电脑基础知识课件

1第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识第二章第二章 计算机根底知识计算机根底知识 本章将从计算机系统的组成开始介绍计算机的硬件系统和软件系统的根本知识，结合微机系统的构成，对其根本原理、各部件的根本功能、主要技术指标和使用方法等作了比较详细的阐述。最后介绍了计算机中数据的表示方法及相关概念。2第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识2.1 2.1 计算机系统的组成计算机系统的组成 2.2 2.2 微机硬件组成微机硬件组成2.3 2.3 计算机中数据的表示计算机中数据的表示3第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识2.1 2.1 计算机系统的组成计算机系统的组成 一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大局部组成的，如下图。硬件硬件HardwareHardware也叫硬设备，是计算机的各种物也叫硬设备，是计算机的各种物理设备的总称，包括组成计算机的电子的、机械的、理设备的总称，包括组成计算机的电子的、机械的、磁的或光的元器件或装置，是计算机系统的物质根磁的或光的元器件或装置，是计算机系统的物质根底。底。软件软件SoftwareSoftware是在硬件系统上运行是在硬件系统上运行的各类程序、数据及有关资料的总称。的各类程序、数据及有关资料的总称。4第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 硬件是软件建立和依托的根底，软件是计算机系统的灵魂。没有配备软件的计算机叫“裸机，不能供用户直接使用。而没有硬件对软件的物质支持，软件的功能那么无法发挥。所以硬件和软件相互结合构成了一个完整的计算机系统，只有硬件和软件相结合才能充分发挥计算机系统的功能。硬件和软件的关系如下：5第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识2.1.1 2.1.1 概述概述 无论是巨型机、大型机、小型机，还是微型机，尽管它们在规模和性能方面存在着极大的差异，但其硬件系统都是由运算器、控制器组成中央处理器、存储器、输入设备、输出设备等五局部组成。下面简要介绍这五大局部的功能。6第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 运算器运算器部分部分 控制器控制器部分部分输入设备用于从计算机外部将数据、命输入设备用于从计算机外部将数据、命令输入到计算机的内部，供计算机处理。令输入到计算机的内部，供计算机处理。常用的输入设备有键盘、鼠标器、磁盘常用的输入设备有键盘、鼠标器、磁盘驱动器、磁带机、光笔、驱动器、磁带机、光笔、CD ROMCD ROM驱动驱动器、扫描仪、数字化仪和摄像机等。器、扫描仪、数字化仪和摄像机等。输出设备用以将计算机处理后的结果信息，转换成人们能够识别和使用的数字、文字、图形、声音、电压等信息形式。常用的输出设备有显示器、磁盘驱动器、打印机、绘图仪、音响设备和投影仪等。控制器负责从存储器中逐条取出指令、分析指令，并按指令要求发出相应的控制信号指挥各执行部件工作。控制器主要由指令存放器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。运算器是计算机中进行算术运算和逻辑运算的单元，通常由算术逻辑运算单元ALUArithmetic Logic Unit、加法器及通用存放器组成。存储器的主要功能是用来存放各类程序和数据信息。存储器分为内存储器简称内存或主存储器和外存储器简称外存或辅助存储器7第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识关于存储器关于存储器存储器存储器内存内存外存外存随机存储器Random Access Memory，简称RAM只读存储器Read only Memory，简称ROM磁盘、磁带光盘等内存储器主要采用半导体集成电路制成，容量较小，但存取速度快。常与CPU一起组成计算机的主机。外存一般采用磁性介质或光学材料制成，容量大，但存取速度较慢，外存作为计算机的外部设备来使用。通常所说的存储器就是指内存。8第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识字长字长 假设干个字节组成一个字假设干个字节组成一个字WordWord，其位，其位数称数称 为字长。字长是计算机能直接处理的为字长。字长是计算机能直接处理的二进制二进制 数的数据位数，直接影响到计算机的数的数据位数，直接影响到计算机的功能、功能、用途及应用领域。常见的字长有用途及应用领域。常见的字长有8 8位、位、1616位、位、32 32位、位、6464位等。位等。位位 二进制数所表示的数据的最小单位，二进制数所表示的数据的最小单位，就就 是二进制的是二进制的1 1位数，简称位位数，简称位bitbit。字节字节 把个把个bitbit称为个字节称为个字节ByteByte，字节是，字节是计计 算机中的最小存储单元。算机中的最小存储单元。关于储存器的常用术语0/1字节的位编号B4B5B6B7B7高位字节B0B0B1B2B3低位字节 例如2个字节（16位）组成的字的编号如下：B B1515B14B13B12B11B10B9 B8高位字节B7 B6B5 B4B3 B2B1 B0B0低位字节9第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 关于储存器的常用术语为了便于表示存储器的大小或容量，统一以字节为单位表示。一般用KB、MB、GB、TB和PB来表示，它们之间的换算关系如下：1KB=210B=1024B 1MB=1024KB=220B 1GB=1024MB=230B 1TB=1024GB=240B 1PB=1024TB=250B地址 计算机的整个内 存由很多个存储单元组成，以字节为单位进行编号，通过编号进行识别，该编号就称为存储单元的地址，对每个存储单元，该地址唯一。存储器一个字节做为一个存储单元一个字节做为一个存储单元每个字每个字节可以节可以存放数存放数据或程据或程序，称序，称为存储为存储单元的单元的内容。内容。0 01 12 23 32 21010地址编号编号称为称为存储存储单元单元的地的地址。址。