微型计算机硬件基础知识
第一章微型计算机基础
（2）反码表示法
数的最高位表示数的符号，数值部分对于正数 同真值，对于负数是真值各位取反，这种表示法 就叫反码表示法。
1．对于正数： 符号位用0表示，数字位同真值 2．对于负数： 符号位用1表示，数字位为真值 按位取反。
例 x＝+91＝+10l1011B [x]反=01011011B 例 y＝-91＝-1011011B [y]反=10100100B “0”的表示：[+0]反=00000000B [-0]反 =11111111B 对于8位机，反码可表示的数的范围：-127～ +127。
0⊕1＝1 读作0“异或”1等于1
1⊕0＝1 读作1“异或”0等于1
1⊕1＝0 读作1“异或”1等于0
例：
10101111
⊕11000010
01101101
1.2.2计算机中带符号数的表示方法
几个概念: 无符号数 机器数
带符号数 真值
机器数的三种表示方法: 原码表示法 反码表示法 补码表示法
（1）原码表示法
将传统计算机的运算器和控制器集成在一块大 规模集成电路芯片上作为中央处理部件，简称为微 处理器(CPU),微型计算机是以微处理器为核心，再 配上存储器、接口电路等芯片构成的。
微处理器按照其功能可以分为两大部分：总线接口单元 （BIU）和执行单元（EU）。 按照计算机CPU、字长和功能划分，经历了5代的演变: ➢ 第一代（1971年～1973年）：4位和8位低档微处理器 ➢ 第二代（1974年～1978年）：8位中高档微处理器 ➢ 第三代（1978年～1980年）：16位微处理器 ➢ 第四代（1981年～1992年）：32位微处理器 ➢ 第五代（1993年以后）：全新高性能奔腾系列微处理
微型计算机原理及应用技术
0000
0
9
0001
1
10
0010
2
11
0011
3
12
0100
4
13
0101
5
14
0110
6
15
0111
7
16
1000
8
17
二进制
1001 1010 1011
1100 1101 1110 1111 10000 10001
16进制
9 A B
C D E F 10 11
4. 各种数制之间的转换 【例1-1】 十进制数22.625转换为二进制数
②小数部分转换，每次把乘积的整数取走作为转换结果的一位，对 剩下的小数继续进行乘法运算。对某些数可以乘到积的小数为0（如 上述两例），这种转换结果是精确的；对某些数（如0.3）永远不能 乘到积的小数为0，这时要根据精度要求，取适当的结果位数即可， 这种转换结果是不精确的。
例如 ：十六进制数
1
A
E
4
虽然BCD码是用二进制编码方式表示的，但它与二进制之间不 能直接转换，要用十进制作为中间桥梁，即先将BCD码转换为 十进制数，然后再转换为二进制数；反之亦然。
十进制 0 1 2 3 4 5
表1-2 BCD编码表
8421BCD码
十进制
0000
6
0001
7
0010
8
0011Leabharlann 9010010
0101
11
8421BCD码 0110 0111 1000 1001
1.3.1 计算机的硬件系统 1.3.2 计算机的软件系统 1.3.3 计算机的主要技术指标
1.1 引言 1.1.1 计算机发展概况
微型计算机系统基础知识
微型计算机系统基础知识1，微型计算机采用的是冯•诺依曼体系结构，其硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和______五部分组成。
键盘、鼠标器，显示器、打印机，输出设备，系统总线答案（3）2，在微型计算机中，其核心部件中央处理器CPU，被称之为______。
关键部件，主要部件，必备部件，微处理器MPU(Micro Processing Unit) 答案（4）3，微处理器把运算器和______集成在一块很小的硅片上，是一个独立的部件。
控制器，内存储器，输入设备，输出设备答案（1）4，微型计算机的基本构成有两个特点：一是采用微处理器，二是采用______。
