第2章计算机系统及常用外部设备
计算机基础(第二章)课件
§2.1.1 操作系统的基本知识
• 操作系统种类繁多，但其基本目的只有一个：为不同应用目的的用户 提供不同形式和不同效率的资源管理。在现代操作系统中，往往是将
• 上述多种类型操作系统的功能集成为一体，以提高操作系统的功能和 应用范围。例如在Windows NT、Unix及Linux等操作系统中，就融合了 批处理、实时、网络等操作技术和功能。 •
§2.1.1 操作系统的基本知识
• 1. 什么是操作系统 • 计算机系统是由软件系统和硬件系统组成的，为了使安装在 计算机的软件与计算机硬件资源协调一致、有条不紊地工作 ，就必须有一个软件对计算机系统的软件、硬件资源进行统 一管理和调度，这个软件就是操作系统（Operating System， OS）。 • 操作系统是最基本的系统软件，是用于管理和控制计算机全 部软件和硬件资源、方便用户使用计算机的一组程序，是运 行在硬件上的第一层系统软件，其他软件必须在操作系统的 支持下才能运行。它是软件系统的核心。因此，操作系统是 计算机硬件与其他软件的接口，也是用户和计算机的接口。 下图为计算机系统层次结构与用户关系图，它表示了操作系 统在其中的位置。
• （3）网络功能及安全功能强大 • 内置了TCP／IP协议和拨号上网软件，用户只需进行一些简单的设置就 能上网浏览、收发电子邮件等。内置了Internet连接防火墙，可以有效 地防止黑客入侵，抵御来自外部的攻击，保证系统的安全。同时 Windows XP对局域网的支持也很出色，用户可以很方便地在Windows XP中实现资源共享。 • （4）多媒体功能 • 媒体播放器与Windows XP融为一体，支持音频、视频的编辑及播放工 作，可以支持高级的显卡、声卡。用户可以轻松地播放最流行的音乐 或观看影片，也可以用麦克风和摄像头进行网上的语音或视频聊天。
第2章计算机系统的组成
2.2 计算机硬件系统
算
输 入 设 备 备 设 出
输
1.1 计算机硬件
2. 2. 1
微型计算机的硬件组成
微型计算机硬件系统由主机和常用外围设备两大部分 组成。 组成。 主机由中央处理器(CPU)和内存储器 和内存储器(ROM,RAM)组 主机由中央处理器 和内存储器 组 用来执行程序、处理数据， 成，用来执行程序、处理数据，主机芯片都安装在一 块电路板上，这块电路板称为主机板（主板）。 ）。为了 块电路板上，这块电路板称为主机板（主板）。为了 与外围设备连接， 与外围设备连，在主机板上还安装有若干个接口插 槽，可以在这些插槽上插入不同外围设备连接的接口 用来连接不同的外部设备。 卡，用来连接不同的外部设备。 主机与外围设备之间信息通过两种接口传输。 主机与外围设备之间信息通过两种接口传输。一种是 串行接口，如鼠标；一种是并行接口，如打印机。 串行接口，如鼠标；一种是并行接口，如打印机。
常用的总线结构有： 常用的总线结构有： （1）ISA总线 ） 总线 （2）MCA总线 ） 总线 （3）EISA总线 ） 总线 （4）VESA总线 ） 总线 （5）PCI总线 ） 总线
2. 2. 2
微型计算机的常见外设
微型计算机常用外围设备有显示器、键盘、 微型计算机常用外围设备有显示器 、 键盘 、 鼠标器 及外存储器。外存中常用的有硬磁盘（硬盘） 及外存储器 。 外存中常用的有硬磁盘 （ 硬盘 ） 、 软 磁盘（软盘）和光盘。 磁盘 （ 软盘 ） 和光盘 。 如果需要还可以根据用户的 要求配置打印机、绘图仪、投影仪； 要求配置打印机 、 绘图仪 、 投影仪 ； 同时为了联网 还可以配置调制解调器等通信设备。 ，还可以配置调制解调器等通信设备。 微机用键盘按照按键个数多少可分为84键 微机用键盘按照按键个数多少可分为 键、101键、 键 104键等几种，目前广泛使用的是 键等几种， 键等几种 目前广泛使用的是101键、104键标准 键 键标准 键盘。这两种键盘一般可分为四个区域： 键盘 。 这两种键盘一般可分为四个区域 ： 主键盘区 功能键区、编辑键区、小键盘区（数字键区） 、功能键区、编辑键区、小键盘区（数字键区）。
