第一章计算机及其基本功能
主讲人：李金虎
学习内容通过本章的学习，掌握以下内容：计算机及其基本功能
计算机的类型
计算机的基本组成
输入、输出和存储设备
学习目标
•理解计算机系统及其组成部分
•了解计算机的类型及其适用范围•理解存储器的分类及其扩展
•了解目前常用的输入设备和输出设备
一、计算机硬件和处理
1. 计算机系统及其组成部分
（1）计算机系统——硬件和软件的总和称为
计算机系统
（2）冯·诺依曼“存储程序”的思想体系的特
点：
•存储程序——将程序以编码的形式存放在存储
器中，以实现计算机的自动化
•顺序控制——控制器通过反复执行三个操作，
使程序连续不断地执行。
取出指令-分析指令-执
行指令
•二进制表示——指令和数据以二进制数据的形
式表示
一、计算机硬件和处理（3）计算机系统的组成（识记）
运算器
CPU
控制器
输入设备输出设备
内存储器
外存储器
图1-1 计算机系统结构图
一、计算机硬件和处理
●微处理器——计算机系统的核心，由运算器和控制器组
成。
✓运算器：对数据进行加工处理的部件，负责完
成各种运输，包括算术运算和逻辑运算。
✓控制器：通过向其他各种部件发出控制信号来
指挥和控制各部件自动、协调工作。
●存储设备（硬盘）——计算机的记忆装置，用于存储二
进制数据和用1,0代码表示的程序。
✓存储器最基本的存储单位是字节
一、计算机硬件和处理
✓信息的最小组成单位是二进制位（bit）
✓8bit=1字节（byte）2字节（byte）=1字（word）
✓字节是信息交换的最小单位
✓字节反映了计算机处理数据的能力与效率如：字长为16位的cpu，它的数据总线是16条，一次读
写某地址开始连续2个字节的16位数。
✓存储器的存储单元总数称为存储器容量，单位为B字节，KB千字节，MB兆字节，GB千兆字节，TB
万亿字节，PB千万亿字节。
一、计算机硬件和处理
1KB=1024B(210B)
1MB=1024KB(220B)
1GB=1024MB(230B)
1TB=1024GB(240B)
1PB=1024TB(250B)
✓存储器分为内存储器——主存储器，外存储
器——辅助存储器
●输入设备（键盘，扫描仪）（理解）
●输出设备（打印机，显示器）（理解）
一、计算机硬件和处理
2. 计算机硬件与软件的区别
（1）硬件
看得见，摸得着的设备部分，例如主机，输入设
备，输出设备，外围设备
（2）软件
•软件是由程序、数据和文档三部分内容组成
•程序是为了使计算机解决特定的各种问题而编排的步
骤。
（是软件的主体）
•数据是程序正常加工信息所需要的原料
一、计算机硬件和处理
•文档是描述程序操作及使用的有关资料。
•计算机软件分为系统软件和应用软件（3）硬件与软件的区别
•形式上有区别：硬件是有形的设备，而
软件则是一种逻辑实体而非物理实体，
只能通过硬件作为载体才能起作用。
一、计算机硬件和处理
•功能上没有明显的区分，是相互依存的。
软硬件之
间一直在相互转化，为了使软件执行速度提高，可
以将其固化在存储器中，使之成为硬件；而硬件可
实现的部分功能也可以通过软件来实现。
3. 术语（识记）
“外围设备”是指输入设备、输出设备和外存
“计算机系统”是指处理器和相关的外围设备
课堂练习
计算机系统的微处理器芯片上集成有（A）
A.运算器和控制器
B.CPU和微处理器
C.运算器和I/O接口
D.控制器和存储器
二、计算机的类型
计算机的主要类型及特点（识记）
1、巨型计算机（P4）
定义：
特点：
应用
二.计算机的类型
中
国
首
台
巨
型
计
算
机
"
银
河
"
2.计算机的类型2、大型计算机（P4）
定义
特点
应用
对成本、大小和特殊存储条件的要求
2.计算机的类型
大
型
机
计
算
阿
波
罗
飞
船
着
陆
地
点
2.计算机的类型
3、个人计算机（PC）和手提计算机（P4-5）
定义
特点
应用
对成本、大小和特殊存储条件的要求
2.计算机的类型
个人计算机华硕手提电脑
2.计算机的类型4、上网本、平板电脑和4G手机（P5）
定义
特点
应用
2.
