微型计算机的硬件系统
微型计算机硬件系统
外存储器
磁盘（硬盘、软盘）
光盘（CD-ROM、CD-RW、 DVD、MO）
闪存（CF卡、MMC卡， SD卡）
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磁带
2.1.1 计算机硬件系统 xìtǒng 构成
4.设备 设备是用来 yònɡ lái 向计算机各种原始数据和 程序的设备，
5.输出设备 输出设备是指从计算机中输出信息的设备,其 功能是将计算机处理的数据、计算结果等内部 信息转换成人们习惯接受的信息形式 如字符、
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2.5 微机 wēi jī 的主要性能
3. 字长 字长是CPU一次可以处理 chǔlǐ 的二进制位 数,字长主要影响计算机的精度和速度，字长 有8位、16位、32位和64位等，字长越长,表 示一次读写和处理 chǔlǐ 的数的范围越大,处 理 chǔlǐ 数据的速度越快,计算精度越高，
存储器的存入和取出的速度是计算机系统的一个非常重 要的性能指标，
存储器分为两大类：内存储器和外存储器,简称内存和 外存，
第六页,共29页，
2.1.1 计算机硬件系统 xìtǒng 构成
存储器
内存储器
ROM（Read Only Memory）
RAM（Random Access Memory）
Cache
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2.2 微型 wēixíng 计算机主机 系统
1、中央处理器 CPU 常见CPU品牌：Intel、AMD Intel处理器和AMD处理器的区别： ①构架不同 本质区别 ②性能上,AMD开放倍频,超频性能好,Inter除个别
芯片外都是锁定倍频的， ③AMD性价比较高,价格大概是与之性能接近的
微型 wēixíng 计算机硬件系统
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微型计算机硬件系统的基本组成
微型计算机硬件系统的基本组成微型计算机是由硬件和软件两部分组成的，其中硬件系统是微型计算机的基本组成部分之一。
一般来说，微型计算机硬件系统主要包括以下几个方面：
1.中央处理器（CPU）：中央处理器是微型计算机的心脏，它承担着所有计算和处理的任务。
CPU由控制单元和算术逻辑单元组成，其中控制单元控制CPU的操作流程，算术逻辑单元则执行具体的数学、逻辑运算。
2.存储器：存储器是微型计算机的重要组成部分，它用来存储程序和数据，为CPU提供必要的信息。
存储器一般包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
其中RAM用来存储程序和数据，ROM则用来存储不变的程序代码和数据。
3.输入设备：输入设备用来接受用户的输入信息，为计算机提供数据和指令。
常用的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等。
4.输出设备：输出设备用来将计算机处理的结果显示给用户。
常用的输出设备包括显示器、打印机、音箱等。
5.存储设备：存储设备是用来存储长期数据的设备。
常见的存储设备包括硬盘、光盘、U盘等。
6.总线：总线是用来传输信息的通路，包括数据总线、地址总线和控制总线。
数据总线用来传输数据，地址总线用来指定数据的存储位置，控制总线用于控制各种设备的操作。
以上是微型计算机硬件系统包括的基本组成部分，这些组成部分相互连接，构成一个完整的计算机系统。
在计算机中，硬件系统起着至关重要的作用，而软件则是微型计算机得以发挥作用的关键。
因此，掌握计算机硬件系统组成结构和工作原理是计算机专业人士的必修课程，对学习和应用计算机技术具有重要的指导意义。
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。
微型计算机系统的组成
CPU主频、外频和倍频系数关系如下： CPU主频 = CPU外频 × 倍频系数 （5）前端总线频率。前端总线（FSB：Front Side Bus） 指主板芯片组中的北桥芯片与CPU之间传输数据的通 道，因此也可以称为是CPU的外部总线。
图 2-5 80486
图 2 -6 P en tiu m P ro
微型计算机系统的组成
2.2 中央处理器CPU
2.2.1 CPU主要指标、技术和发展 3、CPU的发展
几种CPU的外观图如下所示。
图 2 -7 C elero n
图 2 -8 P en tiu m 4
图 2 -9 Itan iu m
微型计算机系统的组成
输出设备
机 外存储器
系
统
操作系统
的
语言处理系统
系统软件
组
系统服务程序
成
软件系统
数据库管理系统
文字处理软件
应用软件
表格处理软件 辅助设计软件
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微型计算机系统的组成实时控制软件
2.2 中央处理器CPU
2.2.1 CPU主要指标、技术和发展 1、CPU主要性能指标 （1）CPU字长：CPU的字长（位数）通常是指
2.1 概述
2.1.2 软件系统
系统软件
监控程序 操作系统 编辑程序 解释程序 编译程序 诊断程序