计算机系统及常用外部设备
计算机系统及常用外部设备1. 计算机系统简介计算机系统由硬件和软件两部分组成，硬件包括计算机的物理设备，如中央处理器(CPU)、内存、硬盘、显示器等；软件则是指计算机系统的程序和数据。
1.1 中央处理器（CPU）中央处理器是计算机的核心部件，负责解释并执行计算机指令。
CPU有多种型号，常见的有英特尔(Intel)的酷睿系列和AMD的锐龙系列。
1.2 内存内存是计算机用来存放数据和程序的地方。
计算机在运行时，会将需要使用的数据和程序加载到内存中进行处理。
常见的内存类型有DDR3和DDR4。
1.3 硬盘硬盘是计算机用来存储数据的设备。
它比内存容量大，但速度较慢。
硬盘有机械硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD)两种类型，其中SSD的速度更快，但价格也更高。
1.4 显示器显示器是用来显示计算机图像和文字的设备。
常见的显示器类型有液晶显示器(LCD)和LED显示器。
2. 常用外部设备除了计算机系统的核心硬件部件，常用的外部设备也是计算机系统的重要组成部分，它们扩展了计算机的功能和使用方式。
2.1 键盘键盘是用来输入文字和指令的设备。
它是计算机最常用的输入设备之一，有多种类型，如有线键盘和无线键盘。
2.2 鼠标鼠标是用来控制指针在屏幕上进行移动和选择操作的设备。
它是计算机最常用的输入设备之一，有多种类型，如有线鼠标和无线鼠标。
2.3 打印机打印机是用来将计算机中的数据打印到纸张上的设备。
常见的打印机类型有喷墨打印机和激光打印机。
2.4 扫描仪扫描仪是用来将纸质文件转化为电子文件的设备。
它可以将纸张上的内容扫描并保存为图像文件或PDF文件。
2.5 音频设备音频设备包括扬声器、耳机、麦克风等，它们用于播放和录制音频。
扬声器用于输出音频信号，耳机用于个人收听，麦克风用于录制声音。
2.6 摄像头摄像头是用来拍摄照片和录制视频的设备。
它可以连接到计算机，用于视频通话、视频会议等应用。
3. 总结计算机系统由硬件和软件组成，其中硬件包括中央处理器、内存、硬盘和显示器等；常用的外部设备包括键盘、鼠标、打印机、扫描仪、音频设备和摄像头等。
计算机系统及常用外部设备
计算机系统及常用外部设备1. 计算机系统介绍计算机系统是由硬件和软件组成的，可以完成各种任务的技术系统。
它由中央处理器（CPU）、内存、硬盘等硬件组成，以及操作系统、应用程序等软件组成。
计算机系统是一个层次化的结构。
最底层是硬件部分，包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘等；中间层是操作系统，它是计算机系统的核心，负责管理计算机硬件和软件资源；最上层是应用程序，它是用户直接使用的软件。
2. 计算机硬件组成2.1 中央处理器（CPU）中央处理器是计算机的核心部件，用于执行计算机指令。
它包含运算器、控制器和寄存器等部分，能够进行算术和逻辑运算。
2.2 内存内存是计算机用来存储数据和指令的地方。
它分为主存储器和辅助存储器两种类型。
主存储器是计算机中的主要存储设备，可读写，速度快，容量较小；辅助存储器用于存储大量的数据和程序，容量较大，但速度较慢。
2.3 硬盘硬盘是计算机的主要存储介质，用于存储操作系统、应用程序和用户数据。
它具有大容量、数据稳定等特点。
2.4 显卡显卡是计算机的图形显示设备，用于将计算机生成的图像转化为人可以识别的图像信号，并输出到显示器上显示。
