第2章微型计算机及常用软件
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第2章计算机系统的组成
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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）。
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）。
第二章微型计算机基础知识
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
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。
第2章_微型计算机硬件基础
2.2
微机主机系统
微型计算机主机系统通常被封装在主机箱内。 主要包括主板总线、微处理器（CPU）、内存储器 系统、输入输出接口等4个部分。制成一块或多块 印刷电路板，称为主机板，简称主板(Mainboard)，
2.2.1 主板
主板又叫母板或系统板，如果把CPU看成是计 算机的大脑，那么主板就是计算机的身躯。是一个 插槽的集合体，也是整个硬件系统的平台，微机的 各个部件都要直接插在主板上或通过电缆连接在主 板上，它上面的一组组的细金属线就是总线的物理 体现。主板的中心任务是维系CPU与外部设备之间 能协同工作，不出差错。在控制芯片组的统一调度 之下，CPU首先接受各种外来数据或命令，经过运 算处理，再经由PCI或AGP等总线接口，把运算结果 高速、准确地传输到指定的外部设备上。
Hale Waihona Puke 现代微型计算机中的多总线结构示意图如图2.5 所示。图中的“北桥”、“南桥”是控制芯片组的 两个部分。
3.外部总线 (1)RS-232 C总线 RS-232 C 是 美 国 电 子 工 业 协 会 ( EIA，Electronic Industry Association)制定的一种串行物理接口标 准。RS是英文“推荐标准”的缩写，其中232为标识 号，C表示修改次数。 (2)RS.485总线 RS.485串行总线标准可以满足通信距离要求为几十 米到上千米的场合。RS.485采用平衡发送和差分接收， 因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有 高灵敏度，能检测低至200 mV的电压，故传输信号能 在千米以外得到恢复。RS.485用于多点互连时非常方 便，可以省掉许多信号线。应用RS.485可以联网构成 分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收 器。
第二章 微型计算机系统
16
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
13
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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
2
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7
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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：
第2章计算机系统概述实例
第2章计算机系统概述实例案例1 微型计算机的硬件结构和软件配置【任务与问题】微型计算机作为计算机家族的杰作代表，以它小巧、灵活、方便、便宜的特点受到人们的青睐，已成为大众化的信息处理工具。
一个完整的微机系统是由哪些硬件系统和软件系统组成?微机主机箱中的硬件由哪些部件组装而成？每台微机应该安装哪些常用的软件才能充分发挥其功能？如何查看微机的主要参数和性能指标？本案将对这些问题进行分析和讨论。
【分析与讨论】“裸机”,裸机无法实现任何信息处理的功能。
只有软件和硬件的结合才能充分发挥计算机系统的功能。
微机的硬件系统是组成计算机系统的各种物理设备的总称。
认识微机主机箱的内部结构，首先在老师的指导下，打开一台具有标准配置的微型计算机。
根据教程中微机硬件组成的讲解，查看实验室中微机的硬件配置，熟悉微机主机箱内部结构，认识每个部件的布局及功能。
查看微机的主要参数、性能指标及基本配置,可以在Ｗｉndoｗs的操作系统中打开“控制面板”中的“系统”进行查看。
或在“系统属性"中查看微机上的硬件配置和软件配置.【操作步骤】１．熟悉微型计算机的硬件配置1。
1所示。
另外经常使用的还有打印机、数码摄像机、扫描仪等设备.图1。
1微机硬件系统配置示意图微型计算机从结构可以分为主机和外部设备两大部分.微机主要功能集中在主机上，主机箱的外观虽然千差万别,但每台主机箱前面都有电源开关，电源指示灯,硬盘指示灯,复位键、光盘驱动器，软盘驱动器等组成。
主机箱里有中央处理器（简称CPＵ)、主存储器、外存储器（硬盘存储器、软盘存储器、光盘存储器)、网络设备、接口部件、声卡、视频卡等配置.2。
认识主机箱的内部结构和主要部件在老师的指导或演示下打开计算机.在任务实现过程中,注意微机计算机打开时需要有严格的防护措施，最常见的就是防止人体的静电，可能对计算机的芯片造成影响.所以需要戴上防静电手套，进行计算机硬件的安装和拆卸.拆开微机机箱后，可以看到的硬件部件有:(１）主板主板是微机最重要的部件之一,是整个微机工作的基础.主板是微机中最大的一块高度集成的电路板,如图1．２ＣＰU、BIOＳ芯片、内存条、控制芯片组、机箱(电源）接口,硬盘接口、光驱接口、软驱接口、ＡGＰ显卡接口、两个ＵＳB 接口、一个并行接口、两个串行接口、PＣI局部接口、总线等。
第2章微型计算机系统的组成及工作原理
2.5.6 ISA总线的定义与应用
2. ISA总线的信号线定义 ——98芯插槽，包括地址线、数据线、控制线、时钟和电源线 (1)地址线：SA019和LA1723 (2)数据线：SD015 (3)控制线：AEN、BALE、 IOR 和 IOW、 SMEMR和 SMEMW