软件 程序设计语言
机器语言 汇编语言 高级语言
应 用 软 件 ：如 软 件 包 、数 据 库 等
微型计算机系统的组成
主机
中央处理器
运算器 控制器
内存储器
第4节微型计算机的硬件系统
微型计算机系统一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分构成的，硬件和软件相结合才能充分发挥计算机系统的功能。
硬件系统是指电子器件和机电装置组成的计算机实体，是由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。
软件系统一般指为计算机运行工作服务的全部技术资料和各种程序。
软件系统又分为系统软件和应用软件。
一、微型计算机的硬件系统微型计算机的硬件组成包括控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备，其中运算器和控制器集成在一起，称为微处理器，即中央处理单元CPU。
1、CPU中央处理单元是包含运算器和控制器的一块大规模集成电路芯片。
它的主要任务是进行各种算术和逻辑运算，控制计算机软硬件协调一致的工作，是微机系统的核心控制部件。
目前我国微机使用的主流处理器有Intel公司Pentium（奔腾）、Celeron（赛扬）；AMD（超微）公司的Athlon（速龙）、Duron（毒龙）等。
2、存储器存储器是计算机的“记忆”装置，能够把大量的程序和数据存储起来。
存储器按功能可分为主存储器和辅助存储器。
主存储器主存储器简称主存，采用大规模、集成电路器件，按其工作方式的不同可分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
随机存储器在工作时用来存放用户的程序、数据和临时调用的系统程序，断电后内容自动消失，关机前应将RAM中需要的程序和数据转到外存储器上。
通常我们所说的内存大小指的是RAM的大小，一般以MB为单位。
目前内存的容量都在1G。
辅助存储器辅助存储器又叫外存储器，主要有软盘、硬盘、光盘，它们都需要通过驱动器才能与主机进行数据通信。
软盘软盘是一片薄的涂有磁性材料的塑料贺圆盘。
他的优点是体积小、成本低携带方便；信息既可以写入，也可以读出；缺点是容量小，速度慢，目前已经淘汰。
硬盘硬盘是最重要的外存储器，它是在金属圆盘上涂有磁性材料，由多个盘片组成的一个磁盘组。
一般都封闭在硬盘驱动器内，存取速度比软盘快的多，容量大；硬盘忌读盘时震动或移动，否则会损坏硬盘。
微型计算机基础
2.1
微型计算机基础
微型计算机基本结构
微型计算机又称为PC机，由硬件系统和软件系统两大部分组 成。
2.1.1微型计算机的概念结构 如图所示，是微型计算机的典型 组成结构示意图，从图中我们 可以看出，微型计算机由微处理 器CPU①、一定容量的内部存储 器（包括②ROM、RAM）、 ③输入/输出接口电路组成。 各功能部件之间通过④总线有机地 连接在一起，其中微处理器是整个微型计算机的核心部件。
②数据总线(Data Bus) 数据总线是CPU用来传送数据信息的信号线（双向、三 态）。数据总线是双向三态总线，即数据既可以从CPU送到 其它部件，也可以从其它部件传送给CPU，数据总线的位数 和处理器的位数相对应。 ③控制总线(Control Bus) 控制总线是用来传送控制信号的一组总线。这组信号线比较 复杂，由它来实现CPU对外部功能部件（包括存储器和I/O 接口）的控制及接收外部传送给CPU的状态信号，不同的微 处理器采用不同的控制信号。 控制总线的信号线，有的为单向，有的为双向或三态，有的 为非三态，取决于具体的信号线，但作为整体是双向的，以 双向线表示。
4 ）总线 微型计算机大多采用总线结构，因为在微型计算机系统中， 无论是各部件之间的信息传送，还是处理器内部信息的传 送，都是通过总线进行的，系统中各功能部件之间的相互 关系变为各个部件面向总线的单一关系。 问题：什么是总线 所谓总线，是连接多个功能部件或多个装置的一组公 共信号线，用作微机各部分传递信息所共同使用的“高速 信息公路”。 按在系统中的不同位置，总线可以分为内部总线和外 部总线。内部总线是CPU内部各功能部件和寄存器之间 的连线；外部总线是连接系统的总线，即连接CPU、存 储器和I/O接口的总线，又称为系统总线。
微型计算机硬件系统
微型计算机硬件系统微型计算机是大规模集成电路发展的产物，是以中央处理器为核心，配以存储器、I/O 接口电路及系统总线所组成的计算机。
从外观上看，一台微型计算机的硬件主要包括主机箱、显示器和常用I/O设备（如鼠标、键盘等），主机箱里包含着微型计算机的大部分重要硬件设备，如CPU、主板、内存、硬盘、光驱、各种板卡、电源及各种连线。
系统主板系统主板（简称主板）是微型计算机中最大的一块集成电路板，它为CPU、内存、显卡等其他计算机配件提供插槽，并将它们组合成一个整体。
计算机整体运行速度和稳定性在相当程度上要取决于主板。
CPU（Central Processing Unit）的中文名称是中央处理器，是利用大规模集成电路技术，把整个运算器、控制器集成在一块芯片上的集成电路。
计算机处理速度的快慢主要是由CPU 决定的，人们常以它来判定计算机的档次。