1 0 1 1 0 1 0 110第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识2.1.2 2.1.2 计算机的根本工作原理计算机的根本工作原理上节介绍了组成计算机的硬件的五个局部，但是仅有硬件，计算机只具有运算的可能性，如要计算机实现计算、控制等功能，计算机还必须配有必要的软件。工作时，计算机在控制器的控制下，把组成软件的指令一条一条地取出来，并翻译和执行，完成相应的操作。11第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识指指令令InstructionInstruction就就是是一一组计算算机机能能识别并并能能执行行的各种根本操作命令。指令构成如的各种根本操作命令。指令构成如图示：示：操作码 操作数指指令令系系统InstructionInstructionSystemSystem是是一一台台计算算机机的的所所有有指指令令的的集集合合。指指令令系系统反反映映了了计算算机机的的根根本本功功能能，不同的不同的计算机其指令系算机其指令系统不尽相同。不尽相同。程程序序ProgramProgram是是为解解决决某某一一问题而而选用用的的一一条条条条有有序序指指令令的的集集合合。程程序序具具有有目目的的性性、分分步步性性、有有限限性性、有序性、分支性等特性。有序性、分支性等特性。操作码指明该指令操作码指明该指令要完成的操作，如要完成的操作，如加、减、乘、除。加、减、乘、除。操作数是指参操作数是指参加运算的数据加运算的数据或者数据所在或者数据所在的地址。的地址。指令、指令系统和程序的指令、指令系统和程序的概念概念12第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识CPUCPU发出命令发出命令CPU对该指令进行分析译码内存送出所需指令内存送出所需指令程序存放程序存放在内存中在内存中系统系统总线总线计算机算机执行指令的行指令的过程程计算机执行指令的过程演示如下：将要执行的指令从内存调入CPU判断该指令所要完成的操作，然后向相应部件发出完成操作的控制信号，从而完成该指令的功能。13第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 CPUCPU从内存中读取一条指令从内存中读取一条指令CPUCPU执行该指令执行该指令程序执行完程序执行完？结束结束 否否是是开始开始 程序的程序的执行行过程程程序的执行过程由计算机协同操作完成。流程图如图示：14第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识2.1.3 2.1.3 计算机软件计算机软件微型机的软件系统由两大局部组成：微型机的软件系统由两大局部组成：系统软件和应用软件。系统软件和应用软件。要使计算机解决各种实际问题，必须有软件的支要使计算机解决各种实际问题，必须有软件的支 持。广义地讲，软件是指系统中的程序以及开发、持。广义地讲，软件是指系统中的程序以及开发、使用和维护程序所需要的所有文档的集合。计算使用和维护程序所需要的所有文档的集合。计算机系统在机系统在“裸机的根底上，通过一层层软件的裸机的根底上，通过一层层软件的改造后，向用户呈现出友好的使用界面和强大的改造后，向用户呈现出友好的使用界面和强大的功能。功能。15第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识系统软件是为了使计算机系统软件是为了使计算机能够正常高效地工作所配能够正常高效地工作所配备的各种管理、监控和维备的各种管理、监控和维护系统的程序及有关的资护系统的程序及有关的资料。料。应用软件是为解决各种实应用软件是为解决各种实际问题而编制的应用程序际问题而编制的应用程序及有关资料的总称。应用及有关资料的总称。应用软件可以在市场上购置，软件可以在市场上购置，也可以自己开发。也可以自己开发。通常由计算机厂家或专门的软件厂家提供，是计算机正常运行不可缺少的部分。也有一些系统软件是帮助用户进行系统开发的软件。常用的应用软件包括：文字处理软件如Word、PageMaker等；电子表格软件如Excel等；绘图软件如AutoCAD、3DS等。课件制 作 软 件 如 PowerPoint、Authorware等。还有教育培训软件、娱乐软件、财务管理软件等也都属于应用软件的范畴。16第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识系统软件操作操作系统系统数据库管理系统数据库管理系统编译程序编译程序解释程序解释程序连接程序连接程序网络通讯软件网络通讯软件系统效劳性程序系统效劳性程序17第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 操操作作系系统统Operating Operating SystemSystem是是一一个个管管理理计计算算机机系系统统资资源源、控控制制程程序序运运行行的的系系统统软软件件。它实际上就是一组程序的集合。它实际上就是一组程序的集合。操作系统操作系统从从用用户户的的角角度度来来说说，操操作作系系统统是是用用户户和和计计算算机机交交 互的接口。互的接口。从从管管理理的的角角度度讲讲，操操作作系系统统又又是是计计算算机机资资源源的的组组织者和管理者。织者和管理者。操操作作系系统统的的任任务务就就是是合合理理有有效效地地组组织织、管管理理计计算算机机的的软软硬硬件件资资源源，充充分分发发挥挥资资源源效效率率，为为方方便便用用户使用计算机提供一个良好的工作环境。户使用计算机提供一个良好的工作环境。18第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识设备管理处理器管理作业管理文件管理存储管理作作业管管理理 作作业就就是是交交给计算算机机运运行行的的用用户程程序序。它它是是一一个个独独立立的的计算算任任务或或事事务处理理。作作业管管理理就就是是对作作业进入入、作作业后后备、作作业执行行和和作作业完完成成四四个个阶段段进行行宏宏观控控制制，并并为其其每每一一个个阶段段提提供供必必要要的的效效劳。文件管理就是要为用户提供一种简单、方便、统一的存贮和管理信息的方法。用文件的概念组织管理系统及用户的各种信息集，用户只需要给出文件名，使用文件系统提供的有关操作命令就可以调用和管理文件。处理器管理主要是解决处理器的使用和分配问题。提高处理器的利用率，采用多道程序技术，使处理器的资源得到最充分的利用。存贮管理就是由操作系统统一管理存贮器，采取合理的分配策略，提高存贮器的利用率。存贮管理是特指对主存贮器进行的管理，实际上是管理供用户使用的那局部空间。