MEMR 和 MEMW、 MEM CS16 和 I/O CS16 、SBHE
2.1.2 微机系统的软件配置
系统软件、工具软件、应用软件、用户应用程序
.3 微机系统中的信息流与信息链
1. 微机系统中信息流与信息链的构成 信息流：存储器中的数据、程序代码；接口寄存器中的I/O数据、 状态、I/O命令 信息链：信息流在系统中流动的路径； 包括物理(硬件)环节和逻辑(软件)环节 2. 微机系统中信息流与信息链 ——早期微机系统/现代微机系统中的信息链 3. 研究信息流与信息链的意义 ——通过信息流从整体上认识微机体系结构和组成微机系统的各 部件之间的关系
2.5.7 现代微机总线技术的新特点
3. 总线桥 (1) 总线桥 ——总线转换器和控制器，是两种不同总线间的总线接口 内部包含兼容协议及总线信号和数据缓冲电路；把一条总线映 射到另一条总线上 北桥：连接CPU总线和PCI总线的桥 南桥：连接PCI总线和本地总线(如ISA)的桥 (2) PCI总线芯片组 ——实现总线桥功能的一组大规模集成专用电路 保持主板结构不变前提下，改变这些芯片组的设计，即可适应 不同微处理器的要求 4. 多级总线结构中接口与总线的连接
2.4 I/O设备与I/O设备接口
2.4.1 I/O设备及其接口的作用
1. I/O设备的作用 2. I/O设备接口的作用——连接与转换
2.4.2 I/O设备的类型及设备的逻辑概念
第2章微型计算机的组成及应用
2. 微型计算机分类
按主机、I/0接口和系统总线组成部件所在位置 划分为：
① 单片机：组成部件集成在一个超大规模芯片 上，用于控制仪器仪表等。、
② 单板机：各组成部件装配在一块电路板上， 常用于实验控制。
③ 多板机：各组成部件装配在多块电路板上， 如台式微型计算机、便携式PC机。
2.1.2 微型计算机系统的配件
2.4.2 CMOS
“小随机存储器”，靠电池供电。用于保存系统当 前配置，如系统日期和时间、硬盘格式和容量、内存 容量等。这些信息既是系统启动时必读信息，也是更 新硬件时要修改的信息。
2.4.3 高速缓存Cache
为了解决CPU与内存之间速度不匹配的问题，引 入高速缓存技术。高速缓存介于内存和CPU之间，是高 速存取信息的芯片。它存取速度比内存快，但容量不 大，主要用于存放当前使用最多的程序段和数据块， 并以接近CPU的速度向CPU提供程序指令和数据。
AGP（Accelerated Graphics Port）扩展槽：专门用于图形显示 卡，是在PCI总线基础上发展起来的，主要针对图形显示方面 进行了优化。AGP插槽通常是棕色，随着显卡速度的提高， AGP接口已经不能满足显卡传输数据速度的要求，目前AGP 显卡已经逐渐被PCI Express接口显卡所取代。
2.4 微型机系统存储器
内存是微机重要配置之一，内存容量及性能是影响微机性 能的重要因素。在Pentium Ⅲ系列微型计算机中，内存条以使 用168 Pin SDRAM(同步动态随机存取存储器 )型为主，目前在 Pentium 4系列微型计算机中，多数采用DDR内存条。
图2.3.1 微型计算机内存储器（条）
为方便识别主板上的各种接口，PC99技术规格规 范了主板设计要求，提出主板各接口必须采用颜色识 别标识。
七年级信息技术上册 微型计算机系统课件
2.1 计算机系统的组成
• 只读存储器ROM
只能读出而不能写入的存储器 存储的信息不会由于断电而丢失
BIOS芯片
2.1 计算机系统的组成
• 只读存储器ROM可分为：
掩膜MROM（Mask ROM） 可编程只读存储器PROM（Programmable ROM）
可 擦 除 可 编 程 的 只 读 存 储 器 EPROM （ Erasable Programmable ROM） 电可擦除的只读存储器EEPROM 快擦型存储器（闪存，称为Flash Memory EPROM）
1PB=1024TB=210TB=220GB =230MB=240KB=250B
2.1 计算机系统的组成
• 内存储器(主存)
是主机的一部分，由CPU直接访问 按照其性能和特点可分为:
只读存储器（Random Access Memory ，简称ROM） 随机读写存储器（Read Only Memory ，简称RAM）
第2章 微型计算机系统
•2.1计算机系统的组成 •2.2微型计算机的主要性能指标 •2.3微型计算机的组装
2.1 计算机系统的组成
• 一个完整的计算机系统通常是由硬件系统和软件 系统两大部分组成 ，如图所示。
运算器 中央处理器 (CPU) 硬件系统 控制器 只读存储器（ROM） 存储器 随机读写存储器（RAM） 输入设备（键盘、鼠标、扫描仪等） 微机系统 输出设备（显示器、打印机等） 软件系统 系统软件（DOS、Windows、Unix 等） 应用软件（Office、Protel 等）
2.1 计算机系统的组成
• 硬件（Hardware）是指实际的物理设备， 也就是组成计算机的各种电子器件、线路 等看得见、摸得着的物理装置。 • 软件（Software）是指实现算法的程序和 相关文档，是各种各样的指挥计算机工作 的程序或指令的集合。
微型计算机系统(全)
第 二 章 微型计 算 机系统 第 一 章：计 算 机 基 础 知 识
2.2.4 微机总线
1．按层次结构分类 （1）内部总线 内部总线是微机内部各芯片与CPU之间的连线，用于芯片一级的 互连。 （2）系统总线 系统总线是微机中各插件板与主板之间的连线，用于插件板一级 的互连。 ① PCI总线 （3）外部总线 外部总线是微机与外部设备之间的连线。 ② AGP总线
第 二 章 微型计 算 机系统 第 一 章：计 算 机 基 础 知 识
2.3.3 输出设备
1 显示器：显示器由监视器和显示适配卡组成，是 最常用的输出设备。 2 打印机：打印机也是计算机中最常用的输出设备。 按输出方式可分为击打式和非击打式，击打式以针 式打印机为主要代表，非击打式以激光打印机和喷 墨打印机为主流。
高级语言 源程序 编译
机器语言 目标程序 运行
执行 结果
高级语言 源程序 解释并执行
