计算机系统结构图以及各结构的功能-电脑系统的解构包括哪些
1.笔记本电脑的主要构成部件
2.计算机硬件系统包括哪些组件
3.简要说明计算机系统的构成与工作原理
4.怎样才能算计算机系统的组成结构?
5.一台完整的电脑由几部分组成?分别是什么
笔记本电脑的主要构成部件
笔记本电脑的主要构成部件包括外壳、液晶屏、处理器、散热系统、定位设备、硬盘、内存、电池、声卡、显卡。
1、外壳
外壳材料有:工程塑料、镁铝合金、碳纤维复合材料(碳纤维复合塑料)。其中碳纤维复合材料的外壳兼有工程塑料的低密度高延展及镁铝合金的刚度与屏蔽性,是较为优秀的外壳材料。一般硬件供应商所标示的外壳材料是指笔记本电脑的上表面材料,托手部分及底部一般习惯使用工程塑料。
2、液晶屏
分类大致有:STN、薄膜电晶体液晶显示器(TFT) 等。
3、处理器
微处理器(或者说CPU)与操作系统配合工作,控制计算机的运行。它就像是计算机的大脑。CPU会产生大量热量,所以台式机通过空气流通、风扇和散热器(由底板、通道和散热翅片组成的系统,用于带走处理器产生的热量)来冷却各个部件的温度。
4、散热系统
笔记本电脑的散热系统由导热设备和散热设备组成,其基本原理是由导热设备将热量集中到散热设备(使用散热片及风扇,也有使用水冷系统的型号)散出。不为人知的散热设备还有键盘,在敲敲打打之间键盘也将散去大量的热量。?
5、定位设备
笔记本电脑一般会在机身上搭载一套定位设备(Pointing device)(相当于台式电脑的鼠标,也有搭载两套定位设备的型号),早期一般使用轨迹球 (Trackball)作为定位设备,21世纪较为流行的是触控板(Touchpad)与指点杆(Pointing Stick)。
6、硬盘
硬盘的性能对系统整体性能有至关重要的影响。笔记本电脑所使用的硬盘一般是2.5英寸,而台式机为3.5英寸,笔记本电脑硬盘是笔记本电脑中为数不多的通用部件之一,基本上所有笔记本电脑硬盘都是可以通用的。硬盘还可分为机械硬盘和SSD固态硬盘。
其结构由:盘片、磁头、盘片转轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部分组成。
7、内存
笔记本电脑的内存可以在一定程度上弥补因处理器速度较慢而导致的性能下降。一些笔记本电脑将缓存内存放置在CPU上或非常靠近CPU的地方,以便CPU能够更快地存取数据。有些笔记本电脑还有更大的总线,以便在处理器、主板和内存之间更快传输数据。
8、电池
与台式电脑不同,电池不仅为笔记本电脑最重要的组成部件之一,而且在很大程度上决定了它使用的方便性。对笔记本电脑来说,轻和薄的要求使得对电池的要求也非同一般。
9、声卡
大部分的笔记本电脑还带有声卡或者在主板上集成了声音处理芯片,并且配备小型内置音箱。但是,笔记本电脑的狭小内部空间通常不足以容纳顶级音质的声卡或高品质音箱。游戏发烧友和音响爱好者可以利用外部音频控制器(使用USB或火线端口连接到笔记本电脑)来弥补笔记本电脑在声音品质上的不足。
10、显卡
显卡有集成显卡,独立显卡和核心显卡之分。
扩展资料
笔记本电脑可以大体上分为6类:商务型、时尚型、多媒体应用、上网型、学习型、特殊用途。商务型笔记本电脑一般可以概括为移动性强、电池续航时间长、商务软件多;时尚型外观主要针对时尚女性;多媒体应用型笔记本电脑则有较强的图形、图像处理能力和多媒体的能力,尤其是播放能力,为享受型产品。
而且,多媒体笔记本电脑多拥有较为强劲的独立显卡和声卡(均支持高清),并有较大的屏幕。上网本(Netbook)就是轻便和低配置的笔记本电脑,具备上网、收发邮件以及即时信息(IM)等功能,并可以实现流畅播放流媒体和音乐。
上网本比较强调便携性,多用于在出差、旅游甚至公共交通上的移动上网。学习型机身设计为笔记本外形,采用标准电脑操作,全面整合学习机、电子辞典、复读机、点读机、学生电脑等多种机器功能。
特殊用途的笔记本电脑是服务于专业人士,可以在酷暑、严寒、低气压、高海拔、强辐射、战争等恶劣环境下使用的机型,有的较笨重,比如奥运会前期在“华硕珠峰大本营IT服务区”使用的华硕笔记本电脑。