设备管理是为了有效地利用设备资源，同时为用户程序使用设备提供最大的方便，操作系统对系统中所有的设备进行统一调度、统一管理。它的任务是接受用户的输入输出请求，根据实际需要，分配相应的物理设备，执行请求的输入输出操作。19第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识以作业为处理对象，连续处理在计算机系统运行的作业流。能对外来的作用和信号，在限定时间范围内做出响应的操作系统。网络网络操作操作系统系统单用单用户操户操作系作系统统分时分时操作操作系统系统分布分布式操式操作系作系统统实时实时操作操作系统系统操作系统的分类操作系统的分类批处批处理操理操作系作系统统通过网络将物理上分布的具有自治功能的计算机系统或数据处理系统互连，实现信息交换和资源共享，协同完成任务。在一台主机上连接多个终端，CPU按时间片轮流转的方式为各个终端服务，由于CPU的高速运算，使得每一个用户都好像觉得是自己在独占这台计算机。常用的系统有UNIX、XENIX、LINUX等。运行在局域网上的操作系统。目前，常用的网络操作系统有NetWare和Windows NT等。按同时管理的作业数，单用户操作系统可分为单用户单任务操作系统和单用户多任务操作系统。单用户单任务操作系统只能同时管理一个作业运行，CPU运行效率低，如DOS操作系统；单用户多任务操作系统允许多个程序或作业同时存在和运行。20第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识操作系统操作系统DOSDOS和和WindowsWindows比较比较 DOS DOS Windows Windows使用键盘使用键盘使用鼠标、键盘使用鼠标、键盘命令行形式命令行形式图形操作界面图形操作界面单任务单用户单任务单用户多任务多用户多任务多用户基本内存基本内存640k640k以内以内 突破了突破了640k640k基本内基本内存的限制存的限制21第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 计算机语言，也称为程序设计语言计算机语言，也称为程序设计语言,是是人与计算机交流信息的一种语言。人与计算机交流信息的一种语言。人与计算机的联系，必须使用计算机人与计算机的联系，必须使用计算机语言。使用程序设计语言编写的程序，计算机语言。使用程序设计语言编写的程序，计算机可以识别并执行相应的操作，帮助人们解决实可以识别并执行相应的操作，帮助人们解决实际问题。际问题。程序设计语言通常分为程序设计语言通常分为机器语言机器语言、汇汇编语言编语言和和高级语言高级语言。22第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识比较机器语言汇编语言高级语言硬件识别是唯一可以识别的语言不可识别不可识别是否可直接执行可直接执行不可，需汇编、连接不可，需编译/解释、连接特点面向机器占用内存少执行速度快使用不方便面向机器占用内存少执行速度快较为直观与机器语言一一对应v面向问题/对象v占用内存大v执行速度相对慢v标准化程度高v便于程序交换，使用方便定位低级语言，极少使用低级语言，很少使用高级语言，种类多，常用机器语言是一种用二进制代码表示机器指令的语言。汇编语言是指用能反映指令功能的助记符来代替难懂、难记的机器指令的语言。高级语言是一种独立于机器的算法语言，它的表达式接近于人们日常使用的自然语言和数学表达式，并具有一定的语法规那么。常用的高级语言有Basic、C和C+、Java等语言。23第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识源程序源程序目标程序目标程序可执行程序可执行程序 编辑编辑 程序程序汇编或汇编或编译程序编译程序连接连接 程序程序用于编写高用于编写高级语言程序级语言程序 解释、编译和连接程序及转换为解释、编译和连接程序及转换为 可执行程序的过程可执行程序的过程把目标程序以及所需的功能库等转换成一个可执行的装入程序，这个装入程序分配有地址，可以执行。完成此功能的程序叫连接程序。编编译译方方式式是是将将高高级级语语言言编编写写的的源源程程序序整整个个地地翻翻译译成成机机器器语语言言表表示示的的目目标标程程序序的的方方式式。完完成成此此功功能能的的程程序序叫叫编编译译程程序序。一一般般来来说说，编编译译方方式式执执行速度快，但占用内存多。行速度快，但占用内存多。24第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 解释、编译的不同特点解释、编译的不同特点 解释方式解释方式 编译方式编译方式将将高高级级语语言言编编写写的的源源程程序序逐逐句句地地翻翻译译成成机机器器语语言言表表示示的的目标程序目标程序将将高高级级语语言言编编写写的的源源整整个个地地翻翻译译成成机机器器语语言言表表示示的的目目标标程序程序译译出出一一句句执执行行一一句句即边解释边执行。即边解释边执行。全部译完再执行全部译完再执行灵灵活活，便便于于查查找找错错误误，占占用用内内存存少少，但效率低，速度慢但效率低，速度慢不常用。不常用。占用内存多，但效占用内存多，但效率高，速度快，常率高，速度快，常用。用。25第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 系统服务程序系统服务程序系统服务程序主要是指一些工具软件或支撑软件。如系统诊断程序、测试程序、调试程序等。数据库管理系统数据库管理系统计算机需要处理大量的数据，对有关的数据进行分类、合并，建立各种各样的表格，将这些数据和表格按一定的形式和规律组织起来，实行集中管理，这便是建立数据库（Data Base）。对数据库中的数据进行组织和管理的软件称为数据库管理系统DBMS（Data Base Management System）。较为著名的微机数据库管理系统有：FoxBASE+、FoxPro、Microsoft Access等。另外，还有大型数据库管理系统Oracle、DB2、SYBASE等。26第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识2.1 2.1 总结总结 在本节的学习中，应重点掌握计算机五大组成部件的功能和计算机软件的根本概念，从而能深刻理解计算机在硬件系统和软件系统相互配合下的工作原理。27第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识2.2 微机硬件组成 随着电子技术的开展、集成电路技术的进步，微型计算机从最早的IBM PC开展到今天的Pentium IV。