计算机的类型
上网本|索尼|vaio 4g 手机
三、计算机的基本组成
1、中央处理单元
–CPU的基本功能：解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
–控制器：主要控制和管理计算机系统
–算术逻辑运算单元:运算器的核心部件
–寄存器:cpu内的组成部分，用来暂存指令、数据和地址。
三、计算机的基本组成
1.1 运算器
–算术逻辑运算：又叫加法器，主要完成算术运算、逻辑运算和各种移位运算。
–通用寄存器组：由若干个寄存器组成，主要用来暂存参加运算的中间结果，提高运算速度。
–状态标志寄存器：用来记录算术、逻辑运算或测试操作的结果状态。
三、计算机的基本组成
1.2控制器
–程序计数器：又叫指令计数器，用来存放后继指令的地址。
–指令队列:用来存放从存储器预先取出的一条或几条指令。
–指令寄存器：用来保存当前正在执行的指令。
–译码器：分析操作码和操作数。
–控制部件：控制运算器、内存和外设等有关部件来完成指令所要求的各种基本操作。
三、计算机的基本组成
1.3 寄存器
是中央处理器内的组成部分。
寄存器是有限存储容量的高速存储部件，它们可以暂存指令、数据和地址。
三、计算机的基本组成
2 存储器
2.1 只读存储器（ROM）的区别
ROM的特点:
PROM:一次性编程，不可恢复
EPROM：可擦可编程rom，可以擦除内容，写上新内
容，反复多次重写。
读写需要一定设备，仍然属于
只读存储器的一种。
EAROM：电子方式可改写rom。
用电来擦除，不必拔
下芯片，可局部擦除。
三、计算机的基本组成
2.2 随机存储器RAM
既可以读出，也可以写入，断电信息丢失
DRAM动态:存取速度慢，用作计算机内存
SRAM静态：存取速度快，用作高速缓存
2.3 RAM的扩展方法
采用虚拟存储技术是实现内存扩充的主要手段，把外存当作内存的延伸，
三、计算机的基本组成
3 计算机的性能指标
3.1 计算机的性能指标
–字长
–主频
–运算速度
–存储容量
–存储周期
–计算机总线位数
三、计算机的基本组成
3.2 计算机性能的其它因素
●可靠性
●可维护性
●兼容性
●系统配置
●性能价格比
课堂练习
在下列存储器中，访问速度最快的是（D）
A.硬盘
B.软盘
C.光盘
D.内存
四、输入、输出和存储设备
1.1、输入设备
键盘
四、输入、输出和存储设备
1.2、输入设备
鼠标
四、输入、输出和存储设备
1.3、输入设备
触摸板
四、输入、输出和存储设备
1.4、输入设备
扫描仪
四、输入、输出和存储设备
1.5、输入设备
触摸屏
四、输入、输出和存储设备
1.6、输入设备
条形码扫描仪等
四、输入、输出和存储设备
2.1、输出设备
打印机
四、输入、输出和存储设备
2.2、输出设备
显示器
四、输入、输出和存储设备
2.3、输出设备
音箱
四、输入、输出和存储设备
2.4、输出设备
–打印机的分类：
冲击式打印机，如点阵
打印机
四、输入、输出和存储设备
2.5、输出设备
打印机的分类：
非冲击式打印机，如激
光打印机、喷墨打印机、
热敏打印机
四、输入、输出和存储设备
3.1、存储设备
存储设备包括：光盘
四、输入、输出和存储设备
3.2 存储设备
存储设备包括：硬盘
四、输入、输出和存储设备
3.3 存储设备
存储设备包括：内存条
四、输入、输出和存储设备
3.4 存储设备
存储设备包括：存储卡
（如SD卡）
四、输入、输出和存储设备
3.5 存储设备
存储设备包括：非物理
存储设备（如网络服务
器存储等）
课堂练习
在下列外设中，既可以作为输入设备又可以作为输出设备的是（C）
A.CRT显示器
B.键盘
C.光盘
D.打印机
谢谢
本节的内容到此结束，请同学们课下对照课件认真学习。