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计算机硬件系统包括哪些组件
计算机硬件系统包括:
一、一台完整的电脑由9大组件组成:
CPU、主板、内存、硬盘、电源、机箱、光驱、显卡、显示器;
二、其他外围设备:
鼠标、键盘、摄像头、音响。
以上属于硬件, 软件是建立在硬件的基础上的,有硬件的支持,软件才能正常运行。
简要说明计算机系统的构成与工作原理
计算机的工作原理
半个世纪以来,计算机已发展成为一个庞大的家族,尽管各种类型的性能、结构、应用等方面存在着差别,但是它们的基本组成结构却是相同的。现在我们所使用的计算机硬件系统的结构一直沿用了由美籍著名数学家冯?诺依曼提出的模型,它由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大功能部件组成。
随着信息技术的发展,各种各样的信息,例如:文字、图像、声音等经过编码处理,都可以变成数据。于是,计算机就能够实现多媒体信息的处理。
各种各样的信息,通过输入设备,进入计算机的存储器,然后送到运算器,运算完毕把结果送到存储器存储,最后通过输出设备显示出来。整个过程由控制器进行控制。
? 计算机系统的基本硬件组成及工作原理示意图
计算机系统的基本组成,完整的计算机系统系统包括:硬件系统和软件系统。硬件系统和软件系统互相依赖,不可分割,两个部分又由若干个部件组成。
硬件系统是计算机的“躯干”,是物质基础。而软件系统则是建立在这个“躯干”上的“灵魂”。
计算机硬件
计算机硬件系统由五大部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
中央处理器 (CPU -- Central Processing Unit )
CPU的内部结构可分为控制单元,逻辑单元和存储单元(寄存器)三大部分。如果将CPU集成在一块芯片上作为一个独立的部件,该部件称为微处理器(Microprocessor,简称MP)。
CPU的工作原理就象一个工厂对产品的加工过程:进入工厂的原料(指令),经过物资分配部门(控制单元)的调度分配,被送往生产线(逻辑运算单元),生产出成品(处理后的数据)后,再存储在仓库(存储器)中,最后等着拿到市场上去卖(交由应用程序使用)。
1.运算器:是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件,通常由算术逻辑运算部件(ALU)、累加器及通用寄存器组成。
2.控制器:用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各条指令,通常由指令部件、时序部件及操作控制部件组成。
CPU 的主要性能指标是字长和主频。
字长表示CPU每次计算数据的能力(二进制的位数)。如80486及Pentium系列的CPU一次可以处理32位二进制数据。
主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运算速度。CPU的主频=外频×倍频系数。很多人以为认为CPU的主频指的是CPU运行的速度,实际上这个认识是很片面的。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,与CPU实际的运算能力是没有直接关系的。当然,主频和实际的运算速度是有关的,但是目前还没有一个确定的公式能够实现两者之间的数值关系,而且CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。由于主频并不直接代表运算速度,所以在一定情况下,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。因此主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。时钟频率主要以MHz为单位来度量,通常时钟频率越高,其处理速度也越快。目前的主流CPU的时钟频率已发展到500MHz以上,甚至高达2GHz(2000MHz)以上。
