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
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1
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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
36
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。
微型计算机基础知识
系统软件： 为解决用户使用计算机而编写的程序。
软件
例如： 操作系统、编译程序、汇编程序、 监控程序、诊断程序。
应用软件： 为解决特定问题而编制的程序 例如： 程序包、数据库、窗口软件。
2.三类编程语言：
机器语言
汇编语言
高级语言Βιβλιοθήκη 最贴近机器硬件的二 进制代码
使用助记符代替二进 制代码
将按权展开式按照十进制规律相加，即得对应十进制数。
(1011.11)2 = 1×23 + 0×22 + 1×21 + 1×20 + 1×2-1 + 1×2-2 = 8 + 0 + 2 + 1 + 0.5 + 0.25 = 11.75
(1011.11)2 = (11.75)10
微型计算机系统知识
3. 八进制数
发展 阶段
小型机阶段 微型机阶段
对大型机的第一次“缩小化”。
代表机型： 苹果公司的APPLE-2,IBM公司
对大型机的第二次的“的I缩BM小-P化C。”
客户机/服务器阶段 互联网阶段
处应理用于能航力空强，的铁计路算联机机订提票供系磁统盘。服 务和文件服务，处理能力强的扮演服 务器，处理能力弱的充当客户机。
人们使用最多的编程语言，较为流 行的有各类C、BASIC等。
微型计算机系统知识
1.2 微型计算机数制及其转换
1.2.1 微型计算机常用数制的特点
1. 十进制数
（1）它的数码K共有十个，为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。数码的 个数称为基数，十进制数的基数是10。
（2）在一个数中，每一位有各自的权 （3）遵从“逢十进一”的原则。 任何一个十进制都可以写成以10为底的幂之和的形式。
微型计算机的基础知识
编辑ppt
7
1.1 微型计算机系统概述
（1）位（bit） 二进制数的一位，简写b
（2）字节（Byte） 8位二进制数组成一个字节，简写B
（3)还有千字节（KB)，兆字节（MB），千兆字节（GB）等。
换算关系如下：
1B=8b 1GB=1024MB
例如：X86指令集、MMX（多媒体扩展指令集）、SSE(数 据流单指令扩展指令集）、SSE2、SSE3、SEE4(SSE4.1和 SSE4.2)等。
3、程序：
设计者为解决某一问题而设计的一系列指令集合。
计算机程序可分为：
机器语言程序、汇编语言编程辑p序pt 和高级语言程序。
21
1.3 微型计算机基本工作原理
1.2 计算机硬件基本结构
3、存储器：
存储器分为内存储器(主存）和外存储器（辅存）。内存储器简称内 存或主存，它的存储容量一般较小，与CPU直接相连，存取速度快，主要 用于暂时存放当前执行的程序和相关数据；外存储器称为外存或辅存， 作为内存的辅助存储器，它的存储容量大，但存取速度远比内存慢，主 要用于存放需长期保存的程序和数据。
取指令——分析指令——执行指令
编辑ppt
23
1.3 微型计算机基本工作原理
6、计算机系统
主机 硬件
中央处理器 内存储器 外存储器
运算器 控制器
外设
输入设备
微型计算机系统
系统软件
输出设备
操作系统 服务软件 编译或解释系统
软件
信息管理软件
辅助设计软件
应用软件
文字处理软件
图形软件
各种程序包
如图：一个编完辑整pp的t 计算机系统
微型计算机硬件基础知识
微型计算机硬件系统
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)
主机
硬件 系统
计算机外观结构
主机前面板和主机箱后部
微处理器（CPU）
作业
上网查阅或进行市场调查，写一篇有
关微机硬件行情的论文。
控制总线(CB) 用来传送控制信号，以协调各部件的操作。
微型计算机的总线结构图
数据总线
地址总线 控制总线 输入接口 微处理 器 CPU 主存储器 RAM ROM 输出接口
输入设备
输出设备