执行 结果
编译过程示意图
解释过程示意图
第 二 章 微型计 算 机系统 第 一 章：计 算 机 基 础 知 识
2．应用程序 应用程序是用各种高级语言编写出来的具有 特定功能的程序，例如：Word、NetAnt、金山解 霸等。应用程序是面向用户的最高层程序。 （1）文字处理软件 （2）信息管理软件 （3）辅助设计软件 （4）实施控制软件
第 二 章 微型计 算 机系统 第 一 章：计 算 机 基 础 知 识
2．按功能分类
（1）数据总线（Data Bus，DB） 数据总线用于传递数据信息。 （2）地址总线（Address Bus，AB） 地址总线用于传送CPU发出的地址信息，如要访问的内存 地址、外部设备地址等。 （3）控制总线（Control Bus，CB） 控制总线是用来传送控制信号、命令信号和定时信号的， 这些信号是由CPU发出的，因此是单向的。
第2章 微型计算机系统的组成
第2章 微型计算机系统的组成
4) 小键盘区（数字／全屏幕操作键区） 该键区的键位多数分为上、下档。与字符键区的 操作不同的是，小键盘上、下档键的输入是通过数字 锁定键〈Num Lock〉来控制转换的。
第2章 微型计算机系统的组成
2. 鼠标器
鼠标器（Mouse）的主要用途是用来定位光标或完 成某种特定的输入。常用的鼠标器有两种：机械式和 光电式。二者仅在控制光标移动的原理上有所不同， 在使用方面没有什么区别。 鼠标器分为三键（PC）鼠标和两键（MS）鼠标， 如图2.5所示。各按键的功能可以由所使用的程序来定 义。在不同的程序中使用鼠标器，其按键的作用可能
第2章 微型计算机系统的组成
1) 数据总线（DB）
数据总线用来传送数据信息，是双向总线。 2) 地址总线（AB） 地）
控制总线用来传送控制信号、时序信号和状态信 息等。
第2章 微型计算机系统的组成
2.1.2 微型计算机常用的外部设备
通常用各类指令的平均执行时间和相应指令的运行比
例综合计算，作为衡量微机运行速度的标准。目前微 机的运行速度已达200 MIPS～300 MIPS。
第2章 微型计算机系统的组成
3. 时钟频率（主频）
时钟频率是指CPU在单位时间（秒）内发出的脉 冲数。通常，时钟频率以兆赫（MHz）为单位。时钟 频率越高，其运算速度就越快。 4. 内存容量 内存一般以KB或MB、GB为单位。内存容量反映 了内存储器存储数据的能力。存储容量越大，其处理 数据的范围就越广，并且运算速度一般也越快。
第2章 微型计算机系统的组成
2. 打印机
打印机是微机系统中常用的设备之一。打印机在 微机系统中是可选件。利用打印机可以打印出各种资 料、文书、图形、图像等。根据打印机的工作原理， 可以将打印机分为3类：针式打印机、喷墨打印机和激 光打印机，如图2.7所示。
《大学计算机基础》第1章-计算机基础知识
17
1.1.5 计算机的类型
按速度等指标分类
巨型机 大型通用机 微型计算机
工作站 服务器
按用途及使用范围分类
专用计算机 通用计算机
18
1.1.6 计算机的新技术
嵌入式技术
将计算机作为信息处理的部件， 嵌入到应用系统中的一种技术。
网格计算
充分利用成千上万个网络中 的闲置计算机共同参与计算。
中间件技术
9
第三代计算机
采用中、小 规模集成电 路代替了独 立元件晶体 管。
10
将电脑浓缩在一颗芯片上
750,000,000 晶
体
管
数
0.18微米芯片
目
2,300
10微米芯片 4004
奔腾4
11
计算机第一定律——摩尔定律
晶 体 管 数
计算机的CPU性能 每18个月，集成度将翻一番，速度
将提高一倍，而其价格将降低一半。
信息技术 ➢ 联合国教科文组织对信息技术的定义
应用在信息加工和处理中的科学、技术与工 程的训练方法和管理技巧；上述方面的技巧 和应用；计算机及其与人、机的相互作用； 与之相应的社会、经济和文化等诸种事物。
24
现代信息技术的内容和特点
现代信息技术的内容 ➢ 信息基础技术
新材料、新能源、新器件的开发和制造技术
单
位
时
间百
执
万 条
/
行每
的秒
指
令
数
12
1.1.2 计算机发展的几个阶段
根据计算机所采用的物理器件，将计算机的发展 分为四个阶段
第一代
(1946~1958) 电子管
5千~几万（次/秒）
第二代
第2章_微型计算机系统基础(2)
2.2.3 存储器
计算机的存储器用来存放程序和数据，其容量的大 小、存取数据速度的快慢将直接影响到微机系统的性能。
随机存储器 RAM
主存储器 （内 存） 只读存储器 ROM 可编程只读存储器 PROM 可改写只读存储器 EPROM
存 储 器
外存储器 （辅助存储 器）
磁盘存储器：软磁盘、硬磁盘 光盘存储器
（3）控制总线（CB）：用于传送控制信 息和时序信息。控制信息中，有的是 CPU向内存或CPU向I/O接口电路发出的 信号，如读/写信息、片选信号、中断 响应信号等。控制总线上的信息传送方 向由具体控制信号而定，一般是双向的， 控制总线的位数要根据系统的实际需要 确定。
3．外部总线 外部总线是微型计算机和外部设备 之间的总线，微型计算机作为一种设备， 通过该总线和其他设备进行信息与数据 交换。
内存地址
RAM在实际存储的时候被分成 为许多等长的存储单元，在微机 中一般按照字节存储，即按字节 来分存储单元。比如，如果有内 存１kB，则被分为1024个存储单 元。每个存储单元将被赋予一个 编号即内存地址。 注意区分内存地址和内存 地址中的内容。
FFFFH
0002H
0001H
0000H
2、外存
2.2.7 微型计算机的主要性能指标
性能指标
（分32位、64位等几种字长）
重点
字长：计算机一次可并行处理的二进制数码的位数
运算速度（或时钟频率）——MIPS（每秒百万条指令） 主频，即主时钟频率。 80486：33MHZ~66MHZ之间 Pentium 4：2.4GHZ 频率越高，速度越快。 主（内）存贮器的容量：128MB/256MB/512MB/1GB等 外部设备配置 此外，还有功能指标、可靠性指标、兼容性指标等。
第2章 微型计算机系统的组成
第2章微型计算机系统的组成2.1 微型计算机系统的基本组成微型计算机系统包括硬件系统和软件系统，如图2.1所示。