键盘和鼠标器作为输入设备，显示器和打印机作为输出设备，ROM和RAM作为主存储器，总线系统答案（4）5，根据微型计算机硬件构成的特点，可以将其硬件系统具体化为由微处理器、内存储器、接口电路、I/O设备和______组成。
键盘、鼠标器，显示器、打印机，外围设备，总线系统答案（4）6，在微型计算机系统组成中，我们把微处理器CPU、只读存储器ROM和随机存储器RAM三部分统称为______。
硬件系统，硬件核心模块，微机系统，主机答案（4）7，微型计算机使用的主要逻辑部件是______。
电子管，晶体管，固体组件，大规模和超大规模集成电路答案（4）8，在微型计算机中，通常把输入/输出设备，统称为______。
CPU，存储器，操作系统，外部设备答案（4）9，下面是关于微型计算机总线的描述，正确的有______。
总线系统由系统总线、地址总线、数据总线和控制总线组成，总线系统由接口总线、地址总线、数据总线和控制总线组成，系统总线由地址总线、数据总线和控制总线组成，地址总线、数据总线和控制总线的英文缩写分别为DB、AB，CB 答案（3）10，微型计算机的系统总线是CPU与其它部件之间传送______信息的公共通道。
输入、输出、运算，输入、输出、控制，程序、数据、运算，数据、地址、控制答案（4）11，CPU与其它部件之间传送数据是通过______实现的。
第二章微型计算机基础知识
教学目标：
1.了解基本的逻辑电路和逻辑代数。 2. 掌握微机中基本部件的符号及性能。 3.掌握总线的基本概念、作用及使用。 4.掌握控制字的概念及用法。 5. 掌握依照控制字读写存储器的过程。 6.掌握微机系统的组成与分类 7.掌握微机的外部结构和基本工作原理
教学重点： 1. 掌握微机中基本部件的符号及性能。 2.掌握总线的基本概念、作用及使用。 3.掌握控制字的概念及用法。 4. 掌握依照控制字读写存储器的过程。 5.掌握微机的外部结构和基本工作原理 教学难点： 1.总线的基本概念、作用及使用 2.掌握控制字的概念及用法。 3.掌握依照控制字读写存储器的过程。
1.功能强 2.可靠性强 3.价格低 4.适应性强
5.周期短、见效快
6.体积小、重量轻、耗电省
7.维护方便
四、微型计算机的性能指标 衡量一台微机性能的优劣，主要由它的 系统结构、硬件组成、系统总线、外部设 备以及软件配置等因素来决定。具体体现 在以下几个主要技术指标上。 1.字长 微机的字长是指微处理器内部一次可以 并行处理二进制代码的位数。它与微处理 器内部寄存器以及CPU内部数据总线宽度 一致，字长越长，所表示的数据精度就越 高。
（2）第二个控制字是： CpEpLmEr =0001 即Er=1，令ROM放出数据。 也就是说，当Er为高电平，R0中的8位 数据就被送到W总线上去。这样的动作 不需等待 时钟脉冲的同步讯号。 （3）第三个控制字是： CpEpLmEr=1000 即Cp=1，这是命令PC加1,所以PC=0001 这是在取数周期完了时，要求PC进一步 ，以便为下一条指令准备条件。
六、存储器的符号
1.只读存储器(ROM) 只存储固定程序的存储器,一旦写入 后,一般不能改变。即不能再写入新的 字节，而只能从中“读”出其所存储的内 容。 (1)通用的写法是m×nROM
第2章微型计算机系统基础知识资料
键盘 鼠标 扫描仪 摄象机 数字化仪
键盘
鼠标
其他输入设备
输 入 设 备
扫描仪 摄象机
输出设备
输出设备
将计算机处理和计算后所得 的结果以一种人们便于识别 的形式记录、显示或打印出 来的设备
常输见出输设出备？ 设备？
显示器 打印机 音箱
显示器
打印机
1.3 微型计算机的软件系统
软件是微机的灵魂。
存储容量 内存储器可以容纳的二进制信息量， 以KB、MB、GB为单位
存取周期 存储器两次连续、独立的操作之间所需 的最短时间，以ns为单位
外存储器
外存储器（辅助存储器） 用来长期保存数据、信息； 一般包括存储介质和驱动器。
外存储器有那些种类?