2.5 输入设备输入设备用于将用户输入的信息传输到计算机中。
常见的输入设备包括键盘、鼠标、触摸屏等。
2.6 输出设备输出设备用于将计算机处理后的信息输出给用户。
常见的输出设备包括显示器、打印机、音频设备等。
3. 常用外部设备3.1 键盘键盘是计算机最常见的输入设备之一，用于输入文本、命令等。
键盘的布局一般是QWERTY键盘，包括字母、数字、符号等按键。
3.2 鼠标鼠标是一种用于控制光标移动的输入设备，通过鼠标可以进行点击、拖拽等操作，实现对图形界面的操作。
3.3 打印机打印机是一种输出设备，用于将计算机中的内容打印成纸质文件，常见的打印机有喷墨打印机、激光打印机等。
3.4 外接硬盘外接硬盘是一种可移动存储设备，通过USB接口与计算机连接，可以用于存储、备份数据等。
第2章 计算机系统与计算机网络(2)——计算机硬件系统-大学计算机基础-戴红-清华大学出版社
【注】字长：计算机在同一时间内能够一次处理的二进制位数，其直接反映了计 算机的计算精度。微机字长从8位、16位、32位到目前的64位。 主频：CPU内核工作时的时钟频率，是CPU内数字脉冲信号震荡的速度，单位MHz或 GHz。在其他性能指标相同的情况下，CPU主频越高，其运算速度越快。 外频：CPU与主板之间同步运行的速度，多数情况下也是内存与主板之间同步运行 的速度，直接影响内存的访问速度和CPU同时接受来自外部设备数据的速度。 Cache命中率：CPU在Cache中找到所需内存中数据的比例。
பைடு நூலகம்
【注】硬盘容量：硬盘最主要的参数，以兆字节（MB）、千兆字节（GB）或百万 兆字节（TB)为单位，目前市场常见的硬盘容量为TB级。硬盘通常由重叠的一组盘 片构成，每个盘片可单面或双面存储数据，每个盘面一般配一个读写磁头。每个 盘面以其中心为圆心，不同半径的同心圆称为磁道，每个盘面都被划分为数目相 等的磁道，数据沿着轨道存放。具有相同半径的磁道形成一个圆柱——柱面，磁 盘的柱面数与一个盘单面上的磁道数相等。盘面又被分成大小一般为512个字节的 扇形区域——扇区，磁盘驱动器以扇区为单位访问磁盘。则可使用公式计算硬盘 容量为：磁头数*柱面数*磁道扇区数*每扇区字节数。
第2章 计算机系统与计算机网络
内容提要
本章包含两大部分，计算机系统和计算机网络。
2.1 图灵机与冯·诺依曼体系结构 2.2 计算机硬件系统 2.3 计算机软件系统 2.4 计算机网络
2.2 计算机硬件系统
图2-3 计算机硬件系统组成简图
2.2.1 主机
主板——机箱中的多层印刷电路板（PCB），提供CPU、内存、显卡等电子元器件的插槽， 是各种外部设备/元器件的接口及各种芯片的底盘，实现元器件之间的相互连接，目前多使 用玻璃纤维作为原材料。
第二章 微型计算机系统
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外存：永久性存储器 外存：永久性存储器
存储器与存储系统
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存储器是一种具有保存和存取信息（程序、数据） 存储器是一种具有保存和存取信息（程序、数据） 是一种具有保存和存取信息 的设备/器件，是计算机系统不可或缺的资源。 的设备/器件，是计算机系统不可或缺的资源。 现代微型计算机的存储系统结构： 现代微型计算机的存储系统结构： 高速缓存--主存 外存 主存-高速缓存--主存--外存 为什么采用这种结构？ 为什么采用这种结构？ 指令执行速度依赖于内存读写速度 高速CPU需配置高速内存 高速CPU需配置高速内存 大软件需配置大容量内存 高速度 大容量 17
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问：内存与外存是一回事吗？