硬件系统是看得见、摸得着的实体部分；而软件系统是为了更好地利用计算机而编写的程序及文档。
它们之间的关系犹如一个人的躯体和思想一样，躯体是硬件，思想则是软件。
图2.1 微型计算机系统结构图几乎所有的微型计算机都把主机部分、软盘驱动器、硬盘驱动器及电源等封装在主机箱内。
从外观上看，有卧式、立式和笔记本等几种机型。
典型的微型计算机如图2.2所示。
图2.2 微型计算机照片计算机硬件的基本功能是接受计算机程序的控制，并实现数据输入、运算、数据输出等一系列根本性的操作。
虽然计算机的制造技术从计算机出现到今天已经发生了很大的变化，但在基本的硬件结构方面，却一直沿袭着冯·诺伊曼的传统框架，即计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件构成。
图2.3列出了一个计算机系统的基本硬件结构。
实线代表数据流，虚线代表指令流，计算机各部件之间的联系就是通过这两股信息流动来实现的。
原始数据和程序通过输入设备送入存储器，在运算处理过程中，数据从存储器读入运算器进行运算，运算的结果存入存储器，必要时再经输出设备输出。
指令也以数据形式存于存储器中，运算时指令由存储器送入控制器，由控制器控制各部件的工作。
由此可见，输入设备负责把用户的信息（包括程序和数据）输入到计算机中；输出设备负责将计算机中的信息（包括程序和数据）传送到外部媒介，供用户查看或保存；存储器负责存储数据和程序，并根据控制命令提供这些数据和程序，它包括内存（内存储器）和外存（外存储器）；运算器负责对数据进行算术运算和逻辑运算（即对数据进行加工处理）；控制器负责对程序所规定的指令进行分析，控制并协调输入、输出操作或对内存的访问。
下面分别对其各部分进行介绍。
2.2 微型机的硬件系统2.2.1 微型机的硬件设备1. 主板主机由中央处理器和内存储器组成，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）。
第2章 微型计算机及常用软件
微处理器：更精密的工艺、更高的集成度 ；64位CPU成 为主流 ；更高的总线速度 。 系统存储器： CPU集成更大的高速二级缓存 ；内存容量 更大，速度更快 ；硬盘容量更大，速度更快 ；DVDRAM普及 。 多媒体系统：显卡性能更高 ；图形技术进一步发展 ； 大尺寸显示器成为主流 。 整机：整机更加趋于个性化，利用红外无线技术将减少 机箱连线，使主机与外部设备通信得到普及。
Pentium4
Itanium Xeon(至强) Banias(迅
驰)
3.06 GHZ主频，533MHZ外频，512 KB L2 1.60 GHZ主频，400MHZ外频， 1 MB L2
Pentium 4处理器
• Pentium 4处理器从1.3GHZ起步，采用超 流水线技术，144条新指令改善了如多媒 体、三维和音频/视频等领域的性能。 • Pentium 4处理器采用了超线程技术，是 一个Pentium 4处理器可以同时执行两条 线程（两条独立的代码流）。
3．总线的分类
总线按传输信息的性质可分 ⑴ 数据总线：CPU与内存或I/O接口之间交换数据的双向 总线，通过数据总线CPU既可以从内存或输入设备 读入数据，又可以将内部数据送入内存或输出设备。 数据总线位宽通常是16位、32位或64位等。 ⑵ 地址总线：用于传输CPU发出的地址信息，是单向总 线，即用于指明数据总线上数据的源地址或目标地 址。地址总线的位宽决定了微型计算机的最大寻址 能力（能管理的内存单元数量）。如果微型计算机 的地址总线位宽为32位，则能管理4GB的内存空间。 ⑶ 控制总线：主要用于传输CPU向其他部件发出的控制 信号（指令）、其他部件向CPU发出的定时信号和 中断请求信号等，它是双向总线。
⑶ AGP（Advanced Graphics Port）总线：是 Intel公司配合Pentium处理器开发的总线标准， 是一种可自由扩展的图形总线结构，能增大图 形控制器的可用带宽，并为图形控制器提供必 要的性能，有效地解决了3D图形处理的瓶颈问 题。总线位宽为32位，时钟频率有66MHz和 133MHz两种。 ⑷ PCMCIA（Personal Computer Memory Card International Association）总线：最初是 PCMCIA协会为内存卡制定的总线标准，由于 它比较适合便携式计算机，所以目前成为笔记 本电脑的内部扩展总线标准。
第二章 计算机硬件与软件概要
外存按存储介质分为磁表面存储器和光存储器。 外存储器包括软盘、硬盘、光盘。
内存中存放的是程序和数据，从形式上看，均为二进
制数，一般将每一位二进制数叫做一个二进制位（bit），
8 个二进制位记做一个字节（ byte ），每一个内存单元
中存放一个字节的信息。内存容量就是指它所能包含的
内存单元的数量，通常以字节为单位。 1024 （ 210 ）字 节记做1KB，220字节记做1MB，230字节记做1GB。
常用的输入设备有 : 键盘、鼠标器、扫描仪、光笔等。
四、 输入设备（INPUT DEVICE）
输入设备与主机之间需通过接口连接。
设置接口的原因：
① 输入设备大多数是机电设备，传送数据的速度远 远低于主机，因而需用接口作数据缓冲。 ② 输入设备表示的信息与主机不同 ③ 接口可以向主机报告设备运行的状态，传达主机 的命令
第二章
计算机硬件结构及工作原理
一个完整的计算机系统由硬件系统和软
件系统两大部分组成。
硬件系统：指计算机的物理实体，是可以看得见、摸得着的部件的
总称 ，它通常指计算机中的电子线路和物理装置Eg:显示器、机箱等。
软件系统：指计算机的逻辑实体，是计算机接
受输入、产生输出、存储数据和处理数据的程序的 总称。 Eg:win2000/xp、office等。
操作系统——控制和管理软硬件系统 资源；提供用户与计算机之间的接口
五大部 件之一——运算器
运算器的任务是对信息进行加工处理。
算术逻辑单元 累 加 器
ALU——运算
暂存操作数和运算结果。
运算器
状态寄存器 通用寄存器
存放算术逻辑单元在工 作中产生的状态信息。 暂存操作数或数据地址。
内存中存放的是程序和数据，从形式上看，均为二进