外存器种类
外存储器
软盘存储器 硬盘存储器 光盘存储器 U盘存储器
采用磁性介质进行光 存储的技术 可擦写
光盘存储器分类
光盘存储器
只读型光盘CD－ROM 一次写入型光盘CD－R 可重写刻录型光盘CD－RW
U盘存储器
U盘存储器 USB移动Flash盘，俗称优盘，e盘。
输入设备
输入设备 向计算机输入信息 的设备，是人与计 算机对话的重要工具
常输见入输设入备？ 设备？
硬盘存储器
硬盘存储器构造
盘片
读/写磁头
数据线接口
电源接口
硬盘的存储容量
存存储储容容量量= ？
磁道
柱面
磁头数×柱面数×
扇区
每扇区字节数×扇
区数。
硬盘的主要性能指标
转速 目前硬盘主轴电机的转速为5400r/min 到7200r/min
硬盘的主要性能指标
平均访问时间 磁头从开始到达目标磁道的时间， 硬盘的平均寻道时间为8ms到 12ms。
微机基本配置及基础知识
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鲁大师是新一代的系统工具。能辨别电脑硬件真伪，保护电脑稳定运行免费软件。
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1.1.4 计算机应用
数值计算 ：庞大而复杂 的数值计算 数据处理：搜索、归纳、分类、整理、存储、检 索、统计、分析、列表、绘图等 实时控制：实时控制、事务处理 机辅工程：CAD、CAM、CAT、CIMS、CAI 智能模拟：专家系统、模式识别、问题求解、定 理证明、机器翻译、自然语言理解等
6
教学要求
课堂上注意听讲、重要的是理解 课堂外一定要看书复习或预习、完成作业 充分利用上机时间、多编程练习
7
教学教学内容
补充微机原理部分的内容 第1章 计算机基础知识 第2章 寻址方式和指令系统 第3章 汇编语言 第4章 汇编语言程序设计的基本技术 第5章 子程序设计 第6章 高级汇编语言技术 第7章 输入输出与中断
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4. 鼠标和键盘
3．按键盘插头分类 早期的键盘接口是AT键盘 口，它是一较大的圆形接口，俗称“大口”。 后来ATX接口的微机改用PS/2作为鼠标专用接 口的同时也提供了一个键盘的专用PS/2接口， 俗称“小口”，所以键盘的接口主要分为老式 的AT接口和新式的PS/2接口。这里要注意的是， 虽然键盘和鼠标都有相同的PS/2接口，但是不 能互换。AT键盘插头和PS/2键盘插头可以通过 一个转换接头转换，即AT到PS/2或PS/2到AT。
1.1.3 微型计算机主要性能指标（续）
2. 综合测评指标
诊断程序(或工具程序)测评： QAPLUS、Pctools、 Norton实用程序等，主要测试CPU、磁盘I/O、总体性能 等项 硬件综合性能测试指标：主要计算机厂商推出的客观综合 评估指标，如iCOMP和SPECmark等 基准程序测试法：编制一组通用的基准测试程序，模拟用 户的实际运行状况，测试计算机系统的综合性能(包括 CPU、内存、I/O操作等) 。
七年级上微机考试知识点
七年级上微机考试知识点微机考试是中学信息技术课程的重要组成部分，也是学生学习的重要内容之一。
七年级上学期的微机考试，对于学生的信息技术水平和应用能力有着重要的考察与提高作用。
在这篇文章中，我们将会对七年级上学期的微机考试知识点进行详细的介绍和讲解，帮助同学们更好地掌握这些内容。
第一章：计算机硬件基础知识1.计算机的组成部分计算机由硬件和软件两部分组成，其中硬件包括主机、显示器、键盘、鼠标、打印机等，软件包括操作系统、办公软件、编程软件、多媒体软件等。
2.计算机的基本功能计算机的基本功能包括输入、处理、输出、储存等。
3.计算机的分类根据用途和性能，计算机可以分为超级计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机。
第二章：Windows 操作系统1.Windows 操作系统的基本概念Windows 操作系统是一种支持 GUI（图形用户界面）的操作系统，它能够让用户通过图形化的方式进行各种操作。
2.Windows 操作系统的基本操作Windows 操作系统的基本操作包括打开和关闭计算机、启动和关闭程序、创建和删除文件夹、文件拷贝和移动等。
