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计算机硬件及基本工作原理

磁道是一组同心圆,各磁道的编号从0开始,最外圈是0 磁道。扇区是软盘存放信息的最小编址单位。
磁盘的存储容量=磁盘面数×每面磁道数×每道扇区数 ×扇区字节数
如: 1.44M的软盘,有80个磁道,每个磁道有18个扇区, 两面都可以存储数据。计算的容量如下:
80×18×2×512≈1440K≈1.44M
3、辅助存储器(外部存储器、外存)
计算机硬件 (Hardware ) 是指由电子 元器件和机 械部件构成 的机器实体, 硬件 也称为硬设 系统 备、机器系 统或裸机。
计算机 系统
软件 系统
计算机系统
主机
中央处理器 内部存储器
运算器 控制器 随机存储器(RAM) 只读存储器(ROM)
外部 设备
输入设备(鼠标、键盘、其他) 输出设备(显示器、打印机、其他) 辅助存储器(软盘、硬盘、光盘、其他)
操作码 地址码
OP
A
3. 指令系统: 计算机所能执行的全部指令的集合 。
4. 指令的分类
按功能划分为 4类:
?数据传输类指令:包括寄存器与寄存器之间、寄存器与存储 单元之间、存储单元与存储单元之间的数据传输。
?运算类指令:算术运算指令和逻辑运算指令。 ?程序控制类指令:用于控制程序的流向,包括转移指令、转
CPU的速度与“系统时钟”有直接的关系。 系统时钟过一定时间发出信号,调节系统部件的 动作速度,使系统部件协调同步。
主频: CPU在一秒钟内完成的工作周期数, 即标准工作频率,称为主频。
CPU的主要参数:
? 字长:在计算机中,作为一个整体参与运算、处 理和传送的一串二进制数,称为一个字。组成该 字的二进制“数”的“位数”称为“字长”。字 长等于 CPU中通用寄存器的位数。因此在用字长 来区分计算机时,常把计算机说成“ 8位机”、 “16位机”、“ 32位机”、“ 64位机”。
塑料基片:涂有磁性材料的塑料圆片 塑料保护套:保护基片 金属挡板:保护读写窗口 定位孔:检查磁盘扇区的起始位置 写保护:防止误操作、避免病毒
3、辅助存储器(外部存储器、外存)
1)软盘(Floppy Disk): 信息存储:两面都可以存储信息,分别称为 0面和1面,
每面被分成若干个磁道(Track) ,每个磁道又分为若干个 扇区(Sector),每个扇区存储512个字节
子指令、中断指令等。 ?输入\输出类指令(I/O指令):用于主机与外设之间交换信
息、用于控制外设的工作、测试外设状态和输入 /输出数据 。
中央处理器
CPU:Central Processing Unit ,中央处理器, 是硬件的核心
一、CPU的速度
CPU的速度用每秒所能处理的指令条数来衡 量。 (百万条数/秒)
系统软件 应用软件
操作系统 语言处理程序
数据库管理系统
其他 应用程序 工具程序 其他
计算机软件 序或指 令的集合。
一、硬件系统的组成
1、运算器(Arithmetic Logic Unit ):算术逻辑单元或 ALU,用来进行加、减、乘、除等算术运算以及与、或、 非等逻辑运算。
? 主频:对同一型号的 CPU还可按他们的主频进一 步加以区分,例: 100、133、166、200、233、 266、300……MHZ ,4GHZ等。主频是表征计算 机运算速度的主要参数。
2、CPU 的组成:控制器和运算器
1)控制器:由程序计数器、指令寄存器、指令译 码器、时序产生器和操作控制器组成,协调和指 挥整个计算机系统工作的部件。
计算机的工作原理
硬件系统主要包括 运算器、控制器、存储器、输 入设备 和输出设备 五部分。
输入设备
存储器
输出设备
中央处理器:
运算器 控制器
计算机的工作原理
指令及指令系统
1. 指令:让计算机完成某个操作所发出的命令 。
2. 指令格式 :
操作码(OP):表示一条指令的操作特性和功能
地址码(A):给出参与操作的数据在存储器中的地址。 指令含义:A OP(A) 取出地址A中的数据进行指令规 定的OP操作,再把操作送回地址A中。
功能:? 执行所有的算术运算
? 执行所有的逻辑运算,并进行逻辑测试
存储器
3. 存储器 存储器是计算机用来存储信息的重要功能
部件。 主要功能是存放程序和数据。 存储器分为二种:
内存储器(主存储器) 外存储器(辅助存储器)
2、主存储器(内部存储器、内存)
2)分类:
?RAM :随机存储器,可由 CPU 直接写入或读出 信息,也可由用户随机存取程序或数据。
2、控制器(Control Unit ):指挥中心,计算机的各部件 在它的指挥下协调工作。
3、存储器(Memory ):记忆部件,用来存放数据、程序 和计算结果。分为内部存储器和外部存储器。
4、输入设备(Input Equipment ):向计算机输入程序和 数据,将数据转换成二进制
5、输出设备(Output Equipment ):输出计算机的处理 结果,将二进制代码转换成人们所熟悉的形式 。
功能: ? 从内存中取出一条指令,并指出下一条 指令在内存中的位置
? 对指令进行译码或测试,产生相应的操作控制 信号,启动规定的动作
? 指挥并控制 CPU 、内存和I/O 设备之间数据传送 的方向
2、CPU的组成:控制器和运算器
2)运算器:由算术逻辑单元( ALU )、累 加寄存器、数据缓冲寄存器和状态条件寄存 器组成,是数据加工处理的部件。
1)软盘(Floppy Disk): 格式化:使用前必须格式化,进行磁道和扇区的划分
注意事项:不要划伤盘片,盘片不能变形、不能受高温、 不能受潮、不要靠近磁性物质、不要强行取出盘片等等
软盘驱动器:对软盘进行读写操作
软驱的主要组成:控制电路板、马 达、磁头定位器和磁头。
存储的信息将因断电或机器重新启动而丢失。
RAM 可分为动态和静态两大类,即 DRAM 和 SRAM
?ROM :只读存储器,只能读出信息不能写入信 息,所存储的信息不会由于断电而丢失。
3、辅助存储器(外部存储器、外存) 由磁性材料或光反射材料制成,可长久地存放程序和数
据,只能和内存交换数据。 1)软盘(Floppy Disk ):必须与软驱一同使用 软盘的基本组成:
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