制数，一般将每一位二进制数叫做一个二进制位（bit），
8 个二进制位记做一个字节（ byte ），每一个内存单元
中存放一个字节的信息。内存容量就是指它所能包含的
内存单元的数量，通常以字节为单位。 1024 （ 210 ）字 节记做1KB，220字节记做1MB，230字节记做1GB。
常用的输入设备有 : 键盘、鼠标器、扫描仪、光笔等。
四、 输入设备（INPUT DEVICE）
输入设备与主机之间需通过接口连接。
设置接口的原因：
① 输入设备大多数是机电设备，传送数据的速度远 远低于主机，因而需用接口作数据缓冲。 ② 输入设备表示的信息与主机不同 ③ 接口可以向主机报告设备运行的状态，传达主机 的命令
第二章
计算机硬件结构及工作原理
一个完整的计算机系统由硬件系统和软
件系统两大部分组成。
硬件系统：指计算机的物理实体，是可以看得见、摸得着的部件的
总称 ，它通常指计算机中的电子线路和物理装置Eg:显示器、机箱等。
软件系统：指计算机的逻辑实体，是计算机接
受输入、产生输出、存储数据和处理数据的程序的 总称。 Eg:win2000/xp、office等。
操作系统——控制和管理软硬件系统 资源；提供用户与计算机之间的接口
五大部 件之一——运算器
运算器的任务是对信息进行加工处理。
算术逻辑单元 累 加 器
ALU——运算
暂存操作数和运算结果。
运算器
状态寄存器 通用寄存器
存放算术逻辑单元在工 作中产生的状态信息。 暂存操作数或数据地址。
第二章 计算机系统基础
目前常用的办公软件有Microsoft公司的Microsoft
Office和我国金山公司的WPS Office。
（2）多媒体制作软件
多媒体制作软件是用于录制、播放、编辑声音
和图形图像等多媒体信息的一组应用程序。 处理声音的软件 Wave studio、Mixer 处理图形图像的软件AutoCAD、PhotoShop 动画制作软件Flash、3DS Max
汇编语言： 第二代计算机程序设计语言 最接近机器指令的一种语言 用便于人们记忆的符号来替代机器指令的操 作码
注意：CPU不能直接理解和执行用汇编语言编写的程 序，必须通过汇编程序将汇编语言的指令翻译成机 器语言指令表示的目标程序才能被机器理解和执行。
例2.2 A=15+10的汇编语言程序如下：
（3）Internet服务软件
Internet服务软件主要包括：
浏览器
电子邮件软件
文件传输软件
（4）娱乐与学习软件 CAI(Computer Assisted Instruction)计算机辅 助教学。
2.1.2 计算机基本工作原理
指令是能被计算机识别并执行的的二进制代码，完成一种操作。
指令
数(位宽)
字长：单位时间内能一次处理的二进制的位数。 通用寄存器的位数：等于字长
BIOS芯片：存有与该主板搭配的基本输入输出系统 程序，能够让主板识别各种硬件，还可以设置引导系 统的设备，调整CPU外频等。 北桥芯片：主板芯片组中起主导作用的最重要的组成 部分，负责与CPU的联系并控制内存、AGP、PCI数 据在北桥内部传输。 芯片组的名称就是以北桥芯片的名称命名的，例如 Intel 875芯片组的北桥芯片是82875P。
外部设备
输入设备（鼠标、键盘等）
第二章_微型计算机基础
例：Intel 8088/8086、PIII、P4、Celeron
CPU的位数是指能同时处理的二进制数据的位数， 有4位、8位、16位、32位、64位之分，位数越多 处理能力越强。
7
主机硬件系统之二：存储器
存储器是存放程序和数据的记忆装置，分为内存 和外存。
内存：ROM、RAM，用来存放当前正在执行的 程序和正在处理的数据。
8086的流水线操作
8086CPU流水线的实现 BIU不断地从存储器取指令送入指令队列IPQ，EU不 地从IPQ取出指令执行 EU和BIU构成了一个简单的2段流水线 指令预取队列IPQ是实现流水线操作的关键（类似于 工厂流水线的传送带）
新型CPU将一条指令划分成更多的阶段，以便可以同时执 行更多的指令 例如，PIII为14个段，P4为20个段（超标量流水线）
CPU送到AB上的20位的地址称为物理地址。
34
物理地址：数据交换时CPU使用的实际地址
物理地址
存储器的操作完全基 于物理地址。 ➢问题： 8086的内部总线和内 部寄存器均为16位， 如何生成20位地址？ ➢解决：存储器分段
. . 60000H F0H 60001H 12H 60002H 1BH 60003H 08H 60004H . . .
10
存储器相关概念3：内存储器的分类
读写存储器（RAM）
可读可写 易失性，临时存放程序和数据 RAM又分静态RAM和动态RAM，即SRAM、DRAM
只读存储器（ROM）
工作时只能读 非易失性，永久或半永久性存放信息
11
主机硬件系统之三：输入输出接口
I/O接口是指主机与外设的交接部分，位于系统 总线和外设之间，是主机和外设联系的桥梁。
CPU的位数是指能同时处理的二进制数据的位数， 有4位、8位、16位、32位、64位之分，位数越多 处理能力越强。
7
主机硬件系统之二：存储器
存储器是存放程序和数据的记忆装置，分为内存 和外存。
内存：ROM、RAM，用来存放当前正在执行的 程序和正在处理的数据。
8086的流水线操作
8086CPU流水线的实现 BIU不断地从存储器取指令送入指令队列IPQ，EU不 地从IPQ取出指令执行 EU和BIU构成了一个简单的2段流水线 指令预取队列IPQ是实现流水线操作的关键（类似于 工厂流水线的传送带）
新型CPU将一条指令划分成更多的阶段，以便可以同时执 行更多的指令 例如，PIII为14个段，P4为20个段（超标量流水线）
CPU送到AB上的20位的地址称为物理地址。
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物理地址：数据交换时CPU使用的实际地址
物理地址
存储器的操作完全基 于物理地址。 ➢问题： 8086的内部总线和内 部寄存器均为16位， 如何生成20位地址？ ➢解决：存储器分段
. . 60000H F0H 60001H 12H 60002H 1BH 60003H 08H 60004H . . .