3.Windows 操作系统的常见应用软件Windows 操作系统的常见应用软件包括 Windows Word、Windows Excel、Windows PowerPoint 等。
第三章：网络基础知识1.网络的定义和作用网络是指以通信链路为物理媒介，连接多台计算机，并按照一定的协议进行通信和交换数据的网络系统。
网络的作用包括数据传输、信息共享、资源共享、实现远程控制等。
2.网络的分类根据覆盖范围和使用者，网络可以分为局域网、城域网、广域网等。
3.IP地址的概念和分类IP 地址是为了使网络上的计算机能够相互通信而分配给每台计算机的唯一的数字地址。
IP 地址根据所属的类别不同，被分为A、B、C、D 等几类。
第四章：Word 文档1.Word 文档的基本操作Word 文档的基本操作包括新建文档、保存文档、打印文档、插入图片和表格等。
第一章 微型计算机基础知识
第一章微型计算机基础知识第一章微型计算机基础知识第一章微机基础知识1.1计算机中的数和编码1.1.1计算机中的数制计算机最初是作为一种计算工具出现的，所以它最基本的功能是处理和处理对数。
数字由机器中设备的物理状态表示。
具有两种不同稳定状态和相互转换的设备可用于表示1位二进制数。
二进制数具有操作简单、物理实现方便、节省设备等优点。
因此，目前，几乎所有的二进制数都用计算机来表示。
然而，二进制数太长，无法写入，不容易阅读和记忆；此外，目前大多数微机是8位、16位或32位，是4的整数倍，4位二进制数是1位十六进制数；因此，在微型计算机中，二进制数被缩写为十六进制数。
十六进制数使用16个数字，例如0~9和a~F来表示十进制数0~15。
8位二进制数由2位十六进制数表示，16位二进制数由4位十六进制数表示。
这便于书写、阅读和记忆。
然而，十进制数是最常见和最常用的。
因此，我们应该熟练掌握十进制数、二进制数和十六进制数之间的转换。
表1-1列出了它们之间的关系。
表1-1十进制数、二进制数及十六进制数对照表十进制二进制十六进制012345678910111213141500000001001000110100010101100111100010011010101111001101 111011110123456789abcdef为了区别十进制数、二进制数及十六进制数3种数制，可在数的右下角注明数制，或者在数的后面加一字母。
如b(binary)表示二进制数制；d(decimal)或不带字母表示十进制数制；h(hexadecimal)表示十六进制数制。
1.二进制数和十六进制数之间的转换根据表1-1所示的对应关系即可实现它们之间的转换。
二进制整数被转换成十六进制数。
方法是将二进制数从右（最低位）到左分组：每4位为一组。
如果最后一组少于4位，则在其左侧加0以形成一个4位组。
每组由一位十六进制数表示。
例如：1111111000111b→1111111000111b→0001111111000111b=1fc7h要将十六进制数转换为二进制数，只需使用4位二进制数而不是1位十六进制数。
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U盘是一种随身型移动存储设备，通过 U SB接口 与计算机交换数据，支持即插即用，在 W i ndow s 高版本操作系统下无须安装任何驱动程序，使用 非常方便。 U盘采用半导体存储器作为存储介质，无机械读 写部件，所以不仅数据保存能力非常强，而且抗 电磁干扰、抗震能力也非常强 。
( 4) 常见的移动存储设 备—移动硬盘
微处理器主要性能指标
缓存：缓存的结构和大小对 CPU速度的影响非常 大， CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理 器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬 盘。。 多核心处理器：所谓多核心处理器就是在一块 C PU基板上集成了多个处理器核心，并通过并行 总线将各处理器核心连接起来。
2. 2. 3 存储器
硬件 系统
计算机外观结构
计算机内部结构及主要部件
电源 光驱 CPU 内存条 显卡 扩展插槽 声卡 硬盘 软驱
声卡
移动硬盘大多采用硅氧盘 片 。 移动硬盘大多采用 U SB、 I EEE1394 接口，能以较高的 速度与系统进行数据传输 。
目前 , 市场上主流移动硬 盘的尺寸是 2. 5 英寸和 3. 5 英寸，硬盘容量高达 2TB 。
( 5) 常见的移动存储设备— 存储卡
