计算机系统与工作原理

1. 计算机系统与工作原理 ——湖北民族学院 01胡俊鹏

2. 上节回顾 计算机的发展 计算机的分类 计算机的特点 1

3. 计算机系统是由什么组成的？ 计算机又是怎样工作的呢？ 2

4. 1 计 算 机 系 统 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。二者相辅相成，缺一不可。 计算机系统 硬件系统 软件系统 3

5. 1.1 计算机硬件系统 输入设备是用来输入程序和数据的部件。常见的有：键盘、鼠标、扫描仪、麦克风及摄像头等。 存储器（Memory）是用来存放程序或数据的部件。 运算器（ALU）又称算术逻辑部件，是计算机用来进行数据运算的部件。 输出设备是用来输出部件。常见的输出设备有：显示器、打印机、音箱、耳机以及投影仪等。 运算器和控制器制作在一个芯片上，称为中央处理器（CPU） 控制器（Controller）是计算机的指挥中心，控制其他部件完成指令要求的操作。 主机 外部设备 运算器 内存储器 外存储器 硬件系统 输入设备 输出设备 存储器 外存储器（Auxiliary Memory）又称辅助存储器，简称外存或辅存。 内存储器又称主存储器，简称内存或主存。按其功能和存储信息的原理又可分为随机存储器和只读存储器。 控制器 4

6. 1.2 计算机软件系统 计算机软件是为运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总称。 软件 = 程序 + 数据 + 文档 计算机软件 系统软件 应用软件 其他软件 办公软件 音视频软件 操作系统 语言处理程序 诊断程序 数据库管理系统 诊断程序是专门用于计算机硬件性能测试和系统故障诊断维护的系统程序，能对CPU、驱动器、接口、内存等设备的性能和故障进行检测。 应用软件是利用计算机的软、硬件资源为某一方面的应用目的而开发的软件。 操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源，直接运行在裸机上的最基本的系统软件。 常见的音视频软件有Windows Media Player、Real Player、酷狗音乐等 语言处理程序一般是由汇编程序、编译程序、解释程序和相应的操作程序等组成。 系统软件是控制计算机系统并协调管理软硬件资源的程序，是支持应用软件的平台。 即时通讯、网页浏览器、计算机辅助设计、计算机辅助制造及计算机辅助教学等。 常见的办公软件有Microsoft Office、金山WPS等 数据库是计算机软件系统的一个重要组成部分，是人们有效地进行数据存储、共享和处理的工具。 5

7. 计算机系统 计算机硬件系统 计算机软件系统 6

8. 2 计 算 机 工 作 原 理 计算机工作的核心思想是存贮程序和程序控制。 7

9. 2.1 基本概念 指令：是能被计算机识别并执行的二进制代码，它规定计算机能完成的某一基本操作。 操作数 指令 操作码 操作码就是要告诉计算机要进行什么操作，如加、减、乘、除等。 操作数指明参与操作的数据或数据存放的位置。 8

10. 2.1 基本概念 程序：是为实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言编写的指令序列。 9

11. 2.1 基本概念 地址：整个内存被分成若干个存储单元，每个单元都给出了一个唯一的编号来标识，即地址。 内存地址 0X3D48245F 0X3D48245E 0X3D48245D 0X3D482459 0X3D48245A 0X3D48245B 0X3D48245C … … 内存单元 10

12. 计算机硬件系统由五大部件构成 计算机内部应采用二进制表示程序和数据 存储程序和程序控制 2.2 冯.诺依曼思想 1 2 3 冯·诺依曼是美籍匈牙利数学家，1946提出了关于计算机组成和工作方式的基本设想，被公认为现代电子计算机之父。 冯.诺依曼思想 冯.诺依曼思想 11

13. 2.3 程序执行过程 1.通过输入设备输入数据 2.控制器向输入设备发出命令将数据存入存储器 3.控制器向存储器发出取指命令 4.程序指令逐条送入控制器，控制器对其中的指令进行译码 5.控制器向存储器发出取数命令，将数据送入运算器 6.控制器向运算器发出运算命令，运算器执行运算，计算出结果 7.运算器把运算结果存入存储器 8.控制器向存储器发出取数命令，将数据输向输出设备 9.控制器向输出设备发出输出命令输出计算结果 数据 命令 12

14. 总结 计算机 系统 计算机 工作原理 13

15. 作业 教材第40页： 1、一个完整的计算机系统由哪两部分组成？各部分的功能是什么？ 2、什么是机器语言、汇编语言和高级语言？ 3、请简述计算机的工作原理并画出计算机工作原理图。 14

16. 谢谢 ! 请各位专家批评指正！