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存储器相关概念3：内存储器的分类
读写存储器（RAM）
可读可写 易失性，临时存放程序和数据 RAM又分静态RAM和动态RAM，即SRAM、DRAM
只读存储器（ROM）
工作时只能读 非易失性，永久或半永久性存放信息
11
主机硬件系统之三：输入输出接口
I/O接口是指主机与外设的交接部分，位于系统 总线和外设之间，是主机和外设联系的桥梁。
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•总线的分类
–数据总线：CPU与内存或I/O接口之间交换数 据的双向总线 –地址总线：用于传输CPU发出的地址信息， 是单向总线 –控制总线：主要用于传输CPU向其他部件发 出的控制信号（指令）、其他部件向CPU发出 的定时信号和中断请求信号等，是双向总线。
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第 5 节
理论上主板上对CPU设置的频率应当与它 标定的频率一致，但允许超频使用。主频 =外频×倍频系数
CPU生产工艺 通常用微米描述，精度越高工艺越先进， CPU主频越高。
12 / 39
内存容量是影响微机性能的重要因素。 第 目前常用的有512MB、1GMB等。
4 节 微 型 机 系 统 存 储 器
13 / 39
微 机 常 用 软 件 介 绍
集文字编辑和排版、表格和图表制作、图形 和图象处理等功能为一体。
Excel 电子表格软件 实例
具有强大的数据处理与分析能力，丰富的 图表功能，在统计分析中有着广泛的应用。
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第 ６ PowerPoint 电子演示文稿软件 节 通过计算机播放文字、图形、图像和声音等 多媒体信息。 微 机 常 Access 数据库管理软件 用 对大量数据收集、编辑、保存和高效应用。 软 件 介 37 / 39 绍
南桥芯片： 负责输入／输出 （ I/O ） 总线 之间的通信 。
6 / 39
运算器、控制器和寄存器组被制作在同一块 第 芯片上，称为微处理器 ( MPU )。 通过芯片引脚与主 3 板 外部电路相连，可 节 控制总线上其它设备。
微 处 理 器
7 / 39
微型计算机CPU的主导产品是intel 和AMD公 司的产品包括Pentium4 ,CORE 2, Athlon64系 第 列，当前双核甚至4核处理器技术已经逐步面 3 向普通用户 。 节 微 处 理 器
鼠标和键 打印机 盘 串行口：外 接Modem AGP插槽： 显示卡 PCI插槽：网 5 / 39 卡、Modem卡
南桥 微型计算机通过主板将CPU等各种器件 芯片 内存条插槽 第
电源插座
次IDE或 SCSI 接口
主IDE 接口
软驱 接口
锂电池
第 2 节 微 机 主 板 简 介
北桥芯片：用于协调和控制ＣＰＵ与内存 和其他部件之间的数据传输。主板所支持 的CPU和内存的类型都与北桥芯片有关。
设 备
左键 滚动球
27 / 39
遥控器
扫描仪 ( Scanner )
输
入
设 备
原 件 操作键
28 / 39
• 其他输入设备
–手写板 、条形码扫描器 、磁卡读写器 、IC卡读写 器等
29 / 39
显示器 ( Monitor )：通过显示卡与CPU连
接，显示卡具有图像处理能力。 液晶显示器LCD 输 阴极射线管显示器CRT
高速缓存Cache
是高速存取信息的芯片。存取速度介于内 存与CPU之间，但容量不大，主要用于存放 当前使用最多的程序段和数据块。
北桥
120 755 5885 55 5959 5955 885 5995 7448484399320202 585803285405 120 755 5885 55 5959 5955 885 5995 7448484399320202 585803285405 120 755 5885 55 5959 5955 885 5995 7448484399320202 585803285405 120 755 5885 55 5959 5955 885 5995 7448484399320202 585803285405 7448484399320202 585803285405 120 755 5885 55 5959 5955 885 5995 7448484399320202 585803285405
第 画图工具：开始→所有程序→附件→画图 ６ 主要功能有画直线和图形, 支持BMP和JPG 节 等文件格式。
微型计算机：是以微处理器为核心，另由 存储器、输入/输出接口和系统总线组成。 微型计算机系统：是以微型计算机为核心， 再配以相关的外部设备、电源、辅助电路及控 制微型计算机运行的软件而构成的完整计算机 系统。 2 / 39
第 按主机、I/0接口和系统总线组成部件所 1 节 在位置划分为： 微 单片机：组成部件集成在一个芯片上，用于 机 控制仪器仪表和家用电器等。 主 板 单板机：各组成部件装配在一块电路板上， 与 常用于实验控制、工业机床控制等。 微 处 个人计算机：将微处理器、存储器、输入/输 理 出接口和系统总线装配在多块电路板上，是 器 目前应用最广泛的计算机。
BIOS 芯片（Basic Input/Output System ）
CMOS设置程序 自诊断程序 系统自举装载程序
CMOS
靠电池供电，保存系统当前配置，是系统启 动时必读信息，也是更换硬件时要修改的信息 CMOS跳线 正常工作时短接1和2针；清除CMOS内容 （如系统时间、开机密码等）时短接2和3针。 14 / 39
31 / 39
打印机 ( Printer ) :针式、喷墨、激光
输
进纸槽
出
设 备
出纸槽
32 / 39
绘图仪
输
出
设 备
33 / 39
触摸屏
输 入 兼 输 出 设 备
34 / 39
第 7 节
WindowsXP的启动： 不能在Windows 打开外部设备电源开关 →打开主机开关 正在运行时直接 关闭计算机电源！ 启动相关软件： 在Windows环境下,通常 微
–总线位宽 ：组成总线的通信线路，每条都 能传输一位二进制信号，能同时传输的位 数称为位宽，从8~64位。 –总线带宽：是指单位时间内总线上能传输 的数据量，单位为Bps。 –总线工作频率：是指单位时间内总线能传 输数据的次数
19 / 39
总线位宽、带宽和工作频率3者之 间的关系为 • 总线带宽=总线位宽×总线工作 频率÷8
缓存
15 / 39
内存
虚拟存储器
“虚拟存储技术”是通过软件方法，将 主存和一部分外存空间构成一个整体，提供一 个比实际物理内存储器大得多的存储空间。
