【正文】 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 (2020) 外存儲(chǔ)器 巨磁阻效應(yīng) 非常弱小的磁性變化就能導(dǎo)致磁性材料發(fā)生非常顯著的電阻變化。 硬盤的存儲(chǔ)容量計(jì)算公式： 磁頭數(shù) 柱面數(shù) 每磁道扇區(qū)數(shù) 每扇區(qū)字節(jié)數(shù) 硬盤與硬盤驅(qū)動(dòng)器是封裝在一起的。 軟盤的存儲(chǔ)容量計(jì)算公式： 盤面數(shù) 每面磁道數(shù) 每磁道扇區(qū)數(shù) 每扇區(qū)字節(jié)數(shù) 軟盤的使用要有軟盤驅(qū)動(dòng)器的配合。 常用的外存種類 軟盤（ Floppy Disk） 硬盤（ Hard Disk） 固態(tài)硬盤（ Solid State Disk） 光盤（ Compact Disc） U盤（ USB接口盤 , Universal Serial Bus） 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 (2020) 外存儲(chǔ)器 軟盤 內(nèi)部是一種表面涂覆一層均勻磁性材料的軟質(zhì)圓形盤片。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 (2020) 內(nèi)存儲(chǔ)器 高速緩存 存儲(chǔ)容量不大，存取速度很快 直接集成在 CPU內(nèi)部 用于存放部分正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù) 由靜態(tài)存儲(chǔ)器構(gòu)成 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 (2020) 外存儲(chǔ)器 主要特點(diǎn) 斷電后存儲(chǔ)的 數(shù)據(jù)不丟失 。閃存是電子可擦除只讀存儲(chǔ)器（ EEPROM）的變種，閃存與 EEPROM不同的是， EEPROM能在字節(jié)水平上進(jìn)行刪除和重寫而不是整個(gè)芯片擦寫，而閃存的大部分芯片需要塊擦除。 常用的是同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 （ Synchronous DRAM， SDRAM） – 單倍數(shù)據(jù)速率 SDRAM （ SDRSDRAM） – 雙倍數(shù)據(jù)速率 SDRAM （ DDRSDRAM） – 四倍數(shù)據(jù)速率 SDRAM （ QDRSDRAM） 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 (2020) 內(nèi)存儲(chǔ)器 只讀存儲(chǔ)器 可編程只讀存儲(chǔ)器 （ Programmable ROM， PROM） 可擦可編程只讀存儲(chǔ)器 （ Erasable Programmable ROM， EPROM） 電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器 （ Electrically Erasable Programmable ROM， EEPROM） 快閃存儲(chǔ)器： Flash Memory，是一種長(zhǎng)壽命的非易失性（在斷電情況下仍能保持所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息）的存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)刪除不是以單個(gè)的字節(jié)為單位而是以固定的區(qū)塊為單位（注意： NOR Flash 為字節(jié)存儲(chǔ)。其不足是集成度較低、體積比較大、 成本比較高 ，主要用于要求速度快、但容量較小的高速緩存。 用于 存放要執(zhí)行的程序 和相應(yīng)的數(shù)據(jù)。 主頻越高， CPU的運(yùn)算速度也就越快 。 字長(zhǎng) (Word Size)： CPU一次能夠處理的數(shù)據(jù)的二進(jìn)制位數(shù)， 字長(zhǎng)越長(zhǎng)，運(yùn)算速度就越快 。 ?CISC(Complex Instruction Set Computer)，其包括 x86架構(gòu)各種 CPU，包括AMD,INTEL,CYRIX, VIA公司生產(chǎn)的各種CPU。 為了解決對(duì)存儲(chǔ)器要求容量大，速度快，成本低三者之間的矛盾，通常采用多級(jí)存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)，即使用高速緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。 永久記憶性存儲(chǔ)器 ：斷電后仍能保存信息的存儲(chǔ)器。 隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器 (RAM)：既能讀出又能寫入的各存儲(chǔ)器之間的關(guān)系 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。 順序存儲(chǔ)器 ：只能按某種順序來存取，存取時(shí)間和存儲(chǔ)單元的物理位置有關(guān)。 磁表面存儲(chǔ)器 ：用磁性材料做成的存儲(chǔ)器。 輸出設(shè)備 ：將運(yùn)算結(jié)果輸出。