其各项性能指标得到大大提高。不管是最早的PC机还是现在的Pentium IV计算机，它们的根本构成都是由显示器、键盘和主机构成。在主机箱内有主板、硬盘驱动器、CD ROM驱动器、软盘驱动器、电源、显示适配器显示卡等。28第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识2.2.1 2.2.1 主板主板 主板也叫系统板或母板主板也叫系统板或母板MotherboardsMotherboards ，在个人电脑诞生的，在个人电脑诞生的2020多年来，主板一直是个人多年来，主板一直是个人电脑的主要组成局部。我们可以把它想像为使用电脑的主要组成局部。我们可以把它想像为使用了非常多标准建筑的未来化都市了非常多标准建筑的未来化都市主板上的大规主板上的大规模集成电路芯片，并且每幢建筑都具有相同的电模集成电路芯片，并且每幢建筑都具有相同的电气系统气系统 国际标准化。这些建筑之间国际标准化。这些建筑之间 使用具有使用具有了不同宽度的高速公路连同起来了不同宽度的高速公路连同起来 系统总线，可系统总线，可以传输多种类型的数据。以传输多种类型的数据。29第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识这是支持双处理器这是支持双处理器 的主板的主板 加速图形加速图形接口接口(AGP)-(AGP)-32bits32bits 周边组件互周边组件互连连(PCI)-32(PCI)-32 或者或者64bits64bits工业标准架构工业标准架构(ISA)-ISA)-8-8 或者或者 16 16 bitsbits扩展工业标准架构扩展工业标准架构(EISA)-8 EISA)-8 或者或者 16 16 bitsbits 总线，用来连接总线，用来连接其它设备及传输其它设备及传输数据，是信息传数据，是信息传输的公共通道。输的公共通道。30第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识8086cpu8086cpu中央处理器中央处理器Central Processing UnitCentral Processing Unit，简称，简称CPUCPU中央处理器主要包括运算器和控制器两大部件。中央处理器主要包括运算器和控制器两大部件。它是计算机的核心部件。它是计算机的核心部件。19781978年，年，80868086处理器诞生了。这个处理器标处理器诞生了。这个处理器标志着志着x86x86王朝的开始，从王朝的开始，从80868086开始，才有了开始，才有了目前应用最广泛的目前应用最广泛的PCPC行业根底。行业根底。80868086集成集成2.92.9万只晶体管，时钟频率为万只晶体管，时钟频率为4.77MHz4.77MHz。PIIIPIII处理器处理器CPU是一个体积不大而集成度非常高、功能强大的芯片，也称为微处理器MicroProcessorUnit，简称MPU。计算机的所有操作都受CPU控制，所以它的品质直接影响着整个计算机系统的性能。Pentium 4Pentium 4处理器集成了处理器集成了42004200万个晶体管，万个晶体管，而改进版的而改进版的Pentium 4(Northwood)Pentium 4(Northwood)更是集更是集成了成了5 5千千5 5百万个晶体管；并且开始采用百万个晶体管；并且开始采用0.180.18微米进行制造，初始速度就达到了微米进行制造，初始速度就达到了1.5GHz1.5GHz，相当于从旧金山到纽约只花了，相当于从旧金山到纽约只花了1313秒的车程秒的车程(当然，没人有这么快的汽车当然，没人有这么快的汽车)。31第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 主内存储器主内存储器 目前，微型机的内存储器由半导体器件构目前，微型机的内存储器由半导体器件构成。由只读存储器成。由只读存储器ROMROMRead Only MemoryRead Only Memory和和随机存储器随机存储器RAMRAMRandom Access Memory Random Access Memory 两局两局部构成。部构成。只读存储器（只读存储器（ROMROM）在使用）在使用时，只能从时，只能从ROMROM中读出数据，中读出数据，而不能写入。存放在而不能写入。存放在ROMROM中的中的信息，就是在没有电源的情况信息，就是在没有电源的情况下，也能保持下，也能保持。随机存储区随机存储区只读存储区只读存储区 RAM RAM区，数据、程序在使用区，数据、程序在使用时从外存读入内存时从外存读入内存RAMRAM中，使中，使用完毕后在关机前再存回外用完毕后在关机前再存回外存中存中,掉电将造成信息丢失。掉电将造成信息丢失。32第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识ROM-ROM-只读存储器只读存储器常用的ROM有三类：v可擦除可编程的只 读存储器，称为 EPROMv电可擦除的只读存 储器，称为EEPROMv快擦型存储器闪v 存，称为Flash v Memory用户可通过编程器将数据或程序写入EPROM，如需重新写入的话，可通过紫外线照射EPROM，将原来的信息擦除，然后再重新写入。需要一个擦除电压。同RAM一样，写入时擦除原有的信息，写入时的速度较慢。快擦型存储器具有EEPROM的特点，可在计算机内进行擦除和编程，它的读取时间同DRAM相似，而写时间较慢。33第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识ROMROM在主板上的应用在主板上的应用一般在系统板上都装有只读存储器ROM，在它里面固化了一个根本输入/输出系统，称为BIOS根本输入输出系统。其主要作用是完成对系统的加电自检、系统中各功能模块的初始化、系统的根本输入/输出的驱动程序及引导操作系统。BIOSBIOS提供了许多低层次的服务，提供了许多低层次的服务，如软盘和硬盘驱动程序、显示器如软盘和硬盘驱动程序、显示器驱动程序、键盘驱动程序、打印驱动程序、键盘驱动程序、打印机驱动程序以及串行通信接口驱机驱动程序以及串行通信接口驱动程序等，使程序员不必过多地动程序等，使程序员不必过多地关心这些具体的物理特性和逻辑关心这些具体的物理特性和逻辑结构细节就能方便地控制各种输结构细节就能方便地控制各种输入入/输出操作。输出操作。