120 755 5885 55 5959 5955 885 5995 7448484399320202 585803285405 120 755 5885 55 5959 5955 885 5995 7448484399320202 585803285405 120 755 5885 55 5959 5955 885 5995 7448484399320202 585803285405 120 755 5885 55 5959 5955 885 5995 7448484399320202 585803285405
北桥
120 755 5885 55 5959 5955 885 5995 7448484399320202 585803285405 120 755 5885 55 5959 5955 885 5995 7448484399320202 585803285405 120 755 5885 55 5959 5955 885 5995
第2章 微型计算机组成及应用
1 / 39
第 1 节 微 型 计 算 机 概 述
微型计算机系统的层次及分类
微型计算机系统可以划分为微处理器、 微型计算机和微型计算机系统3个层次：
微处理器：主要由运算器、控制器和寄存 器组3个基本部件及通信线路构成，通常集成在 一个芯片上。
微处理器通过总线及接口电路连接输入、输出 设备，组成微型计算机的硬件结构
总线:
17 / 39
第 通过 公路 总线 可以连接千家万户， 各器件 5 连一条线 节 而不用在 各器件 各家 之间都 修一条路。
微 机 总 线 与 接 口
总线是微机内部件之间、设备之间传
输信息的公用信息线。
18 / 39
总线的主要性能指标
例如：Pentium级的CPU字长是32位，位宽是64位。
外频提高后，CPU与内存 之间的交换速度也相应的 加快。
外频 指CPU总线频率，CPU与周边设备(部件) 传输数据的频率 . 11 / 39
CPU主频 CPU主频也称工作频率，运算时的工作 频率，是CPU内核电路的实际运行频率，也称 CPU内频。
第 Windows附件中常用软件 ６ 节 记事本: 开始→所有程序→附件→记事本 简单文本编辑器，文本中只能是文字和数字。 微 是编辑或查看文本（TXT）文件常用工具 机 常 用 软 计算器：开始→所有程序→附件→计算器 件 利用“查看”菜单可选择“科学型” 或” 介 标准型”计算器。 38 / 39 绍
3 / 39
微型计算机分类
第 1 节 微 机 主 板 与 微 处 理 器
微型计算机,简称微机,又称个人计算机 ( Personal Computer )
重新启动 按钮 Reset
硬件从外表看有四部分：主机 箱、显示器、键盘和鼠标器。 电源按钮
4 / 39 Power
和外部设备有机地结合起来，形成一套 2 CPU插座 完整系统。 节 微 BIO 机 北桥 S芯 芯片 片 主板是微型计算机系统的框架，它 主 决定整台计算机的性能、档次、运 板 行稳定与否。 简 介接口：并行口： PS/2 USB接口
出
设
像素：屏幕由若干行和列小点构成，每个小
备 点称为一个像素。 分辨率：构成图像像素的总合。如800×600 和1024×768 等。 30 / 75hz及以上为合适。 输
出
显示内存：空间大小决定着分辨率和色彩显
设 示能力。 显示存储空间= 备 水平分辨率×垂直分辨率×色彩位数／8
取消键或 键盘 逃脱键 ( Esc
功能键： Keyboard ) F1～ F12 编辑键
•总线的分类
–数据总线：CPU与内存或I/O接口之间交换数 据的双向总线 –地址总线：用于传输CPU发出的地址信息， 是单向总线 –控制总线：主要用于传输CPU向其他部件发 出的控制信号（指令）、其他部件向CPU发出 的定时信号和中断请求信号等，是双向总线。
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第 5 节
理论上主板上对CPU设置的频率应当与它 标定的频率一致，但允许超频使用。主频 =外频×倍频系数
CPU生产工艺 通常用微米描述，精度越高工艺越先进， CPU主频越高。
12 / 39
内存容量是影响微机性能的重要因素。 第 目前常用的有512MB、1GMB等。
4 节 微 型 机 系 统 存 储 器
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微 机 常 用 软 件 介 绍
集文字编辑和排版、表格和图表制作、图形 和图象处理等功能为一体。
Excel 电子表格软件 实例
具有强大的数据处理与分析能力，丰富的 图表功能，在统计分析中有着广泛的应用。
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第 ６ PowerPoint 电子演示文稿软件 节 通过计算机播放文字、图形、图像和声音等 多媒体信息。 微 机 常 Access 数据库管理软件 用 对大量数据收集、编辑、保存和高效应用。 软 件 介 37 / 39 绍
南桥芯片： 负责输入／输出 （ I/O ） 总线 之间的通信 。
6 / 39
运算器、控制器和寄存器组被制作在同一块 第 芯片上，称为微处理器 ( MPU )。 通过芯片引脚与主 3 板 外部电路相连，可 节 控制总线上其它设备。
微 处 理 器
7 / 39
微型计算机CPU的主导产品是intel 和AMD公 司的产品包括Pentium4 ,CORE 2, Athlon64系 第 列，当前双核甚至4核处理器技术已经逐步面 3 向普通用户 。 节 微 处 理 器
鼠标和键 打印机 盘 串行口：外 接Modem AGP插槽： 显示卡 PCI插槽：网 5 / 39 卡、Modem卡
南桥 微型计算机通过主板将CPU等各种器件 芯片 内存条插槽 第
电源插座
次IDE或 SCSI 接口
主IDE 接口
软驱 接口
锂电池
第 2 节 微 机 主 板 简 介
北桥芯片：用于协调和控制ＣＰＵ与内存 和其他部件之间的数据传输。主板所支持 的CPU和内存的类型都与北桥芯片有关。
设 备
左键 滚动球
27 / 39
遥控器
扫描仪 ( Scanner )
输
入
设 备
原 件 操作键
28 / 39
• 其他输入设备
–手写板 、条形码扫描器 、磁卡读写器 、IC卡读写 器等
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显示器 ( Monitor )：通过显示卡与CPU连
接，显示卡具有图像处理能力。 液晶显示器LCD 输 阴极射线管显示器CRT
高速缓存Cache
是高速存取信息的芯片。存取速度介于内 存与CPU之间，但容量不大，主要用于存放 当前使用最多的程序段和数据块。
北桥
