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计 算 机 基 础 知 识,第 3 讲,2月2日,目标要求,掌握计算机硬件系统的组成 掌握计算机软件系统的组成 了解计算机的工作原理,2月2日,讲课提纲,计算机硬件系统 计算机软件系统 计算机的工作原理,2月2日,1.3 计算机系统,计算机系统的组成,2月2日,1.3 计算机系统,1.3.1 计算机硬件系统 硬件结构,2月2日,1.3 计算机系统,1.3.1 计算机硬件系统 运算器 运算器又称算术逻辑单元，是对信息进行加工、运算的部件。 运算器的主要功能是对二进制编码进行算术运算和逻辑运算。 控制器 控制器是整个计算机的控制指挥中心。 功能是从存储器中取出指令，确定指令的类型，并对指令进行译码，然后执行该指令。 运算器和控制器又统称为中央处理器(CPU)，是计算机系统的核心硬件。 它的用超大规模集成电路制成的CPU芯片称为微处理器。,2月2日,1.3 计算机系统,1.3.1 计算机硬件系统 存储器 存储器是用来存放数据和程序的部件。 存储器分为内存储器(简称内存)和外存储器(简称外存)两大类。 内存储器可分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两大类。 RAM既可以读出数据，也可以写入数据，断电后数据消失。 ROM中的数据在制作时就存储在里面了，只能读出不能写入，断电后数据不会消失。,2月2日,1.3 计算机系统,1.3.1 计算机硬件系统 输入设备 输入设备的任务是接受操作者提供给计算机的原始信息，并将其转换为计算机能识别和接受的信息方式。 最常用的输入设备有键盘和鼠标。 输出设备 输出设备的主要作用是把计算机内部的数据转变为人们习惯接受的或能被其他机器所接受的信息形式输出。 常用的输出设备有显示器和打印机。,2月2日,1.3 计算机系统,1.3.2 计算机软件系统 计算机软件是指在硬件设备上运行的各种程序及其有关的资料。 计算机软件系统由系统软件和应用软件两大部分组成。 系统软件是为管理、监控和维护计算机资源所设计的软件，包括操作系统、数据库管理系统、语言处理程序、实用程序等。 应用软件是为解决各种实际问题而专门研制的软件，例如文字处理软件、会计账务处理软件、工资管理软件、人事档案管理软件、仓库管理软件等。,2月2日,1.3 计算机系统,1.3.2 计算机软件系统 1、操作系统 操作系统是为了提高计算机的利用率、方便用户使用计算机以及加快计算机响应时间而研制的一种软件。 操作系统是最重要的系统软件，用户通过操作系统使用计算机，其他软件则在操作系统提供的平台上运行。 离开了操作系统，计算机便无法工作。 DOS、Windows 95/98/XP等都是操作系统。,2月2日,1.3 计算机系统,1.3.2 计算机软件系统 2、语言处理程序 计算机语言分为3类机器语言、汇编语言、高级语言。 机器语言就是计算机指令代码的集合，它是最低层一级的计算机语言。用机器语言编写的程序CPU可直接识别并执行。 机器语言编写程序的难度较大，容易出错，不易排错，几乎不能移植 。,2月2日,1.3 计算机系统,1.3.2 计算机软件系统 2、语言处理程序续 汇编语言是采用能帮助记忆的英文缩写符号代替机器语言的操作码和操作地址所形成的计算机语言，又叫符号语言。 用汇编语言编写的程序也比机器语言编写的程序易读、易检查、易理解。 计算机不能直接识别和运行用汇编语言编写的程序必须将其翻译成机器语言程序后计算机才能识别并执行。 把汇编语言程序翻译成机器语言程序的程序称为汇编程序。,2月2日,1.3 计算机系统,1.3.2 计算机软件系统 2、语言处理程序续 机器语言和汇编语言都是面向机器的语言，称为低级语言。低级语言依赖于具体型号的计算机，用它们开发的程序通用性很差。 高级语言用简单英语和数学式子来表达，人们容易理解，编写程序简单。 高级语言编写的程序可在不同类型的计算机上运行。,2月2日,1.3 计算机系统,1.3.2 计算机软件系统 2、语言处理程序续 FORTRAN语言，第一个高级语言，主要用于科学计算。 BASIC语言， 适合初学者学习。 Pascal语言， 结构化的编程语言，适合专业教学。 C语言， 适合编写系统软件。 C语言， 面向对象程序设计语言。 Java语言， 跨平台分布式面向对象程序设计语言。,2月2日,1.3 计算机系统,1.3.2 计算机软件系统 2、语言处理程序续 用高级语言编写的程序不能被计算机直接识别和运行，必须通过翻译程序翻译成机器指令序列后，才能被计算机识别和运行。 高级语言的翻译程序有两种不同类型编译程序和解释程序。 编译程序是将源程序全部翻译成机器语言程序，计算机通过运行目标程序来完成程序的功能。 解释程序是逐条翻译源程序的语句，翻译完一句执行一句。程序解释执行的速度要比编译后运行慢，但调试与修改特别方便。,2月2日,1.3 计算机系统,1.3.2 计算机软件系统 3、数据库管理系统 数据库管理系统是操纵和管理数据库的软件。 数据库是在计算机存储设备上存放的相关的数据集合，这些数据是按一定的结构组织起来的，可服务于多个程序。 数据库按结构可分为网状数据库、层次数据库和关系数据库。关系数据库由于具有良好的数学性质及严格性，因而成为数据库系统的主流。,2月2日,1.3 计算机系统,1.3.2 计算机软件系统 4、实用程序 实用程序是为其他系统软件和应用软件及用户提供某些通用支持的程序。 典型的实用程序有诊断程序、调试程序、编辑程序、杀病毒程序等。,2月2日,1.3 计算机系统,1.3.3 计算机的工作原理 计算机工作原理采用的是“存储程序”原理，由美籍匈牙利数学家冯诺依曼(J. Von Neumann)提出的。 “存储程序”原理核心内容如下 计算机硬件包括控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备5部分。 计算机的指令和数据都用二进制数表示。 程序存放在存储器中，计算机自动执行程序中的指令。 由以上原理可知，计算机要完成一项任务，首先要编写该任务的程序，然后将程序装入计算机的存储器，再运行该程序即可。,2月2日,1.3 计算机系统,1.3.3 计算机的工作原理 计算机运行程序的过程就是执行程序中指令的过程，执行指令有以下3个步骤 取指令CPU根据其内部的程序计数器的内容，从存储器中取出对应的指令，同时程序计数器增加一个数，使其为下一条指令的地址。 分析指令CPU分析所取出的指令，确定要进行的操作。 执行指令CPU根据指令的分析结果，向有关的部件发出相应的控制信号，相关的部件进行工作，完成指令规定的操作。,2月2日,课后作业,计算机硬件系统由哪几部分组成 计算机软件系统由哪几部分组成 计算机语言有哪几类 “存储程序”原理是由谁提出的,