总线工作示意图
主板
又称系统主板，用于连接计算机的多个部件。
CPU的插座及插槽 内存插槽 总线扩展槽 各种接口 BIOS芯片 CMOS芯片 DIP开关
移动存储设备
优盘
是一种可读写的半导体存储 器(闪速存储器)
性能指标：可擦写次数100万次以
上，可保存10年，存取速度比软
盘快15倍，容量在
1GB、2GB、4GB、8GB、
16GB、32GB、64GB
USB硬盘
是一种即插即用型移动式硬盘(抗 震性强)。
性能指标：容量10GB~2TB。
使用方法与优盘类似。
键盘中的每个按键通过电路与计算机内部的扫描码
一一对应，再由扫描码转换成ASCII码。
Print Screen
Print Screen：将桌面图片复制到系统剪切板 Alt+ Print Screen：将当前窗口图片复制到系统剪切板
鼠标
微型计算机原理及应用知识点总结
微型计算机原理及应⽤知识点总结第⼀章计算机基础知识⼀、微机系统的基本组成1.微型计算机系统由硬件和软件两个部分组成。
(1)硬件:①冯●诺依曼计算机体系结构的五个组成部分：运算器，控制器，存储器，输⼊设备，输⼊设备。
其特点是以运算器为中⼼。
②现代主流的微机是由冯●诺依曼型改进的，以存储器为中⼼。
③冯●诺依曼计算机基本特点：核⼼思想：存储程序；基本部件：五⼤部件；信息存储⽅式：⼆进制；命令⽅式：操作码（功能）+地址码（地址），统称机器指令；⼯作⽅式：按地址顺序⾃动执⾏指令。
(2)软件:系统软件：操作系统、数据库、编译软件应⽤软件：⽂字处理、信息管理（MIS）、控制软件⼆、微型计算机的系统结构⼤部分微机系统总线可分为3类：数据总线DB(Data Bus)，地址总线AB(Address Bus)，控制总线CB(Control Bus)。
总线特点：连接或扩展⾮常灵活，有更⼤的灵活性和更好的可扩展性。
三、⼯作过程微机的⼯作过程就是程序的执⾏过程,即不断地从存储器中取出指令,然后执⾏指令的过程。
★例：让计算机实现以下任务：计算计算7+10=？程序：mov al,7Add al,10hlt指令的机器码：10110000（OP）0000011100000100（OP）0000101011110100（OP）基本概念：1.微处理器、微型计算机、微型计算机系统2.常⽤的名词术语和⼆进制编码（1）位、字节、字及字长（2）数字编码（3）字符编码（4）汉字编码3.指令、程序和指令系统习题：1.1，1.2，1.3，1.4，1.5第⼆章8086／8088微处理器⼀、8086／8088微处理器8086微处理器的内部结构：从功能上讲，由两个独⽴逻辑单元组成，即执⾏单元EU和总线接⼝单元BIU。
执⾏单元EU包括：4个通⽤寄存器（AX，BX，CX，DX，每个都是16位，⼜可拆位，拆成2个8位）、4个16位指针与变址寄存器（BP，SP，SI，DI）、16位标志寄存器FLAG（6个状态标志和3个控制标志）、16位算术逻辑单元(ALU)、数据暂存寄存器；EU功能：从BIU取指令并执⾏指令；计算偏移量。
微机基础知识
运算前，用于保存一个操作数；
运算后，用于保存所得的和、差或逻辑运算结果
23:11
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单片机原理及接口技术
2）数据寄存器（DR）
数据(缓冲)寄存器(DR)：是通过数据总线 (DBUS)向存储器(M)和输入/输出设备I/O送 (写)或取（读）数据的暂存单元。
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单片机原理及接口技术
图1-4 随机存取存储器
23:11
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单片机原理及接口技术
2、I/O接口及外设
每个外设与微处理器的连接必须经过接口适配 器（I/O接口）。 每个I/O接口及其对应的外设都有一个固定的地 址，在CPU的控制下实现对外设的输入（读）和 输出（写）操作。
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指挥并控制CPU、内存和输入/输出设 备之间数据流动的方向。
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单片机原理及接口技术
3、CPU中的主要寄存器
1）累加器（A）