120 755 5885 55 5959 5955 885 5995 7448484399320202 585803285405 120 755 5885 55 5959 5955 885 5995 7448484399320202 585803285405 120 755 5885 55 5959 5955 885 5995 7448484399320202 585803285405 120 755 5885 55 5959 5955 885 5995 7448484399320202 585803285405 7448484399320202 585803285405 120 755 5885 55 5959 5955 885 5995 7448484399320202 585803285405
第 画图工具：开始→所有程序→附件→画图 ６ 主要功能有画直线和图形, 支持BMP和JPG 节 等文件格式。
微型计算机：是以微处理器为核心，另由 存储器、输入/输出接口和系统总线组成。 微型计算机系统：是以微型计算机为核心， 再配以相关的外部设备、电源、辅助电路及控 制微型计算机运行的软件而构成的完整计算机 系统。 2 / 39
第 按主机、I/0接口和系统总线组成部件所 1 节 在位置划分为： 微 单片机：组成部件集成在一个芯片上，用于 机 控制仪器仪表和家用电器等。 主 板 单板机：各组成部件装配在一块电路板上， 与 常用于实验控制、工业机床控制等。 微 处 个人计算机：将微处理器、存储器、输入/输 理 出接口和系统总线装配在多块电路板上，是 器 目前应用最广泛的计算机。
BIOS 芯片（Basic Input/Output System ）
CMOS设置程序 自诊断程序 系统自举装载程序
CMOS
靠电池供电，保存系统当前配置，是系统启 动时必读信息，也是更换硬件时要修改的信息 CMOS跳线 正常工作时短接1和2针；清除CMOS内容 （如系统时间、开机密码等）时短接2和3针。 14 / 39
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打印机 ( Printer ) :针式、喷墨、激光
输
进纸槽
出
设 备
出纸槽
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绘图仪
输
出
设 备
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触摸屏
输 入 兼 输 出 设 备
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第 7 节
WindowsXP的启动： 不能在Windows 打开外部设备电源开关 →打开主机开关 正在运行时直接 关闭计算机电源！ 启动相关软件： 在Windows环境下,通常 微
–总线位宽 ：组成总线的通信线路，每条都 能传输一位二进制信号，能同时传输的位 数称为位宽，从8~64位。 –总线带宽：是指单位时间内总线上能传输 的数据量，单位为Bps。 –总线工作频率：是指单位时间内总线能传 输数据的次数
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总线位宽、带宽和工作频率3者之 间的关系为 • 总线带宽=总线位宽×总线工作 频率÷8
缓存
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内存
虚拟存储器
“虚拟存储技术”是通过软件方法，将 主存和一部分外存空间构成一个整体，提供一 个比实际物理内存储器大得多的存储空间。
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北桥
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第2章 微型计算机组成及应用
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第 1 节 微 型 计 算 机 概 述
微型计算机系统的层次及分类
微型计算机系统可以划分为微处理器、 微型计算机和微型计算机系统3个层次：
微处理器：主要由运算器、控制器和寄存 器组3个基本部件及通信线路构成，通常集成在 一个芯片上。
微处理器通过总线及接口电路连接输入、输出 设备，组成微型计算机的硬件结构
总线:
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第 通过 公路 总线 可以连接千家万户， 各器件 5 连一条线 节 而不用在 各器件 各家 之间都 修一条路。
微 机 总 线 与 接 口
总线是微机内部件之间、设备之间传
输信息的公用信息线。
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总线的主要性能指标
例如：Pentium级的CPU字长是32位，位宽是64位。
外频提高后，CPU与内存 之间的交换速度也相应的 加快。
外频 指CPU总线频率，CPU与周边设备(部件) 传输数据的频率 . 11 / 39
CPU主频 CPU主频也称工作频率，运算时的工作 频率，是CPU内核电路的实际运行频率，也称 CPU内频。
第 Windows附件中常用软件 ６ 节 记事本: 开始→所有程序→附件→记事本 简单文本编辑器，文本中只能是文字和数字。 微 是编辑或查看文本（TXT）文件常用工具 机 常 用 软 计算器：开始→所有程序→附件→计算器 件 利用“查看”菜单可选择“科学型” 或” 介 标准型”计算器。 38 / 39 绍
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微型计算机分类
第 1 节 微 机 主 板 与 微 处 理 器
微型计算机,简称微机,又称个人计算机 ( Personal Computer )
重新启动 按钮 Reset
硬件从外表看有四部分：主机 箱、显示器、键盘和鼠标器。 电源按钮
4 / 39 Power
和外部设备有机地结合起来，形成一套 2 CPU插座 完整系统。 节 微 BIO 机 北桥 S芯 芯片 片 主板是微型计算机系统的框架，它 主 决定整台计算机的性能、档次、运 板 行稳定与否。 简 介接口：并行口： PS/2 USB接口
出
设
像素：屏幕由若干行和列小点构成，每个小
备 点称为一个像素。 分辨率：构成图像像素的总合。如800×600 和1024×768 等。 30 / 75hz及以上为合适。 输
出
显示内存：空间大小决定着分辨率和色彩显
设 示能力。 显示存储空间= 备 水平分辨率×垂直分辨率×色彩位数／8
取消键或 键盘 逃脱键 ( Esc
功能键： Keyboard ) F1～ F12 编辑键