3.存储器 存储器的主要功能是用来保存各类程序的数据信息。
存储器可分为主存储器和辅助存储器两类。
①主存储器(也称为内存储器),属于主机的一部分。用于存放系统当前正在执行的数据和程序,属于临时存储器。
①辅助存储器(也称外存储器),它属于外部设备。用于存放暂不用的数据和程序,属于永久存储器。
存储器与 CPU的关系可用右图来表示。
(1)内存储器
一个二进制位(bit)是构成存储器的最小单位。实际上,常将每 8位二进制位组成一个存储单位,简称字节(Byte)。字节是数据存储的基本单位。为了能存取到指定位置的数据,给每个存储单元编上一个号码,该号码称为内存地址。
度量内存主要性能指标是存储容量和存取时间。存储容量是指存储可容纳的二进制信息量,描述存储容量的基本单位是字节。
信息存储单位? 信息的单位常采用位、字节、字、机器字长等。
1、位(bit,缩写为b)? 度量数据的最小单位,表示一位二进制信息。
2、字节(byte,缩写为B)
一个字节由八位二进制数字组成,1byte=8bit。字节是信息存储中的基本单位。每个英文字母要占一个字节,一个汉字要占两个字节。 其它常用单位有:
KB(千字节)? 1 K=1024 B MB(兆字节)? 1 M=1024 K GB(吉字节)? 1 G=1024 M
3、若干个字节构成一个存储单元,每一个存储单元都有一个唯一的编号,称为“地址”,通过地址对存储单元进行访问。
4、字(word) 字是一个存储单元所存储的内容。常用的固定字长有8位、16位、32位等。
5、机器字长 机器字长指一个存储单元(或一个字)所含有的二进制数的位数,它是衡量计算机精度和运算速度的主要技术指标。机器的功能设计决定了机器的字长。
千,1KB=2的10次方=1024B,
兆,1MB=2的20次方=1024*1024B=1024KB,
吉,1GB=2的30次方=1024*1024*1024B=1024MB,
太,1TB=2的40次方=1024*1024*1024*1024B=1024GB,
拍,1PB=2的50次方=1024*1024*1024*1024*1024B=1024TB,
艾,1EB=2的60次方=1024*1024*1024*1024*1024*1024B=1024PB,
泽,1ZB=2的70次方=1024*1024*1024*1024*1024*1024*1024B=1024EB,
尧,1YB=2的80次方=1024*1024*1024*1024*1024*1024*1024*1024B=1024ZB
存取时间是指存储器收到有效地址到在输出端出现有效数据的时间间隔。通常存取时间用纳秒为单位。存取时间愈短,其性能愈好。?
内存储器按其工作方式可分为随机存储器(Random Access Memory,简称 RAM)和只读存储器(Read Only Memory,简称 Rom)两类。
①RAM
RAM在计算机工作时,既可从中读出信息,也可随时写入信息,所以, RAM是一种在计算机正常工作时可读/写的存储器。在随机存储器中,以任意次序读写任意存储单元所用时间是相同的。目前所有的计算机大都使用半导体随机存储器。半导体随机存储器是一种集成电路,其中有成千上万个存储单元。
根据内存器件结构的不同,随机存储器又可分为静态随机存储器(Static RAM,简称 SARM)和动态随机存储器(Dynamic RAM,简称 DRAM)两种。
静态随机存储器(SARM)集成度低,价格高。但存取速度快,它常用作高速缓冲存储器(Cache)。
Cache是指工作速度比一般内存快得多的存储器,它的速度基本上与 CPU速度相匹配,它的位置在 CPU与内存之间 (如下图所示)。在通常情况下, Cache中保存着内存中部分数据映像。 CPU在读写数据时,首先访问 Cache。如果 Cache含有所需的数据,就不需要访问内存;如果 Cache中不含有所需的数据,才去访问内存。设置 Cache的目的,就是为了提高机器运行速度。
?