存储卡是用于手机、数码相机、便携式电脑、 M P3 和其他数码产品上的独立存储介质，一般是卡片的 形态，故统称为存储卡，包括 CF 卡、 M M C卡、 SD 卡和 SM 卡用的内存以内存条的形式插于 主板内存插槽上 。 评价内存条的性能指标主要有两个： 有 1G B、 2G B和 4G B等。
① 存储容量：市场上常见的 D D R内存条的容量 ② 存取速度（存储周期）：即两次独立的存取 操作之间所需的最短时间。数字越小，表明内 存的存取速度越快。
3. 高速缓冲存储器 ( Cach e ） 为了解决主存 RA M 与 CPU工作速度不匹配的问题，在 C
PU和主存之间设置了一级高速度、小容量的存储器， 称之为高速缓冲存储器 。 Cache 用来存放当前内存中频繁使用的程序块和数据 块。当 CPU访问这些程序和数据时，首先从 Cache 中 查找，如果所需程序和数据不在 Cache 中，则到主存 中读取数据，同时将数据回写入 Cache 中。 Cache 由静态存储器（ SRA M ）构成。目前，微机中的 Cache 设置成二级或三级。一开始的高速小容量存储 器就被称为一级缓存（ L1 Cache ），每级缓存比前一 级缓存速度慢且容量大。
固定式硬盘一般置于主机箱内 。 硬盘的容量取决于硬盘的磁头数、柱面数及每个磁道 扇区数。 硬盘的容量 =柱面数 × 磁头数 × 扇区数 × 512B。 硬盘的格式化。使用新硬盘之前，必须对硬盘进行硬 盘的低级格式化、硬盘分区和硬盘的高级格式化。
0 面
磁 磁 头 头 驱 驱 动 动 机 机 构 构
2 面
Intel4004 微处理器芯 片
微处理器主要性能指标
字长 ：字长越长， CPU可同时处理的数据二进 制位数就越多，运算能力就越强，计算精度就越 高。
主频： CPU能够适应的时钟频率。主频越高， C PU的运算速度也就越快。 CPU的主频以 M H z （兆赫兹）、 G H z （吉赫兹）为单位。现在常用 的 CPU主频有 1. 5G H z 、 2. 0G H z 、 2. 4G H z 等。
存储卡具有体积小巧、携带方便、使用简单的优点。 同时，由于大多数存储卡都具有良好的兼容性，便 于在不同的数码产品之间交换数据。
旋转机构
1 面
（ 2 ）光盘存储
数据传输率是光驱的基 本参数 , 指光驱在 1 秒 内所能读出的最大数据 量。 数据传输率为 150KB/S ，这种速率的光盘驱动 器称为 1 倍速驱动器， 记为 1X；
器
CD - RO M 驱动器的最大读 取数据传输率为 52 倍速
( 3) 常见的移动存储设 备 -- U 盘
第一部分 显卡 认识计算机
CPU 内存条
扩展插槽
打印机接口（ LPT ） CO M 接口 键盘接口 鼠标接口 U SB 接口 声卡接 口 网络接口 V G A接口 电源线
主机前面板和主机箱后部
2. 2. 2 微处理 器
微处理器也叫中央处理单元 ( CPU ) ，主要由运算器 和控制器组成，是任何微型计算机系统中必备的核 心部件。
第 第2 2章 章 微型计算机硬件基础知识 微型计算机硬件基础知识
微型计算机硬件系统 微型计算机的选购与组装
2. 2 微型计算机硬件系统
主机 微处理器 ( CPU ) 内存储器 总线 输入 / 输出接口 外存储器 ( 硬盘、光盘、 U盘等 ) 外部 设备 输入设备 ( 键盘、鼠标、扫描仪、数码相机 等 输出设备 ( 显示器、打印机、绘图仪等 ) 其他 ( 网卡、声卡、调制解调器、视频卡等 )
4. 外存储器
外存储器即外存，其主要作用是长期存放计 算机工作所需要的系统文件、应用程序、用 户程序、文档和数据等。
外存中存储的程序和数据必须先送入内存， 才能被计算机执行。 主要外存储设备，分为软盘、硬盘、光盘等 ，它们既是输入设备，也是输出设备。
（ 1 ）硬盘（ HDD ）
1. 存储系统的层次结构
快 CPU 高速缓存 主存 RAM 外存：硬盘等 慢 大 低 存 取 速 度 存 储 容 量 小 价 格 高
2. 内存储器
内存储器按其工作方式的不同，可以分为随机 存取存储器 ( RA M ) 、只读存储器 ( RO M ) 。 RO M 是只能读出信息而不能由用户写入信息的 存储器，断电后，其中的信息也不会丢失。 RA M 是指在 CPU运行期间既可读出信息也可写入 信息的存储器，但断电后，写入的信息会丢失 。 注意： CPU只能直接对内存进行读写，而不能 直接读写外存