34第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识RAMRAM从特性上可以分为三类：从特性上可以分为三类：DRAMDRAM（Dynamic RAMDynamic RAM）;SRAMSRAM（Static RAMStatic RAM）;VRAMVRAM（Video RAMVideo RAM）;RAMRAM随机存储器随机存储器视频随机存取存储器视频随机存取存储器(VRAM)(VRAM)是一种专为视频图像处理设是一种专为视频图像处理设计的计的RAMRAM。通常安装在显示通常安装在显示卡或图形加速卡上。与卡或图形加速卡上。与DRAMDRAM内存不同，内存不同，VRAMVRAM内存采用双内存采用双端口设计，允许同时从处理端口设计，允许同时从处理器向视频存储器和数字模器向视频存储器和数字模拟存储器传送信息。拟存储器传送信息。静态随机存取存储器（SRAM）的特点：低密、高功耗、昂贵、快速、低密、高功耗、昂贵、快速、静态静态(如果不掉电，内容将永久保如果不掉电，内容将永久保持持)，从器件的原理上分为双极型双极型和MOSMOS型型。双极型静态存储器常作为系统的高速缓冲存储器Cache。动态随机存取存储器动态随机存取存储器DRAMDRAM是是RAMRAM家族中家族中最大的成员，通常意义上的最大的成员，通常意义上的RAMRAM即指即指DRAMDRAM内内存。存。DRAMDRAM的特点：高密、低功耗、价廉、慢速，的特点：高密、低功耗、价廉、慢速，动态需要定时刷新。动态需要定时刷新。内存在系统板上的内存在系统板上的RAMRAM又称主存一般都又称主存一般都采用采用DRAMDRAM。35第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识RAMRAM随机存储器随机存储器从外形上又可分为从外形上又可分为:DIPDIPDual In-line PackageDual In-line Package，即：普，即：普通双列直插内存芯片通双列直插内存芯片;SIMMSIMMSingle In-line Memory Single In-line Memory ModulesModules，即：单列直插式存储模块，也，即：单列直插式存储模块，也称称7272线内存线内存;DIMMDIMMDual In-line Memory ModuleDual In-line Memory Module，即：双列直插式存储模块，也称即：双列直插式存储模块，也称168168线内线内存存;36第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识若干个RAM集成芯片安装在一块印刷电路板上形成内存条。内存条。内存条插在主板的插槽上，主板上目前常用内存条的容量为64MB、128MB和256MB，甚至更多。内存条的引脚从30芯、72芯到现在的168芯。主板上的主板上的RAMRAM随机存储器随机存储器37第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 辅存辅存（磁盘）（磁盘）微型计算机存储体系微型计算机存储体系CacheCache存储的是存储的是CPUCPU当时需要的一局部程序和数据，当时需要的一局部程序和数据，其工作速度接近其工作速度接近CPUCPU的工作速度，但其存储容量的工作速度，但其存储容量比主存储器小得多，分为两种，一级比主存储器小得多，分为两种，一级Cache Cache L1 L1 CacheCache集成在集成在CPUCPU内部，容量较小；二级内部，容量较小；二级Cache Cache L2 CacheL2 Cache是在系统板上的是在系统板上的CacheCache注：注：Pentium IIIPentium III的的L2CacheL2Cache是和是和CPUCPU封装在一起的，封装在一起的，其容量较大。其容量较大。38第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识总线总线微机各功能部件相互传输数据时，需要有连接它们的通道，这些公共通道就称为总线（BUS）。次传输信息的位数则称为总线宽度。CPUCPU本身也由假设干个部件组成，本身也由假设干个部件组成，这些部件之间也是通过总线连接。这些部件之间也是通过总线连接。通常把通常把CPUCPU芯片内部的总线称为内芯片内部的总线称为内部总线，而连接系统各部件间的部总线，而连接系统各部件间的总线称为外部总线或称为系统总总线称为外部总线或称为系统总线。线。39第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识CPUCPU内存模块内存模块输出设备输出设备输入设备输入设备输入输入/输出设备输出设备DBDBABABCBCB总线总线控制总线用来传输控制信号，以协调控制总线用来传输控制信号，以协调各部件的操作，它包括各部件的操作，它包括CPUCPU对内存储器对内存储器和接口电路的读写信息、中断响应信和接口电路的读写信息、中断响应信号等。号等。数据总线数据总线(DB)(DB)用用来传输数据信息，来传输数据信息，它是它是CPUCPU同各部件同各部件交换信息的通道。交换信息的通道。数据总线都是双数据总线都是双向的，而具体传向的，而具体传送信息的方向，送信息的方向，则由则由CPUCPU来控制。来控制。地址总线地址总线(AB)(AB)用来传用来传送地址信息，送地址信息，CPUCPU通通过地址总线把需要访过地址总线把需要访问的内存单元地址或问的内存单元地址或外部设备的地址传送外部设备的地址传送出去。通常地址总线出去。通常地址总线是单方向的。地址总是单方向的。地址总线的宽度与寻址的范线的宽度与寻址的范围有关，即：它决定围有关，即：它决定了寻址的范围，例如了寻址的范围，例如寻址寻址1MB1MB的地址空间，的地址空间，需要有需要有2020条地址线。条地址线。40第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识4.4.主板接口主板接口PS2PS2键盘、键盘、鼠标接口鼠标接口并行接口并行接口串行接串行接口口四个四个USBUSB接口接口RJ45LANRJ45LAN接口接口USBUSBUniversalSerialBusUniversalSerialBus 通用串行通用串行总线可可以使所有的低速以使所有的低速设备都都连接到接到统一的一的USBUSB接口上。接口上。USBUSB接口支持功能接口支持功能传递，用，用户只需要准只需要准备一个一个USBUSB接口，就可以将外接口，就可以将外设相互相互连接成串，而其通信功接成串，而其通信功能不会受到能不会受到丝毫影响。其次，毫影响。