动态随机存储器使用半导体器件中分布电容上有无电荷来表示 “0”和 “1”的,因为保存在分布电容上的电荷会随着电容器的漏电而逐步消失,所以需要周期性的给电容充电,称为刷新。这类存储器集成度高、价格低、存储速度慢。
随机存储器存储当前使用的程序和数据,一旦机器断电,就会丢失数据,而且无法恢复。因此,用户在操作计算机过程中应养成随时存盘的习惯,以免断电时丢失数据。
②ROM
只读存储器(ROM)只能做读出操作而不能做写入操作。只读存储器中的信息是在制造时用专门的设备一次性写入的,只读存储器用来存放固定不变重复执行的程序,只读存储器中的内容是永久性的,即使关机或断电也不会消失。
目前,有多种形式的只读存储器,它们在特定条件下可以擦除,重写信息,常见的有如下几种:
PROM:可编程的只读存储器。 (Programmable ROM)
EPROM:可擦除的可编程只读存储器。(Erasable ROM)
EEPROM:可用电擦除的可编程只读存储器。(Electronic Erasable ROM / E2PROM )
CPU(运算器和控制器)和主存储器组成了计算机的主机部分。
(2)外存储器
外存储器大都采用磁性和光学材料制成。与内存储器相比,外存储器的特点是存储容量大,价格较低,而且在断电的情况下也可以长期保存信息,所以称为永久性存储器。缺点是存取速度比内存储器慢(依靠机械转动选择数据区域),常见的外存储器有以下几种:
硬盘:硬盘的特点是可靠性高,存储容量大,读写速度快,对环境要求不高。缺点是不便于携带,切工作时应避免振动。
光盘:光盘是用光学的方式制成的,光盘盘片上有一层可塑材料。写入数据时,永高能激光束照射光盘片,可在可塑层上灼出极小的坑,并以有无小坑表示数字 “ 0”和 “ 1”,当数据全部写入光盘后,再在可塑层上喷涂一层金属材料,这样光盘就不能再写入数据。再读出数据时,永低能激光束入射光盘,利用盘表面上的小坑和平面处的不同反射来区分 “ 0”和 “ 1”。 目前微型计算机中大都配有只读式光盘(COMPACT DISK READ ONLY MEMORY,简称 CD-ROM),每张关盘容量可达 650MB,DVD可达4G,可存放程序,文本,图象,音乐和**等各种信息。
4、输入设备
键盘(Keyboard )、鼠标(Mouse )、手写笔、触摸屏、麦克风 、扫描仪(Scanner )、条形码扫描、视 频输入设备。
5、输出设备
o显示器(Monitor ):目前主要有 CRT (阴极射线管)显示器和 LCD 液晶显示器。
o打印机(Printer ):主要有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机。
o绘图仪 o音箱
*总线
计算机总线是一组连接各个部件的公共通信线。计算机中的各个部件是通过总线相连的,因此各个部件间的通信关系变成面向总线的单一关系。但是任一瞬间总线上只能出现一个部件发往另一个部件的信息,这意味着总线只能分时使用,而这是需要加以控制的。总线使用权的控制是设计计算机系统时要认真考虑的重要问题。
总线是一组物理导线,并非一根。根据总线上传送的信息不同,分为数据总线DB(Data Bus)、地址总线AB(Address Bus)和控制总线CB(Control Bus)。
① 地址总线
地址总线传送地址信息。地址是识别信息存放位置的编号,主存储器的每个存储单元及 I/O接口中不同的设备都有各自不同的地址。地址总线是 CPU向主存储器和 I/O接口传送地址信息的通道,它是自 CPU向外传输的单向总线。 地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小,比如8位微机的地址总线为16位,则其最大可寻址空间为2^16=64KB,16位微型机的地址总线为20位,其可寻址空间为2^20=1MB。一般来说,若地址总线为n位,则可寻址空间为2n字节。
②数据总线
数据总线传送系统中的数据或指令。数据总线是双向总线,一方面作为 CPU向主存储器和 I/O接口传送数据的通道。另一方面,是主存储器和 I/O接口向 CPU传送数据的通道,数据总线的宽度与 CPU的字长有关。通常与微处理的字长相一致。例如Intel 8086微处理器字长16位,其数据总线宽度也是16位。需要指出的是,数据的含义是广义的,它可以是真正的数据,也可以指令代码或状态信息,有时甚至是一个控制信息,因此,在实际工作中,数据总线上传送的并不一定仅仅是真正意义上的数据。
③控制总线
控制总线传送控制信号。控制总线是 CPU向主存储器和 I/O接口发出命令信号的通道,又是外界向 CPU传送状态信息的通道。
我们通常用总线宽度和总线频率来表示总线的特征。总线宽度为一次能并行传输的二进制位数,即 32位总线一次能传送 32位数据, 64位一次能传送 64位数据。总线频率则用来表示总线的速度。
怎样才能算计算机系统的组成结构?