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 (2020) 計(jì)算機(jī)的基本組成及工作原理 計(jì)算機(jī)的工作原理 存儲(chǔ)器 ：存放數(shù)據(jù)和程序。 功能：它根據(jù)用戶預(yù)先編好的程序，依次從存儲(chǔ)器中取出各條指令，放在指令寄存器 IR中，通過指令譯碼 (分析 )確定應(yīng)該進(jìn)行什么操作，然后通過操作控制器 OC，按確定的時(shí)序，向相應(yīng)的部件發(fā)出微操作控制信號(hào)。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 (2020) 第 3章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) 計(jì)算機(jī)的基本組成及工作原理 計(jì)算機(jī)硬件子系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)軟件子系統(tǒng) 數(shù)據(jù)表示 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 多媒體技術(shù)基礎(chǔ) 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 (2020) 計(jì)算機(jī)的基本組成及工作原理 計(jì)算機(jī)的基本組成 /硬件邏輯圖 結(jié) 果 程 序或 數(shù) 據(jù) 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 運(yùn)算器 存儲(chǔ)器 控制器 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 (2020) 計(jì)算機(jī)的基本組成及工作原理 計(jì)算機(jī)的工作原理 ?運(yùn)算器 (arithmetic unit)： 算術(shù)邏輯部件 (Arithmetic Logical Unit, ALU)完成算術(shù)運(yùn)算 (加、減，乘、除 )和邏輯運(yùn)算 (與、或、非、異或 ),以及移位 (shift)、比較 (cmp)、傳送 (mov)等運(yùn)算。 累加器、狀態(tài)寄存器 (accumulator)、 通用寄存器組 等組成 ?控制器 (Control Unit)：控制計(jì)算機(jī)各部分協(xié)調(diào)工作，由指令寄存器 IR(Instruction Register)、指令譯碼器ID(Instruction Decoder)和操作控制器 0C(Operation Controller)三個(gè)部件組成。操作控制器 OC中主要包括節(jié)拍脈沖發(fā)生器、控制矩陣、時(shí)鐘脈沖發(fā)生器、復(fù)位電路和啟停電路等控制邏輯。 輸入設(shè)備 ：將數(shù)據(jù)和程序輸入計(jì)算機(jī)。 分類： 按存儲(chǔ)介質(zhì) 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 ：用半導(dǎo)體器件組成的存儲(chǔ)器。 按存儲(chǔ)方式 隨機(jī)存儲(chǔ)器 ：任何存儲(chǔ)單元的內(nèi)容都能被隨機(jī)存取，且存取時(shí)間和存儲(chǔ)單元的物理位置無關(guān)。 按讀寫功能 只讀存儲(chǔ)器 (ROM)：存儲(chǔ)的內(nèi)容是固定不變的，只能讀出而不能寫入的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。 按信息保存性 非永久記憶的存儲(chǔ)器 ：斷電后信息即消失的存儲(chǔ)器。 按用途 根據(jù)存儲(chǔ)器在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所起的作用，可分為 主存儲(chǔ)器 、 輔助存儲(chǔ)器、高速緩沖存儲(chǔ)器、控制存儲(chǔ)器 等。存儲(chǔ)系統(tǒng)的分級(jí)結(jié)構(gòu) 用途特點(diǎn) 高速緩沖存儲(chǔ)器 Cache 高速存取指令和數(shù)據(jù)存取速度快，但存儲(chǔ)容量小 主存儲(chǔ)器內(nèi)存 存放計(jì)算機(jī)運(yùn)行期間的大量程序和數(shù)據(jù)存取速度較快，存儲(chǔ)容量不大 外存儲(chǔ)器外存 存放系統(tǒng)程序和大型數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)容量大，位成本低 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 (2020) 計(jì)算機(jī)硬件子系統(tǒng) 中央處理器（主要包含運(yùn)算器和控制器） 內(nèi)存儲(chǔ)器 外存儲(chǔ)器 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 主板 總線 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 (2020) 中央處理器 基本組成 運(yùn)算器 控制器 寄存器 芯片化的 CPU稱為微處理器 CPU的兩大體系 : ?RISC(Reduced Instruction Set Computer)，其包括 ARM/MIPS/PowerPC處理器。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 (2020) 中央處理器 主要性能指標(biāo) 兼容性 (Compatibility