其次，USBUSB接口本身就可接口本身就可以提供以提供电力来源，因此外力来源，因此外设可以没有外接可以没有外接电源源线。此外，此外，该接口支持即插即用功能，用接口支持即插即用功能，用户可以完全可以完全摆脱添加或去除外脱添加或去除外设时总要重新开机的麻要重新开机的麻烦。41第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识2.2.2 2.2.2 外存储器外存储器 在计算机系统中，除了有主存储器外，一般还有外存储器，用于存储暂时不用的程序和数据。常用的有软盘、硬盘、光盘和磁带存储器。它们和内存一样，存储容量也是以字节为根本单位。外存储器与内存储器之间频繁交换信息，不能被计算机系统的其它部件直接访问。42第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 软磁盘存储器软磁盘存储器一个完整的软盘存储系统是由软盘、软盘驱动器组成。软盘记录的信息是通过软盘驱动器进行读写的。43第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 软盘只有经过格式化后才可以使用。格式化是为存储数据做准备，在此过程中，软盘被划分为假设干个磁道，磁道又被划分为假设干个扇区。磁道是由外向内的一组同心圆。磁道号从外向内编号；每个磁道上又等分成若干个扇区，扇区数由系统的格式化程序来定。每个扇区可以存储若干个字节，字节数也是由格式化程序来确定。44第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识软磁盘上一般都标有以下信息表示该软盘的容量、规格。DS DDDouble Side Double density 双面双密度DS HDDouble Side High density 双面高密度软盘容量可以用以下公式计算。软盘的容量=记录面数磁道数扇区数每扇区的字节数磁盘类型磁盘类型面数面数磁道数磁道数/面面扇区数扇区数/磁道磁道字节数字节数/扇区扇区容量容量5.255.25英寸低密英寸低密2 240409 9512512360KB360KB5.255.25英寸高密英寸高密2 2808015155125121.2MB1.2MB3.53.5英寸低密英寸低密2 280809 9512512720KB720KB3.53.5英寸高密英寸高密2 2808018185125121.44MB1.44MB45第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 使用使用 软磁盘软磁盘 时注意时注意 防止使软盘受到重压和弯折重要信息要贴好写保护注意备份以防信息丧失驱动器指示灯亮时说明磁头正在进行读写操作，不要插盘取盘将软盘放入驱动器时动作要轻防止灰尘、潮湿、磁场和阳光直射46第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识2.2.硬磁盘存储器硬磁盘存储器微机上用的硬盘片、硬盘驱动电机和读写磁头等组装并封装在一起成为温彻斯特驱动器，硬盘作为微机系统的外存储器成为微机的主要配置之。47第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识硬盘工作时，固定在同一个转轴上的数张盘片以每分钟数7200转甚至更高的速度旋转，磁头在驱动马达的带动下在磁盘上做径向移动，寻找定位点，完成写入或读出数据工作。每个盘片正反面都有相对应的磁头每个磁盘片以转轴中心为圆点，被均匀地划分为若干个半径不等的同心圆，称为磁道。不同盘面上相同半径的磁道在垂直方向构成同心圆柱，称为柱面。柱面数等于磁道数。48第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识硬盘容量的计算公式为：硬盘容量硬盘容量=记录面数记录面数柱面数柱面数扇区数扇区数每扇区的每扇区的 字节数字节数硬盘经过低级格式化、分区及高级格式化后即可使用。硬盘的低级格式化出厂前已完成。o磁盘直径分有磁盘直径分有5.255.25英寸、英寸、3.53.5英寸、英寸、2.52.5英寸和英寸和1.81.8英寸等；英寸等；o从存储容量上分有从存储容量上分有10GBG10GBG、20GB20GB、30GB30GB、40GB40GB、60GB60GB、80GB80GB和和120GB120GB等；等；o从接口分有从接口分有IDEIDE、EIDEEIDE、ATA2ATA2、SCSISCSI接口，其中接口，其中SCSISCSI接口硬盘主要用在效劳器上，接口硬盘主要用在效劳器上，EIDEEIDE、ATA2ATA2是在是在IDEIDE上作了改进的接口，其传输速度有了大幅度的提上作了改进的接口，其传输速度有了大幅度的提高。高。49第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 使用使用 硬盘硬盘 时注意时注意 v保保持持良良好好的的工工作作环环境境，如如适适宜宜的的温温度度和和湿湿度度、防防尘尘、无无震震动动等等v不不要要频频繁繁开开机机关关机机v不不得得随随意意拆拆卸卸硬硬盘盘v硬硬盘盘上上的的一一些些重重要要程程序序、数数据据或或需需要要长长期期保保存存的的程程序序、数数据据，要要注注意意备备份份并并妥妥善善保保存存50第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识3.USB3.USB闪存存储器闪存存储器U U盘盘 U盘USB Flash Disk是一种新型的移动存储交换产品，可用于存储任何数据文件并可以在计算机间方便地交换文件。它使用快闪内存作为存储媒介Flash Memory和通用串行总线USB接口，可以像使用软硬盘一样在U盘上读写、拷贝文件。U盘可擦写100万次以上，数据甚至可保存10年，存储速度至少较软驱快15倍以上。目前常用U盘容量多为32MB512MB51第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识插插拔拔U U盘盘时时,必必须须等等指指示示灯灯停停止止闪闪烁烁时时方方可可进进行行写写保保护护的的关关闭闭和和翻翻开开，应应在在从从接接口口上上拔拔下下的的状状态态下下进进行行 使用使用 U U盘盘 时注意时注意 3.USB3.USB闪存存储器闪存存储器U U盘盘52第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识图形数字化仪光学符号阅读器2.2.3 2.2.3 输入设备输入设备微机常用输入设备键盘鼠标扫描仪触摸屏条形码阅读器53第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 键盘主键盘区功能键盘区全屏幕编辑键盘区小键盘区键盘是通过一根电缆线与主机相连接。