2）数据寄存器（DR） 3）指令寄存器（IR） 4）指令译码器（ID） 5）程序计数器（PC） 6）地址寄存器（AR）
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单片机原理及接口技术
1）累加器（A）
1、运算器 2、控制器 3、CPU中的主要寄存器
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单片机原理及接口技术
计算机的模型
微处理单元与存储器及I/O接口组成的计算机模型如图1-2 图中只画出CPU主要的寄存器和控制电路，并且假设所有 的计数器、寄存器和总线都是8位宽度。 ALU、计数器、寄存器和控制部分除在微处理器内通过内 部总线相互联系以外，还通过外部总线和外部的存储器 和输入/输出接口电路联系。 外部总线一般分为数据总线、地址总线和控制总线，统称 为系统总线。 存储器包括RAM和ROM。 微计算机通过输入/输出接口电路可与各种外围设备联接
微型计算机的基础知识
微型计算机的基础知识微型计算机是指体积较小、功能较强大的计算机系统。
它是现代社会中必不可少的工具，被广泛应用于个人和办公环境中。
了解微型计算机的基础知识对于每个人都至关重要。
本文将介绍微型计算机的构成、操作系统、常见的硬件设备以及互联网的相关概念，帮助读者对微型计算机有更全面的了解。
1. 微型计算机的构成微型计算机主要由以下几个核心组件组成：1.1 中央处理器（CPU）：是计算机的大脑，负责执行指令和控制计算机的各个部件。
1.2 内存（RAM）：用于存储临时数据和正在运行的程序。
1.3 存储器（硬盘、固态硬盘或闪存）：用于永久存储数据和程序。
1.4 显示器：用于显示计算机处理的图像和文字。
1.5 键盘和鼠标：用于输入指令和操作计算机。
1.6 声卡和扬声器：用于播放音频。
1.7 网卡：用于连接互联网。
2. 操作系统操作系统是微型计算机的核心软件，负责管理计算机的硬件和软件资源。
常见的操作系统包括Windows、macOS和Linux。
操作系统的功能包括：2.1 提供用户界面，使用户能够与计算机交互。
2.2 管理计算机的文件系统，负责文件的创建、存储和删除。
2.3 管理计算机的内存，分配和释放内存资源。
2.4 调度和管理计算机的进程，确保各个程序能够按照一定的规则共享计算机资源。
2.5 提供网络连接，使计算机能够与其他计算机进行通信。
3. 常见的硬件设备3.1 打印机：用于将计算机中的数据打印成纸质文件。
3.2 扫描仪：用于将纸质文件转换为数字形式以便计算机处理。
3.3 摄像头：用于拍摄照片和视频。
3.4 音箱：用于增强计算机的音频输出效果。
3.5 显卡：用于显示计算机图像和视频内容。
3.6 网络设备：包括调制解调器、路由器和交换机等，用于连接计算机到互联网或局域网。
4. 互联网和相关概念互联网是由全球各地的计算机网络相互连接而成的庞大网络。
它改变了人们的生活和工作方式，并成为信息获取和交流的重要工具。
1微型计算机基础知识
输入设备
存储器
运算器
输出设备
控制器 计算机基本组成框图
① 输入设备：人机器，键盘、鼠标等； ② 输出设备：机器人，显示器、打印机等； ③ 存储器：存放数据、程序代码的设备。
(1) 分类：内存、外存(磁盘、光盘)； (2) 单位：1存储单元大小=1字节(Byte)＝8位(Bit) (3) 寻址：1个单元 地址编号 (4) 容量：“字节数×位数”或“**K”字节
大规模集成电路计算机(第四代)：微 型计算机；巨型计算机；计算机网络 与分布式处理；软件工程；数据库技 术；人工智能；应用深入到人类生活 的各个领域；
第五代计算机：光子计算机、DNA分 子计算机、人工智能等。
§1.1 计算机发展简史
计算机的特点： 自动运算； 运算速度快； 运算精度高； 具有记忆和逻辑判断能力； 通用性强。
§1.4 数制及码制
2、数制之间的转换 (1) 二进制转换为十进制 将二进制按权展开相加。 例：将二进制数10110.111转换为十进制
§1.4 数制及码制
(2)十进制数转换为二进制数 对十进制的整数部分采用“除2取余法”； 对十进制的小数部分采用“乘2取整法”。 例：将十进制数67.625转换为二进制
87C196KB 87C196KC
§1.2 单片机发展概况
3、单片机的特点
① 体积小、功能全面； ② 可靠性高：总线在片内抗干扰；体积小易于进行电