• 能被计算机系统总线直接相连控制的存储器称为内存； 能被计算机系统总线直接相连控制的存储器称为内存； • 通过I/O接口才能被 接口才能被CPU控制的存储器称为外存。 控制的存储器称为外存。 通过 接口才能被 控制的存储器称为外存
第2章 微型计算机系统
硬件和软件系统
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软件 程序及其配套的 数据、文档等
软件
计算机 系统
硬件 “看得见、摸得着 ”的物理载体
硬件
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问：主机包含哪些部件？ CPU又是什么意思？ 又是什么意思？ 主机包含哪些部件？ CPU又是什么意思 答：
大学计算机基础(第2版)习题参考 答案
内部资料大学计算机基础第（第2版）习题参考答案目录第1章引论 (1)第2章计算机系统 (3)第3章数据在计算机中的表示 (6)第4章操作系统基础 (10)第5章Office2007办公软件 (16)第6章网络技术基础 (21)第6章电子商务（补充习题） (25)第7章信息检索与应用基础 (28)第8章信息安全基础 (32)第9章信息世界中的道德 (36)第10章数值分析 (38)第11章算法与数据结构基础 (39)第12章多媒体技术及应用 (41)第13章信息系统与数据库基础 (44)第1章引论【思考题与习题】一、思考题1．什么是计算机？什么是计算机文化？答：计算机（Computer）是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。
计算机文化，就是人类社会的生存方式因使用计算机而发生根本性变化而产生的一种崭新文化形态，这种崭新的文化形态可以体现为：(1)计算机理论及其技术对自然科学、社会科学的广泛渗透表现的丰富文化内涵；(2)计算机的软、硬件设备，作为人类所创造的物质设备丰富了人类文化的物质设备品种；(3)计算机应用介入人类社会的方方面面，从而创造和形成的科学思想、科学方法、科学精神、价值标准等成为一种崭新的文化观念。
2．计算机的发展历程是怎样的？简述计算机的四个发展阶段。
答：从古到今，大概没有哪一项技术的发展速度可以与计算机相比肩了。
从第一台电子计算机ENIAC诞生后短短的几十年间，计算机的发展突飞猛进。
主要电子器件相继使用了真空电子管，晶体管，中、小规模集成电路和大规模、超大规模集成电路，引起计算机的几次更新换代。
每一次更新换代都使计算机的体积和耗电量大大减小，功能大大增强，应用领域进一步拓宽。
特别是体积小、价格低、功能强的微型计算机的出现，使得计算机迅速普及，进入了办公室和家庭，在办公室自动化和多媒体应用方面发挥了很大的作用。
目前，计算机的应用已扩展到社会的各个领域。
第2章 大学计算机基础简明教程
编译程序 源程序 目标程序 连接程序 可执行程序
数据
计算结果
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.C
.OBJ
.EXE
实用程序
完成一些与管理计算机系统资源及文件有关的任务 系统设置软件 （不必直接修改注册表） 超级兔子软件、Windows优化大师 诊断程序（识别并且改正计算机系统存在的问题 ） 控制面板的系统 备份程序（备份程序把硬盘上的文件复制到其他存储设备上） “附件|系统工具|”的“备份” 反病毒程序 文件压缩程序
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2.3.2应用软件
为某一专门的应用目的而开发的软件称为应用软件 。 例如： 1. 办公软件包 2. 图形和图象处理软件 3.数据库系统 4. Ineternet服务软件 5.娱乐与学习软件