这条电缆中包括了四条线：+5伏电源线，地线和两条双向信号线。54第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 鼠标器（Mouse）鼠标器Mouse是一种“指点设备Pointing Device，现在多用于Windows操作系统环境下，可以取代键盘上的光标移动键移动光标，定位光标于菜单处或按钮处，完成菜单系统特定的命令操作或按钮的功能操作。鼠标器操作简便、高效。鼠标的主要性能指标是其分辨率指每移动1英寸所能检出的点数，单位是pip，目前鼠标的分辨率为200ppi400ppi。传送速率一般为1200b/s，最高可达9600b/s。55第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识从工作原理机械式光电式由按键数目三键式两键式滚轮式和主机连接方式串行式总线式通信方式无线有线56第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识2.2.4 2.2.4 输出设备输出设备 输出设备主要有显示器显示器和打印机打印机57第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识显示器的分类CRT显示器(阴极射线管)显示器平板显示器液晶显示器LCD气体等离子显示器技术开展速度快，效果好，常用于便携机CRT显示器按显示效果可分为单色显示器和彩色显示器由于显示卡的不同，导致了显示色彩的不同，但显示原理相同，都采用光栅扫描方式光栅体积小、质量轻、低压供电、耗电少尺寸可达42英寸，显示质量高，但价格昂贵58第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 显示器所显示的图形和文字是由许许多多的“点组成的，这些点称为像素点距点距是屏幕上相邻两个像素之间的距离，点距越小，图像越清晰，细节越清楚。常见的点距有0.21、0.25、0.28等。0.21mm点距通常用于高档的显示器。目前市场上常用的是0.28mm点距的显示器。分辨率是指显示器屏幕在水平和垂直方向上最多可 以显示的“点数像素数，分辨率越高，屏幕可以 显示的内容越丰富，图像也越清晰。目前的显示器一般都能支持800600、1024768、12801024等规格的分辨率。59第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识扫描方式扫描方式 有隔行扫描和逐行扫描之分隔行扫描是把扫描线分为奇数线和偶数线，隔行扫描是把扫描线分为奇数线和偶数线，先扫描偶数线，再扫描奇数线，交替进行，隔先扫描偶数线，再扫描奇数线，交替进行，隔行扫描方式会产生显示图像的闪烁。行扫描方式会产生显示图像的闪烁。逐行扫描就是从屏幕上开始一行一行地扫描，逐行扫描就是从屏幕上开始一行一行地扫描，一直到底，反复进行。国际一直到底，反复进行。国际VESAVESA组织认为，用组织认为，用逐行扫描方式的垂直扫描频率到达逐行扫描方式的垂直扫描频率到达75Hz75Hz时才能时才能到达无闪烁，这比电影的每秒到达无闪烁，这比电影的每秒2424帧和电视的每帧和电视的每秒秒2525帧要好得多。帧要好得多。目前，无闪烁标准是逐行扫描，扫描频率为目前，无闪烁标准是逐行扫描，扫描频率为85Hz85Hz。60第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 显示适配器简称显示卡Adapter 一般被插在主板的扩展槽内，通过总线与CPU相连。当CPU有运算结果或图形要显示的时，首先将信号送显示卡，由显示卡的图形处理芯片把它们翻译成显示器能够识别的数据格式，并通过显示卡后面的一根15芯VGA接口和显示电缆传给显示器。61第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识显示卡显示卡从系统总线类型上可分为ISA、EISA、VESA、PCI和AGP。显示器的显示方式是由显示卡来控制的。显示卡必须有显示存储器VRAM，显存越大，显示卡所能显示的色彩越丰富，分辨率就越高。例如显示存储器用8bit可以显示256种颜色；用24bit那么可以显示l6.7兆种颜色。显卡的颜色设置有四类：16色、256色、增强色16位和真彩色24位。目前较为常见的彩色图形显示适配卡是视频图形阵列VGAVideoGraphicsArray显示卡。62第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识打印机的开展方向：打印机的开展方向：高速、低嗓声、高印刷质量和彩色输出高速、低嗓声、高印刷质量和彩色输出点阵式打印机字模式打印机激光打印机喷墨打印机热敏打印机63第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识打印速度打印速度 速度用速度用CPSCPS字符字符/秒表示秒表示v印字质量印字质量 通常用分辨率通常用分辨率DPIDPI印点印点/英寸英寸v 来衡量来衡量v打印噪声打印噪声 目前还没有明确的标准，有些 国家规定为55dB。v打印机寿命打印机寿命 打印机的寿命一般用无故障能完 善打印的字符数或打印点数来表 示，对针式打印机主要指打印针 的寿命。打印机的主要技术指标打印机的主要技术指标:64第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识2.3 2.3 计算机中计算机中数据数据的表示的表示 所谓编码，就是采用少量的根本符号，按照一定的组合原那么，表示大量复杂多样的信息。基本符号的种类和这些符号的组合规那么是一切信息编码的两大要素。计算机最主要的功能是信息处理，计算机处理的信息都以数据的形式表示，因此除了数值数据数值数据之外，更多的是字符、图像、图形、声音等非数值信息所对应的非数值数据非数值数据。在计算机内部，各种信息都必须经过数字化编码后才能被传送、存储和处理。65第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识二进制数制数制 即进位计数制，是指用统一的符号规那即进位计数制，是指用统一的符号规那么么 来表示数值的方法。如十进制来表示数值的方法。如十进制数制中的三个术语：数码 用不同的数字符号来表示一种数制的数值，这些数字符号称为“数码。