存中装程序的重要环节。 外存储器也叫辅助存储器，常用的有硬盘、磁盘、光盘等。主要用于永久性存放程序、数据等信息。外存储器既能够“读”又能够“写”，只要用户及时地将输入的信息保存到外存储器上，即使断电，外存储器上的信息依然不会消失，但外存储器的读写速度要比内存储器慢得多。常见的外存储设备如图1-23所示。 图1-23 外存储设备软盘驱动器、光盘驱动器、硬盘驱动器的外观 在微机系统中，硬盘是最常用、最重要的外存储设备。一般安装在计算机的主机内，其特点是存储容量大、存取速度快。使用计算机所必需的各种系统软件如Windows等通常都安装在硬盘中，当启动计算机时，从硬盘读出数据并存放在内存中，才能使用计算机。为了防尘，硬盘是全封闭的，不能随意打开。其内部结构比较精密，如图1-22所示。 随着多媒体电脑的迅速普及，光盘驱动器（CD-ROM驱动器或DVD-ROM驱动器）成为计算机中常备的外存储设备之一，它是读取光盘中数据的设备。CD-RO