内部存储器简称内存，分为只读存储器（Read Only Memory，ROM）和随机存储器（Random Access Memory，RAM）两种。
内存大小会直接影响到计算机的运行速度。
微型计算机上使用的RAM被制作成内存条的形式，一条内存芯片的容量有128MB、256MB、512MB、1GB、2GB等不同的规格。
外部存储器简称外存，用以存放系统文件、大型文件、数据库等大量程序与数据信息，它们位于主机范畴之外。
常用的外部存储器磁盘存储器、光盘存储器和闪存盘（优盘）。
1．硬盘一个硬盘一般由多个盘片组成，盘片的每一面都有一个读写磁头。
硬盘在使用时，读写磁头在盘的中心和边缘之间做径向移动，同时轴心进行转动，从而能够快速地在盘片的双面进行读写数据。
硬盘出厂时要对每面盘片格式化成若干个磁道（Track），磁道是当磁头不动时，盘片转动一周被磁头扫过的一个圆周，其中最外层的是0磁道；为了记录信息的方便，又把每个磁道分成许多等长区段，每个区段叫作一个扇区（Sector）；不同盘片相同半径的磁道所组成的圆柱称为柱面；每个盘面都有一个磁头，所以硬盘的容量计算方法为：存储容量=磁头数×柱面数×扇区数×每扇区字节数。
微型计算机硬件系统的组成
微型计算机硬件系统的组成微型计算机硬件系统是由多个不同功能的硬件组件组成的，这些组件共同协作，完成计算机的各种任务和功能。
本文将从不同的角度介绍微型计算机硬件系统的组成。
一、中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）中央处理器是微型计算机的核心部件，负责执行各种指令和计算任务。
它由控制单元和算术逻辑单元组成，控制单元负责指令的解析和控制流程的管理，而算术逻辑单元则负责执行指令中的算术和逻辑运算。
二、主存储器（Main Memory）主存储器是计算机用于存储数据和指令的地方，也被称为随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）。
它具有高速读写的特点，能够快速地存取和读取数据。
三、辅助存储器（Auxiliary Storage）辅助存储器是用于长期存储数据和程序的设备，如硬盘、固态硬盘、光盘等。
与主存储器相比，辅助存储器的容量更大，但读写速度较慢。
四、输入设备输入设备用于将外部信息输入到计算机中，常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。
这些设备能够将人类的输入信号转化为计算机能够理解的数据。
五、输出设备输出设备用于将计算机处理后的数据显示或输出到外部环境中，常见的输出设备有显示器、打印机、音响等。
这些设备能够将计算机的结果以人类能够理解的方式展现出来。
六、主板（Motherboard）主板是微型计算机的核心电路板，承载了各种硬件组件之间的连接和通信。
它包括中央处理器插槽、内存插槽、扩展插槽等，是所有硬件组件的重要连接点。
七、扩展卡扩展卡是用于扩展计算机功能的插件式设备，如显卡、声卡、网卡等。
它们通过插入到主板的扩展插槽中，与主板和其他硬件设备进行通信。
八、电源供应器（Power Supply Unit，简称PSU）电源供应器为计算机提供稳定的电力，保证各个硬件组件能够正常工作。
它将电能转化为计算机所需的直流电，并为各个硬件设备提供适当的电压和电流。
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计算机的发展
计算机的发展经历了四个阶段： 电子管时代（1946-1956） 晶体管时代（1956-1964） 小规模集成电路时代（1964-1970） 大规模集成电路时代（1970-现在）
计算机信息技术基础
7
计算机的发展
微机发展简表
典型机型 IBM PC/XT IBM PC/AT 推出时间 1981年 1983年 CPU Intel8088 Intel80286 字长(位) 8 16 主频（MHz） 4.77 6~25
计算机信息技术基础 18
二进制、八进制、十六进制
【例1】写出二进制数（1101.11）2的按权展开式。 解： （1101.11）2 =1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-2 其中，23，22，21，20，2-1，2-2是二进制数相应位的位权值。 【例2】写出八进制数（326）8的按权展开式。 解： （326）8 =3×82+2×81+6×80 其中，82，81，80是八进制数相应位的位权值。 【例3】写出十六进制数（2BD）16的按权展开式。 解： （2BD）16 =2×162+B×161+D×160 其中，162，161，160是十六进制数相应位的位权值。
计算机信息技术基础
5
计算机的发展
美籍匈牙利人冯· 诺依曼在ENIAC的基础上作 了两点重要改进，设计出了第一台“存储程 序式”计算机——EDVAC。这两点改进是：一、 采用二进制表示计算机的指令和数据。二、 将程序和数据存放在存储器中，并使计算机 自动地执行程序。这就是现代计算机“存储 程序”原理的基本含义。
计算机信息技术基础
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其它进制数转换成十进制