磁屏蔽处理。 ③ 使用方便：硬件设计简单；开发工具及资料很全。 ④ 性价比高：印制板小、接插件少、调试简单。 ⑤ 易于产品化：适用于工业环境、开发周期短。
§1.1 计算机发展简史
电子计算机的分类: 按处理对象分：电子模拟计算机；电子
数字计算机；混合计算机 按性能规模分：巨型机；大型机；中型
微型计算机系统基础知识
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一、微型计算机系统的基本组成 微型计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬 件系统指构成计算机系统的物理实体或物理装置。软 件系统指在硬件基础上运行的各种程序、数据及有关 的文档资料。通常把没有软件系统的计算机称为“裸 机”。 （一）微型计算机的硬件系统 微型计算机的基本结构 微型计算机采用总线结构将CPU、主存储器和输入、输出 接口电路连接起来。 微型计算机的硬件组成 微机的硬件系统一般由安装在主机箱内的CPU、主板、内 存、显示卡、硬盘、软驱、电源和显示器、键盘、鼠 标等组成。为使电脑具有多媒体处理能力，还可以配 置光驱和声卡等多媒体外设。如果需要联网和发送传 真，还可以配置调制解调器、网卡、传真卡等。
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（五）外存储器 外存储器又称为辅助存储器，用来长期保存数据、信 息，主要包括：软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储 器。 （六）输入设备 常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、数码相机、 数字化仪等。 键盘：键盘是最常用的输入设备。键盘可以分为： 机械式和的电容式键盘。目前常用的键盘是电容式键 盘。键盘按其按键的功能可以分为打字机键、功能键 、光标控制键和数字小键盘。 鼠标：鼠标的结构常见的有：机械式、光电式和无 线遥控鼠标器。目前常用的是机械鼠标。 （七）输出设备 显示器：显示器是计算机中标准的输出设备。 打印机：按输出方式分为逐行打印机和逐字打印机 ；按打印颜色分为单色打印机和彩色打印机；按工作 方式分为击打式打印机和非击打式打印机。 Your company slogan
第一章 微型计算机基础知识
3、控制器（Control unit ）
它是计算机的控制中心，根据程序中的命令发出各 种控制信号，协调计算机内部以及主机与外设工作的各 种关系。 有两个主要功能： 一个是控制程序的运行； 另一个是对不同的外部事件做出相应响应的能力。 （这些外部事件是指：复位、停机、中断请求、总线请 求、总线周期延长等）
A0 A1 A2 A6 A7 RD 控制 WR D0 D1 D6 D7 存储器
1.1.2 中央处理器、微处理器和微控制器 在计算机中，通常把运算器和控制器以及数量不等 的寄存器作成一个独立部件，用一片VLSI实现，称为中 央处理器，缩写为CPU ( Central Processing Unit )，如 图1.2所示。
1.1.3 微型计算机系统的组成 微型计算机系统由硬件和软件两部分组成。 1．硬件部分 硬件部分包括主机和外部设备。 (1)主机包括CPU、内存储器、I／O接口、总线和 电源。 (2)外部设备包括输入设备和输出设备。 2．软件部分 软件部分包括系统软件和应用软件。 (1)系统软件 系统软件包括操作系统、程序设计语言的编译程 序和其他程序 (2)应用软件（或称用户软件）
5、总线（BUS）
现代的计算机系统广泛采用总线(Bus)结构。总线 是计算机各部件间传送信息的公共通路。 各部件分时复用总线，以保证数据、地址、指令和 控制信息在各部件之间 的传送。 有了总线结构以后， CPU 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。 一个部件只要满 足总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统 中去。
指令部件的构成如图1.4所示。
1.2.2 CPU内的寄存器 各种CPU内都包含数量不等的寄存器，它们可用于 暂存数据，做存储器I／O地址指针、计数器以及存放程 序运行的各种状态，如程序状态字寄存器(PSW： Program Status Word)或简称状态寄存器(SR)或标志 寄存器(FR)等。 由于CPU内部的寄存器的存取速度远比存储器快， 所以，寄存器用于暂时存储程序重复使用的数据、变量 和中间结果，可以大大提高程序的运行速度。 而寄存器数量的多少也是衡量CPU功能强弱的重要 指标之一。