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2.4 微型计算机系统的组成
2.4.1 微型计算机概述
常见微机系统
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微机基本结构：显示器、键盘和主机
演示：计算机基本工作原理
11
计算机基本工作原理
指令的串行执行是当执行指令的三个部件依次全部完成后，才开 始下一条指令的执行，在此过程中在执行某功能部件时，其他两个 功能部件是不工作的。
取指令 分析指令 (a ) 指 令 的 串 行 执 行 执行指令
2.指令的并行执行 指令的并行执行就是使这三个功能部件并行工作，则可提高计算 机执行指令的速度，现在的计算机一般采用流水线技术。 则有三条指令的并行执行均理论速度是串行执行的3倍
汇编语言
将机器指令的代码用英文助记符来表示，代替机器语言中 的指令和数据。例如用ADD表示加、SUB表示减、JMP表示程 序跳转等等，这种指令助记符的语言就是汇编语言。 例如，计算 A=15+10 的汇编语言程序： MOV A，15 ：把15放入累加器A中 ADD A，10 HLT ：10与累加器A相加，结果存入A中 ：结束，停机
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ATX电源清洁与维护 ❖ 首先是除尘 ❖ 其次是润滑
计算机系统及常用外部设备
ATX电源清洁与维护(2)
❖具体操作方法
٭拆电源盒——从机箱后侧拧下固定螺丝，取下电源。 ٭开电源盒——取下固定螺丝，将上盖从两侧向内推取
出上盖 ٭电路除尘——拧下电路板四角的固定螺丝，取下电路
计算机系统及常用外部设备
USB（通用串行总线）(2)
❖特点
٭工作速度快 ٭连接简单快捷 ٭无须外接电源 ٭良好的兼容性
计算机系统及常用外部设备
IEEE 1394
❖ IEEE1394是1995年由IEEE（美国电气电子工 程师协会）将APPLE公司高速串行总线“FIRE WIRE”标准化而成。IEEE1394适用于声音、 图像和视频多媒体产品、高速打印机和扫描仪 产品、硬盘等存储设备、数码摄影机、显示器 和影音录放设备等
计算机系统及常用外部设备
AT,ATX工作电源
❖ 把交流220V的电源转换为计算机内部使用的直 流5V，12V，24V的电源。为“不间断供电电 源”，是由电池组、逆变器和控制电路组成， 能在电网异常（停电、浪涌、欠压、市电陷落、 辐射干扰等）时不间断的提供交流电力的电源 保护、储能设备。它的输入输出均为220V交流。 对于重要的计算机可以使用UPS供电，以保证 数据安全。
板为其除尘。 ٭风扇除尘——取下风扇用油漆刷为风扇除尘，也可以
用较干的湿布擦拭。 ٭风扇加油——用小刀揭开风扇正面的不干胶商标，可
看到风扇前轴承；用镊子将在轴顶端的卡环口分开， 取下卡环，再取下金属垫圈、塑料垫圈；拉出电机风 叶和转子；再将钟表油等润滑油加注到前后轴承的内 外圈之间。最后依次还原。
计算机系统及常用外部设备
AT,ATX工作电源(2)
❖ AT电源不一样，ATX电源除了在线路上作了一 些改进，其中最重要的区别是，关机时ATX电 源本身并没有彻底断电，而是维持了一个比较 微弱的电流。同时它利用这一电流增加了一个 电源管理功能，称为Stand-By。它可以让操 作系统直接对电源进行管理。通过此功能，用 户就可以直接通过操作系统实现软关机，而且 还可以实现网络化的电源管理。如在电脑关闭 时，可以通过网络发出信号到电脑的Modem 上，然后监控电路就会发出一个ATX电源所特 有的+5V SB激活电压，来打开电源启动电脑， 从而实现远程开机
❖ 硬盘
15W
❖ 光驱
20W
❖ 显卡
20W－50W
计算机系统及常用外部设备
