資源簡介

(共22張PPT)
計算機的組成
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計算機的發展史
1946年，電子計算機“ENIAC”誕生于美國賓夕法尼亞大學。
第一代，以電子管為元器件，稱為電子管計算機。
第二代，以晶體管為元器件，稱為晶體管計算機。
第三代，以集成電路為元器件，稱為集成電路計算機。
第四代，以大規模或超大規模集成電路為元器件，稱為大規模集成電路計算機。
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計算機的發展史
微型計算機，又稱為”個人計算機“，體積小，功能強大，運算速度快，可靠性強，成本低。
多媒體計算機的5個基本部件：個人計算機、只讀光盤驅動器、聲卡、一組音箱（耳機）和windows操作系統。能處理聲音、圖像、動畫、文字等信息，并具備數字化通信、視頻播放與編輯功能的計算機。
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計算機語言發展
第一類：機器語言。每條指令用二進制編碼，運行速度很快，編寫程序的效率很低。
第二類：匯編語言。用符號編程，和具體機器指令有關，編寫程序的效率有所提高。
第三類：高級語言。如FORTRAN、ALGOL、COBOL、BASIC、Pascal等。
后來，人們又在高級語言基礎上集成了模塊化語言，使它有更強的編程功能，如SQL、PowerBuilder、Delphi、VisualBasic、Visual C++等。
計算機系統
硬件系統
軟件系統
計算機系統的組成
硬
件
中央處理器（CPU）
內存儲器
隨機讀寫存儲器RAM
（斷電后數據全部消失）
只讀存儲器ROM
（廠家寫入數據，斷電后數據不會消失）
輸入設備（如鍵盤、鼠標、掃描儀、攝像頭等…）
輸出設備（如顯示器、打印機、音箱、投影儀等…）
外存儲器（如U盤、硬盤、光盤等…）
運算器
控制器
存儲器
主 機
外部設備
計算機的硬件系統
計算機的硬件系統
CPU
主板
光驅
軟驅
硬盤
主機前面板
電源
內存
聲卡
相關知識
中央處理器，英文縮寫名稱是CPU，它是計算機的運算控制中心。
運算器和控制器合稱為CPU，它是計算機系統的核心，人們常常將其比喻成PC系統的“心臟”，它在很大程度上它決定了計算機的性能。 CPU的重要技術指標是時鐘頻率(主頻),主頻的單位是赫茲(Hz),比如In-tel酷睿i7 7 700k 4.2GHz,其主頻就是4.2GHz。
中央處理器（CPU）
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存儲器設備
存儲器是計算機的記憶器官，是存放程序和數據的裝置。分為：內存儲器（主存儲器）和外存儲器（輔助存儲器）
內存儲器由芯片構成，安置在主機箱內的主板上，CPU可直接訪問。它分為兩部分：
①只讀存儲器（ROM），存放保證計算機系統正常工作所需要的基本程序和數據，用戶無法修改，只能進行讀操作，容量小、斷電內容不丟失。
②隨機存儲器（RAM），可以進行讀寫操作，直接、快速，但只在通電時才具有存儲能力，容量大、斷電內容丟失。
Cache高速緩沖存儲器：是存在于主存與CPU之間的一級存儲器， 容量比較小但速度比主存高得多， 接近于CPU的速度。高速緩沖存儲器和主存儲器之間信息的調度和傳送是由硬件自動進行的。
存儲器分類
內存屬于內存儲器,分為隨機存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。其中的信息在斷電后RAM就會消失。其重要指標是存儲容量,常見的有2GB、4GB、8GB等。
存儲器按用途分為主存（內存）、輔存（外存）和高速緩沖存儲器。
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高速緩沖存儲器
緩存的工作原理是當CPU要讀取一個數據時，首先從CPU緩存中查找，找到就立即讀取并送給CPU處理；沒有找到，就從速率相對較慢的內存中讀取并送給CPU處理，同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中，可以使得以后對整塊數據的讀取都從緩存中進行，不必再調用內存。正是這樣的讀取機制使CPU讀取緩存的命中率非常高（大多數CPU可達90%左右），也就是說CPU下一次要讀取的數據90%都在CPU緩存中，只有大約10%需要從內存讀取。這大大節省了CPU直接讀取內存的時間，也使CPU讀取數據時基本無需等待。總的來說，CPU讀取數據的順序是先緩存后內存。
輔助存儲器
常見的輔助存儲器有硬盤和閃存盤。
硬盤也稱為硬盤存儲器,屬于常見的外部或輔助存儲器,用來長期保存程序和數據資料。與內存條不同的是,其中的信息在斷電后不會消失。其重要指標是存儲容量,常見的有500GB、1TB、2TB等。
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機械硬盤與固態硬盤
機械硬盤（HDD）是由電機驅動磁頭和磁片進行磁道數據讀寫，就是磁存儲。
固態硬盤（SSD）主要采用高速閃存芯片作為存儲介質，SSD固態硬盤就是把磁存儲改為集成電路存儲。
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機械硬盤的工作過程
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手機參數解讀
RAM又叫運行內存，存放臨時程序的，供CPU處理數據用的，跟電腦內存條一樣的原理。速度要遠大于ROM，RAM越大，手機運行越快，玩大型游戲，也就越流暢。
ROM在手機上用來存放數據，如系統程序，應用程序，音頻，視頻和文檔的，由于視頻等存儲空間大，所以ROM比RAM大很多。
GPU就是圖像處理器，跟電腦里的顯卡工作原理一樣，一般手機的GPU都集成在了CPU上面。
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計算機硬件參數
硬盤轉速以每分鐘多少轉來表示，單位表示為RPM。
主頻也叫時鐘頻率，單位是MHz或GHz，用來表示CPU的運算、處理數據的速度。
外頻單位是MHz，通常為系統總線的工作頻率(系統時鐘頻率)，CPU與周邊設備傳輸數據的頻率，具體是指CPU到芯片組之間的總線速度。在Pentium時代，CPU外頻一般是60/66MHz，從Pentium Ⅱ 350開始，CPU外頻提高到100MHz，目前CPU外頻已經達到了800MHz。
CPU的主頻=外頻×倍頻系數
輸入輸出設備
輸出設備是將計算機的運算和處理結果以能為人們或其他機器所接受的形式輸出。輸出設備是將計算機的運算和處理結果以能為人們或其他機器所接受的形式輸出。
其他輸入設備
其他輸出設備
計算機工作原理
馮·諾依曼現代電子計算機之父
(1)計算機由：運算器、控制器、
存儲器、輸入和輸出設備組成。
(2)計算機中采用二進制 。
(3)把運算程序存在機器的存儲器中，
程序設計員只需要在存儲器中尋找
運算指令，機器就會自行計算。
馮 諾依曼體系結構
運算器、控制器合稱為CPU中央處理器
計算機在接受指令后，由控制器指揮、從輸入設備采集數據，傳送到內存儲器進行存儲，再由控制器將需要參加運算的數據傳送到運算器，由運算器進行處理，處理后的結果保存在存儲器中，最后由輸出設備輸出。

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