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§1-11-1.1微型计算机微型计算机的组成微型计算机是大规模集成电路发展的产物，自1971年微型计算机问世以来，经过近30年的发展，它的应用范围之广，已达到了惊人的地步。
计算机除在科学计算领域中大显身手外，还在大到航天技术、人造地球卫星，小到家用电器等控制领域中大显神威，可以讲，计算机在现代社会中已是无孔不入。
而在不同领域和不同场合使用的计算机，其组成的形式和外观差异是很大的，如人们通常所见的微型计算机，由主机箱、键盘和显示器等组成，有的还配有打印机等。
也有一些计算机系统的组成与上述组成差别较大，如微电脑控制的家用洗衣机上的计算机，与洗衣机组成一体，没有通常所见的主机箱、键盘和显示器等，但在洗衣机上有塑料薄膜按键用于操作和选择工作状态，用发光二极管的亮灭来指示洗衣机的工作状态，这也是一种形式的计算机系统。
但是，不管计算机系统的形式和外观如何变化，计算机的基本组成结构还是有一定的模式，可以分为五大部分，如图1-1所示，其中最关键的一大部分就是运算器和控制器，它们组成中央处理单元CPU，从广义的角度来讲，只要具有中央处理单元CPU，其他部分不论如何组合，都可认为这就构成了计算机。
1．运算器运算器是计算机对各种代码信息进行处理的主要部件，这好比是人的大脑。
运算器对各种二进制数据进行运算、逻辑判别最后得出结果。
运算器由算术逻辑单元、寄存器、加法器以及一些控制电路等组成。
1-1 总线BUS 输入设备输出设备运算器存储器输入指令输出指令操作指令存取指令控制器图1-1 微型计算机的组成第一章微型计算机基础知识2．控制器控制器是计算机的总指挥部，由控制器发出控制指令，实现计算机各部分之间的有机联系，使计算机各部分能协调一致地工作。
控制器如同马路上的交通警察，控制器由时序电路和一些逻辑电路构成。
3．存储器计算机的存储器分为内存储器和外存储器二部分。
存储器是用于存放计算机程序、计算机参数设置、原始数据、中间结果或最终结果的部件。
第一章微型计算机基础知识
已知原码为00000001，则它的反码是 ______________，补码是 _______________。
已知原码为11001001，则它的反码是 ______________，补码是 _______________。
关于补码运算
在计算机中， 在计算机中，带符号数一般都以补码的形 式在机器中存放和进行运算。 式在机器中存放和进行运算。
第1章 微型计算机基础知识 章
1.1计算机中的数和数制 计算机中的数和数制
一、计算机中的数制 表示:最简单 可靠；运算规则最简单。 最简单,可靠 表示 最简单 可靠；运算规则最简单。 （一）二进制数 特点： ．具有两个不同的数字符号， 特点：1．具有两个不同的数字符号，即0和1。 和 。 2．逢二进位。 ．逢二进位。 例如： 例如： 111．11 ． （二）十六进制数 特点： ．具有16个数字符号 采用0～ 和 ～ 。 个数字符号， 特点： 1．具有 个数字符号，采用 ～9和A～F。 2．逢16进位 ． 进位 小数点左边的权是16的正次幂 小数点左边的权是 的正次幂 小数点右边的权是16的负次幂 小数点右边的权是 的负次幂
CPU执行程序的简要过程 执行程序的简要过程
1)PC给出当前指令的存储地址 给出当前指令的存储地址 2)CPU到存储器取指令，PC自动加 到存储器取指令， 自动加 自动加1 到存储器取指令 3)指令译码器对指令译码，CPU执 3)指令译码器对指令译码，CPU执 指令译码器对指令译码 行指令 程序存储器 地址 程序代码 指令代码1 指令代码 指令代码2 指令代码 指令代码3 指令代码 … N 指令代码n 指令代码
注意 所谓的只读和随机存取都是指在正常工作 情况下而言，也就是在使用这块存储器的时候， 情况下而言，也就是在使用这块存储器的时候， 而不是指制造这块芯片的时候。 而不是指制造这块芯片的时候。
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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