微机系统_01在线视频

大家好

从这一讲开始

我们正式进入我们这门课程的学习了

今天我们先来学习

微型计算机系统的组成

也就是说帮助大家从整体上

建立微机系统的一个整体的概念

也就是帮助 我们未来对所有内容的一个理解

这是我们经常使用和看到的计算机

我们称为个人计算机也称为微型计算机

实际上计算机除了这种微机以外呢

还有能够每秒执行上千万亿次运算的

这种巨型计算机

这是我们能够看得见和摸得着的

这种硬件的设备

除了这些硬设备

实际上还有一些

我们看得见但是摸不着的软件

比如我们开机就能看到的

各种操作系统以及各种应用程序

因此计算机从总体上来讲

它包括了硬件系统和软件系统

也就是说

一个计算机从系统的角度

是由硬件和软件两个部分来组成的

请大家注意 计算机跟计算机系统

严格的来讲是两个层次的概念

是一个不一样的概念

为什么大家今天没有人告诉你

就去买了一个计算机系统

而不去强调买了一个计算机系统呢？

就是因为今天没有人认为

你去抱了一个主机箱回来

因为你如果抱了一个主机箱回来

那等于你抱了一个废品回来

什么意义都没有

因为我们必须要有最基本的鼠标 键盘 显示器

我们的计算机 才是有意义才是有价值

对吧

而且 严格的来讲

我们买来的计算机即使从厂家进来

我们的计算机里也要有一点软件

这个软件 我们大家应该知道叫系统BIOS

更多的时候我们从商家来买的话

商家在计算机里应该已经装了操作系统

所以我们去买一台计算机

实际上是买了一个计算机系统回来

它包含了硬件系统也包括了软件系统

那么我们这一门课

我们不会涉及软件系统的介绍

我们涉及的都是硬件系统

一个硬件系统又包含了两个部分

就是主机系统和外部设备 这样两个部分

那么什么是外部设备呢？

我们不能说

任何一个东西都能成为外部设备

一个桌子就不叫外部设备

所谓外部设备 就是说

它要能够跟计算机进行信息交换

同时又不能直接跟计算机进行信息交换的

才称为外部设备

严格的来讲

所有的外部设备

是不能直接跟CPU进行信息交换

它们必须通过输入输出接口

才能跟CPU进行信息交换

这样子的设备 我们称为外部设备

我们经常看到的和用到的外部设备

就是鼠标 键盘 显示器

其次我们会用到打印机

我们会用到我们的U盘

会用到手机等等这些

其实它们都属于外部设备

除了这些以外

实际上在各种可以和计算机进行连接的

或者由计算机去控制的

比如一些工业的控制仪器仪表

它们也都属于外部设备

因为外部设备品种太多了

我们所以不可能在课堂里去介绍它

因此在我们这门课程里

我们所介绍的内容 都是主机系统中的内容

什么是主机系统？

主机系统就是由这四个部分来组成的

它包括CPU 存储器 输入输出接口和总线

这四个部分就贯穿着

我们整个这一门课从头到尾的内容

我们下边先来把这四个部分

作为一个概要性的描述 描述给大家

也就是说

建立一个初步的

一个科普性一个了解吧

CPU是一个中央处理单元 这个大家都知道

这是从广义的角度

不论是大型机中的处理器

还是微型机中的处理器

它都可以叫CPU

那么我们在这里呢

因为我们这门课介绍的是微型计算机

所以这里我们也称它为微处理器

计算机中的CPU是整个计算机的控制核心

也就是它的大脑

不论什么样型号的CPU

它的内部都是由这三个部分来组成的

我们知道CPU既然它是一个控制中心

那么它就要有相应的各种控制逻辑

比如你什么时候干什么事情？

怎么干这个事情？

这个数据从哪里到哪里？

等等这样的一些控制的过程

都需要有一个控制的中心

这个控制中心我们称为 控制逻辑

这一组控制逻辑我们也就叫它 控制器

另外计算机从最初的诞生

它的主要的功能就是做加减乘除运算

那么 所以

发展到今天 它的功能当然越来越强大

越来越能够处理各种各样的信息

但是不论怎么样的处理

这些它所处理的方法或者说它的手段

就是执行程序

那么这个程序在哪里执行呢？

就是在运算器里

因此

运算器也是CPU中非常非常重要的部件之一

我们举个例子

假如说我们要做一个5+8的运算

我们说5当然最初不可能在CPU里

它从我们直观上来讲

这个数据一定是在存储器里

我们要把这个5从存储器里取过来

取过来我们还要腾出手去取8

因此我们这个5一定要有地方放

对吧

那么放在哪里呢？

因此CPU里一定要有一些能够放数据的地方

还有如果我们做了5+8 6+9的运算呢？

那么我们这个5+8完了

这个13需要送出去吗？

我们实际上可以不送出去

我们可以先在这里边存着

然后把9取过来

我们再把最后的运算结果做完了以后

我们把和再送出去就好了

这样就可以少通过外面的通道

一旦需要通过外面的通道

这个速度就要降的多 时间要花很多

因此计算机里一定要有

这些能够存放中间运算结果的一些地方

这就是寄存器

寄存器这个名字

顾名思义 大家从名字上就能感觉到

就像我们火车站的小间寄存处一样

就是用来暂时存一些我们这会儿我们不用

但是又不能丢掉的东西

这个就是寄存器

当然寄存器除了这种

暂时存放中间运算结果的这种功能之外呢

其实还有一些其它的功能

我们再放到下一章 我们会详细地给大家解释

主机的第二个部分称为存储器

顾名思义存储器就是用来存放数据的

存储器从总体来讲有两种类型

一种叫内存 一个叫外存

外存储器

又分为脱机外存和联机外存两种类型

那么

所谓脱机外存

就是可以离开计算机独立存在

里面还能放数据还能存放信息的

那些存储设备

比如我们各种移动存储器

我们的U盘 我们的手机 我们的光盘等等

这些都是可以独立于计算机

还能放数据的那个设备

所以它们就是脱机外存

所以从这个广义的这个角度来讲

脱机外存可以有很多很多可以有很大很大

对吧

但是联机外存只有一种

就是我们的硬磁盘

今天的大部分的硬磁盘

都是用磁性材料来做的

当然今天在有一些笔记本电脑里

我们的联机外存用一种半导体材料来做

这个我们称为固盘

但不管怎么样

它们也都是属于联机外存的这样一个范畴

如果对计算机稍微有一点了解的同学

我们可能会有一个

大家至少知道的一个名词

有人说你的硬盘接口是什么标准啊

SATA

这个含义实际上意味着什么？

意味着硬盘

或者不要说各种脱机外存 就是说硬盘

它和CPU之间也是需要通过一个接口

我们马上要看到的那个接口

来进行信息交换

因此不管是脱机外存也好联机外存也好

所有的外存储器

我们都认为它是属于外部设备的范畴

它们不可能和CPU直接进行信息交换

中间一定要通过一个中间的环节

就是I/O接口

作为我们这门课

因为我们主要介绍的是主机系统

所以我们下边说的存储器

不经过特殊说明的情况下

我们都特指内存储器