方法：将其它进制数按权展开后再相加即可。 【例4】把二进制数（1101.11）2转换成十进制数。 解： （1101.11）2 =1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-2 =（13.75）10 【例5】把八进制数（326）8转换成十进制数。 解： （326）8 =3×82+2×81+6×80 =（214）10 【例6】把十六进制数（2BD）16转换成十进制数。 解： （2BD）16 =2×162+B×161+D×160 =2×256+11×16+13×1 =（701）10
计算机信息技术基础
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13
1.2.2 进位计数制及它们之间的转换
十进制 二进制 八进制 十六进制
计算机信息技术基础
14
十进制
一个十进制数： 333.33 代表0.03，即3×10-2 代表0.3，即3×10-1 代表3，即3×100 代表30，即3×101 代表300，即3×102
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计算机信息技术基础 12
1.2.1 信息和数据
信息（Information）在现实世界中是广泛存 在的，例如：数字、字母、各种符号、图表、 声音、图片等等。 数据（Data）是在计算机内部存储、处理和 传输的各种“值” 。 信息技术（IT）就是对信息进行采集、转换、 加工、处理、存储、传输的技术。
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计算机信息技术基础 4
1.1.1 计算机的发展
计算机（Computer）又称电脑，是一种能快 速、精确、自动地进行信息处理的电子设备。 世界上第一台计算机于1946年在美国宾夕法 尼亚大学诞生，取名叫“电子数字积分计算 机（Electronic Numerical Integrater and Calculator）”，简称ENIAC。
IBM PS/2-80
486微机 Pentium 微机 PentiumⅡ 微机 Penti97年 2000年 2004年
Intel80386
80486 Pentium PentiumⅡ Pentium4 Athlon 64 3200﹢
计算机信息技术基础
计算机信息技术基础 15
十进制
十进制记数的规律： （1）一个十进制数字有10个记数的数码：0、1、2、3、4、 5、6、7、8、9，我们称之为基数为10。 （2）逢十进一。 （ 3）数码在数字中所处的位置不同，则它所代表的数值是 不同的。如上例的数码3，在个位数上表示3，在十位数上表 示 30 ， 在 百 位 数 上 表 示 300…… 。 这 里 的 个 （ 100 ） 、 十 （101）、百（102） ……称为位权。可见位权的大小是以基 数为底，以数码所在位置序号为指数的整数次幂。
计算机应用基础
计算机系
第一章
计算机基础知识
本章目录
1.1计算机的发展与应用 1.2计算机中的数据和编码 1.3计算机系统的组成 1.4计算机的安全 1.5小结
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计算机信息技术基础 3
1.1 计算机的发展与应用
1.1.1 计算机的发展简史 1.1.2 计算机的特点 1.1.3 计算机的应用领域
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计算机信息技术基础 10
1.1.3 计算机的应用领域
科学计算 事务数据处理 实时控制 计算机辅助系统 计算机网络通信
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计算机信息技术基础 11
1.2 计算机中的数据和编码
1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4
信息和数据 进位记数制及它们之间的转换 计算机的数据单位 常用信息编码
计算机信息技术基础 16
十进制
一个十进制数可以写成按位权展开的一个多项式。 例如： 333.33=3×102+3×101+3×100+3×10-1+3×10-2
计算机信息技术基础
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二进制、八进制、十六进制
二进制所用到的数码个数有二个，分别是0、 1，称之为基数为2，逢二进一。 八进制所用到的数码个数有八个，分别是0、 1、2、3、4、5、6、7，称之为基数为8，逢 八进一。 十六进制所用到的数码个数为十六个，分别 是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、 D、E、F，称之为基数为16，逢十六进一。
32
32 32 32 32 64
16~40
25~100 60~233 133~450 1400~3000 2000
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8
1.1.2 计算机的特点
运算速度快 计算精确度高 “记忆”能力强 逻辑判断能力强 支持人-机交互
计算机信息技术基础
9
计算机的分类
巨型机 中型机 小型机 微型计算机 工作站