基 数制所允许使用的数码个数称为“基。权 某数制中每一位所对应的单位值称为“权 权=基i。其中i为数码所在位的编号，从小数点向左依次为0，1，2，3，；自小数点向右依次为-1，-2，-3,。66第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识二进制任意任意R R进制数可以用下式表示：进制数可以用下式表示：(N)R=(Kn-1Rn-1+Kn-2Rn-2+K1R1+K0R0(N)R=(Kn-1Rn-1+Kn-2Rn-2+K1R1+K0R0 +K1R-1+K-mR-m)+K1R-1+K-mR-m)其中，其中，R R代表进位制的基数；代表进位制的基数；m m、n n为正整数，为正整数，n n代代表整数局部的位数；表整数局部的位数；m m代表小数局部的位数；代表小数局部的位数；K K代代表表R R进制中进制中R R个数字符号中的任何一个：个数字符号中的任何一个：0 Ki 0 Ki (R-1)(R-1)；在数字领域广泛采用二进制、八进制、十六进制在数字领域广泛采用二进制、八进制、十六进制数码：数码：0 0、1 1逢二进一逢二进一数码：数码：0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7，逢八进一，逢八进一数码：数码：0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9、A A、B B、C C、D D、E E、F F，逢十六进，逢十六进一一67第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 在计算机中，广泛采用的是只用在计算机中，广泛采用的是只用“0“0和和“1“1两个根本符号组成的二进制码两个根本符号组成的二进制码,进位原那么进位原那么是逢是逢2 2进进1 1，基数为，基数为2 2。二进制十进制和二进制的对应关系表十进制和二进制的对应关系表十进制0123456789二进制011011100 101 110 1111000100168第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识二进制计算机中为什么要使用二进制数计算机中为什么要使用二进制数v实现容易实现容易v运算规那么简单运算规那么简单v能方便使用逻辑代数能方便使用逻辑代数v记忆和传输可靠记忆和传输可靠如开关的闭合/断开二极管的导通/截止电流的有/无电压的正/负等例如：一位二进制数的加法运算和一位二进制数的乘法运算规那么为：0+0=0 00=0 0+1=1+0=1 01=10=0 1+1=10逢二向高位进一 11=1可用1表示真，0表示假；进行逻辑运算69第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识数制之间的转换数制之间的转换1、R进制转换为十进制方法：按权展开求和按权展开求和解：1100.112=123+122+021+020 +12-1+12-2 =8+4+0+0+0.5+0.25 =12.7510例1100.112=？1070第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识2、十进制转换为R进制数制之间的转换数制之间的转换方法：整数部分采用除基数取余法；整数部分采用除基数取余法；小数部分采用乘基数取整法。小数部分采用乘基数取整法。举例说明：286.812510=？271第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识2 286 2 143 0 (最低位最低位2 71 12 35 12 17 12 8 12 4 02 2 02 1 0 0 1(最高位最高位余数余数28628610=10=1000111101000111102 2对于整数局部：除对于整数局部：除2 2取余取余72第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识对于小数局部：对于小数局部：乘乘2取整取整0.81252=1.625 取出整数取出整数1 最高位最高位0.6252=1.25 取出整数取出整数1 1 0.252=0.5 取出整数取出整数0 00.52=1.0 取出整数取出整数1 最低位最低位 0.81250.812510=10=0.11010.11012 2那么那么286.8125286.812510=(100011110.1101)210=(100011110.1101)273第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识数制之间的转换数制之间的转换3、二进制、八进制、十六进制之间转换二进制数、八进制数、十六进制数的基数有着整二进制数、八进制数、十六进制数的基数有着整幂关系，幂关系，2 23 3=8,2=8,24 4=16,=16,即即2 2n n=R;=R;具体方法如下：具体方法如下：二进制二进制NN进制是以小数点为中心，分别向前、后进制是以小数点为中心，分别向前、后每每N N位一组，缺乏位一组，缺乏N N位那么以位那么以“0“0补足，再把每组补足，再把每组二进二进制数转换为相应的制数转换为相应的N N进制数即可。进制数即可。例如：10110.10012=？874第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识解：10110.10012 =010 110.100 1002 N进制二进制只要把每个N进制对应的二进制数码写出来即可。例如：3DB.4A16=？2解：3 D B .4 A 16 =26.448=0011 1101 1011.0100 10102 =111101 1011.0100101275第二章第二章 计算机基础知识计算机基础知识 计算机中的常计算机中的常用编码用编码 在计算机中只能识别二进制数码信息，在计算机中只能识别二进制数码信息，因此一切非二进制数码的信息，如数字、字母、汉字因此一切非二进制数码的信息，如数字、字母、汉字等都要用二进制数的特定编码表示。当然编码可以有等都要用二进制数的特定编码表示。当然编码可以有多种方法，多种方法，但为了便于交换、处理，必须采用统一但为了便于交换、处理，必须采用统一的编码方法。的编码方法。数字编码数字编码 BCD BCDBinary Coded DecimalBinary Coded Decimal编码编码 二二 十进制编码十进制编码/8421BCD/8421BCD码码76第二章第二章