好坏电源的常见鉴别方法 ❖ 电源重量 ❖ 电源输出线 ❖ 标贴 ❖ 认证
计算机系统及常用外部设备
ATX电源特点
❖ 软电源控制STAND BY ❖ 更低落电压输出 ❖ 风向利于散热 ❖ 与主板连接简单 ❖ 电源工作安全
计算机系统及常用外部设备
计算机系统及常用外部设备
AT,ATX工作电源(3) ❖ 最大的区别是AT电源不支持Windows关机，
会显示“你可以安全地关闭计算机了”,还需要 手动关掉电脑电源。ATX可以直接关掉电脑电 源
计算机系统及常用外部设备
一台电脑需要多大功率的电源
❖ P4 2G的CPU，平均功耗70W
❖ 主板和内存 30W
计算机系统及常用外部设备பைடு நூலகம்
接口总线
❖ USB（通用串行总线） ❖ IEEE1394 ❖ ISA工业标准结构 ❖ PCI外围部件互连 ❖ AMR（声音／调制解调器插卡）/CNR ❖ AGP（加速图形接口）
计算机系统及常用外部设备
接口电路
❖ 中央处理器与各种外部设备之间的桥梁 ❖ PS／2接口
COM1/COM2串行异步通讯接口 LPT并行通讯接口 IEEE1394标准接口
ATX电源基本技术指标
❖ 安全规格 ❖ 波纹大小 ❖ 电磁传导干扰 ❖ 负载变化率 ❖ 过压保护
计算机系统及常用外部设备
ATX电源输出影响 ❖ 电源功率不足对整机的影响 ❖ 电磁干扰产生的影响 ❖ 电源纹波系数对主机的影响
计算机系统及常用外部设备
ATX电源使用注意事项
❖ 关机后，最好把主机电源插头拔下。这是因为 采用ATX电源，Windows软关机后，操作系 统会自动通知ATX电源进行关机操作，并切断 主板和各种扩展卡电源。此时，ATX电源处于 休眠状态，一旦外界信号唤醒，便随时准备启 动机器。遇上停电时，不拔下主机插头，来电 时电网电压波动较大，ATX电源接到一个远大 于100mA的外界电流，很容易被烧毁
计算机系统及常用外部设备
USB（通用串行总线）
❖ USB（Universal Serial Bus）是在1994年 底由康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合 提出的。新一代USB 2.0标准正式推出，通过 将内部时钟加快和其他方法，将传输速度提高 到V1.1版本的40倍，达到了480Mbps的速度
第二章 计算机系统及常用外部设备
第二章 计算机系统及常用外部设备
【本章主要内容】 ❖2.1 台式计算机的安装与维护 ❖2.2 笔记本计算机的使用与维护 ❖2.3 移动办公存储设备 ❖2.4 打印设备 ❖2.5 常用办公辅助工具软件
计算机系统及常用外部设备
2.1 台式计算机的安装与维护 ❖ 装机基础知识 ❖ 计算机硬件安装 ❖ 计算机设备维护 ❖ 计算机系统维护
计算机系统及常用外部设备
IEEE 1394(2)
❖ IEEE 1394是为了增强外部多媒体设备与电脑连接性能而设 计的高速串行总线，传输速率可以达到400Mbps，利用 IEE1394技术我们可以轻易地把电脑和摄像机，高速硬盘， 音响设备。它具有两种数据传输模式-同步(Isochonous) 传输与非同步(Asynchronous)传输，同步传输模式会确 保某一连线的频宽。对于即时影像而言这是相当重要的， 因为影音数据都会有其时间上的限制，无法接受过久的延 迟。
计算机系统及常用外部设备
2.1.1 装机基础知识 ❖ATX电源(图1)
٭ATX电源特点 ٭ATX电源基本技术指标 ٭ATX电源输出影响 ٭ATX电源使用注意事项 ٭ATX电源清洁与维护
计算机系统及常用外部设备
图1
计算机系统及常用外部设备
电源的重要性
❖ 导致硬盘出现坏道或损坏 ❖ 噪声介入 ❖ 光驱读盘性能不好 ❖ 超频不稳定 ❖ 显示屏上有水波纹 ❖ 挂多个硬盘或光驱，多次按启动键才能启动电脑 ❖ 主机莫名奇妙地重新启动