(一)
一个完整的
计算机系统
由计算机硬件系统及软件系统两大部分构成。
(1)计算机硬件:是计算机系统中由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称,是计算机完成各项工作的物质基础。是指计算机系统中的实际装置,是构成计算机的看得见、摸得着的物理部件。它是计算机的“躯壳”。
(2)计算机软件:是指计算机所需的各种程序及有关资料。它是计算机的“灵魂”。
(
二)硬件
计算机硬件由
运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备
五部分组成。
1、主机:
相当于人的头脑和心脏,是计算机的重要部件。它里面藏着各种各样重要的电路板,没有了它,电脑就了无生机了。
2、中央处理器(CPU):
控制器+运算器,是计算机的核心。CPU的性能基本决定了计算机的性能,CPU是整个电脑系统的核心。
3、存储器:
可分为内存储器、外存储器、高速缓冲存储器
(1)内存储器(主存、内存):
用于存放计算机当前工作中正在运行的程序、数据等,分为随机存取存储器RAM(Random
Access
Memory)和只读存储器ROM(Read-Only
Memory)两种
2)外存储器(外存):
用来存储大量暂时不参加运算或处理的数据和程序,是主存的后备和补充
硬盘,光盘,USB优盘,USB移动硬盘
(3)高速缓冲存储器(Cache
Memory):
是内存与CPU交换数据的缓冲区,是为解决内存与CPU速度不匹配的问题而设计的一种存储设备
4、输入设备:
把原始数据和处理这些数据的程序通过输入接口输入到计算机的存储器中。
常用输入设备:键盘、鼠标、扫描仪、光笔、写字板、数字化仪、条形码阅读器、数码相机、模—数(A/D)转换器等。
从读取数据的角度看,当从磁盘、光盘、电子盘或磁带读取文件时,它们是输入设备
5、输出设备
:输出计算机的处理结果。
常用输出设备:显示器、打印机、绘图仪、音响、喇叭等(嘴巴)
从保存数据的角度看,当向磁盘、光盘、电子盘或磁带保存文件时,它们是输出设备
三)软件
计算机软件是在计算机硬件设备上运行的各种程序及其相关文档的总称。它分为
系统软件与应用软件
两类。
1、系统软件:
是管理、监控和维护计算机资源的软件。
一般可分为四类:操作系统,语言处理系统,数据库管理系统(Visual
Basic
COM、delphi)和软件工具。
(1)操作系统是管理控制计算机自身的基本软件,是系统的核心部分。操作系统的功能是管理计算机的全部硬件资源和软件资源,为用户提供高效周到的服务。
(2)语言处理系统是将高级语言编写的源程序翻译成机器语言,让计算机执行。
(3)数据库是存储计算机系统内的有结构的数据的集合,数据库管理系统是一个在操作系统支持下进行工作的庞大软件。利用数据库管理系统提供的一系列命令,用户可以建立、维护、管理和使用数据库。
(4)软件工具是指软件开发、实施和维护过程中使用的程序。
2、应用软件:
是为解决各种实际问题而专门设计的计算机程序,一般由用户编写或外购。
包括管理软件(MIS),字、表处理软件(WPS
Office
2003、WPS
Office
2005
GSE、Microsoft
Office2003、MicrosoftOffice
XP)、应用数据库管理系统、用程序设计语言编写的源程序等。
一台完整的电脑由几部分组成?分别是什么
一台完整的计算机是由硬件系统和软件系统组成。
硬件系统:控制器 、运算器 、存储器 、输入设备 、输出设备,控制器与运算器合称中央处理器,简称CPU 存储器分外部存储器与内部存储器, 内部存储器例如只读存储器(ROM-BIOS程序) 随机存储器(RAM-内存)等 。
软件系统:系统软件和应用软件组成 ,没有安装软件(系统软件和应用软件)的称裸机 ,系统软件如XP、VISTA 。应用软件如金山打字通、QQ、WORD、控制器 运算器 、存储器 、输入设备 、输出设备。
扩展资料
随着科技的进步,各种计算机技术、网络技术的飞速发展,计算机的发展已经进入了一个快速而又崭新的时代,计算机已经从功能单一、体积较大发展到了功能复杂、体积微小、资源网络化等。计算机的未来充满了变数,性能的大幅度提高是不可置疑的,而实现性能的飞跃却有多种途径。
不过性能的大幅提升并不是计算机发展的唯一路线,计算机的发展还应当变得越来越人性化,同时也要注重环保等等。计算机从出现至今,经历了机器语言、程序语言、简单操作系统和Linux、Macos、BSD、Windows等现代操作系统四代,运行速度也得到了极大的提升,第四代计算机的运算速度已经达到几十亿次每秒。
计算机也由原来的仅供军事科研使用发展到人人拥有,计算机强大的应用功能,产生了巨大的市场需要,未来计算机性能应向着微型化、网络化、智能化和巨型化的方向发展。
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