微机硬件系统组成
微机硬件系统的基本组成
微机硬件系统的基本组成
微机硬件系统的基本组成包括：
1.中央处理器（CPU）：是微机系统的核心组件，主要负责数据处理、控制和计算等功能。
2.内存（RAM）：主要用于存储在运行程序时需要的数据、指令和结果等信息。
3.输入设备：用于将用户或其他设备输入的信息转换成计算机可识别的格式，例如键盘、鼠标、扫描仪等。
4.输出设备：用于将计算机处理结果转换成人类可识别的形式，例如显示器、打印机、音箱等。
5.存储设备：用于长期存储数据和程序，例如硬盘、光盘、U盘等。
6.总线：用于连接各个硬件部件的数据通道，例如系统总线、扩展槽、串行接口等。
7.电源：用于提供电压和电流来驱动硬件系统，例如电源适配器、电池等。
以上是微机硬件系统的基本组成。
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
返回本章目录
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
计算机硬件的组成
计算机硬件的组成微型计算机系统是由硬件系统和软件系统组成。
硬件系统是构成计算机系统的物理实体，例如显示器、机箱、键盘、鼠标等，都是看得见的部分。
硬件系统的基本任务是接受计算机程序，并在程序的控制下完成数据输入、数据处理、和输出等任务。
计算机系统的组成结构示意图如下：CPU主机板主机内存储器各种功能卡板计算机硬件系统外存储器输入设备外设输出设备计算机系统操作系统语言处理系统系统软件各种服务程序计算机软件系统用户程序字表图形处理软件应用软件游戏娱乐软件计算机硬件系统和软件系统即是相互依存又是互为补充的。
下面我们主要介绍一下微机的硬件知识：所谓硬件硬件：一般我们看到的电脑都是由：主机（主要部分）、输出设备（显示器）、输入设备（键盘和鼠标）三大件组成。
而主机是电脑的主体，在主机箱中有：主板、CPU、内存、电源、显卡、声卡、网卡、硬盘、软驱、光驱等硬件。
其中，主板、CPU、内存、电源、显卡、硬盘是必须的，只要主机工作，这几样缺一不可。
从基本结构上来讲，电脑可以分为五大部分：运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备。
下面我将一步一步的来揭开它们的神秘面纱。
(一)机箱首先来看看机箱，机箱除了给计算机系统建立一个外观形象之外，还为计算机系统的其它配件提供安装支架。
另外，它还可以减轻机箱内向外辐射的电磁污染，保护用户的健康和其它设备的正常使用，真可称的上是计算机各配件的“家”。
目前市场上的主流产品是采用ATX结构的立式机箱，AT结构的机箱已经被淘汰了。
机箱内部前面板侧有用于安装硬盘、光驱、软驱的托架，后面板侧上部有一个用来安装电源的位置，除此之外，其风部还附有一些引线，用于连接POWER键，REST键，PC扬声器，以及一些指示灯。
其内部结构如图所示(二) 主板主板(英文名Mainboard 或 Motherboard)是计算机系统中最大的一块电路板，主板又叫主机板、系统板、或母板，它安装在机箱内，也是微机最重要的部件之一，它的类型和档次决定整个微机系统的类型和档次。
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
微型计算机的硬件组成
微型计算机的硬件组成一、CPU、内存、接口和总线的概念点击折叠视频：CPU、内存、接口和总线的概念1微型计算机的结构微型计算机包含了多种系列、档次和型号等。
这些计算机的共同特点是体积小，适合放在办公桌上使用，而且每个时刻只能一人使用，因此又称为个人计算机（PC）。
图1-3是PC的典型结构。
2主板主板是固定在微型计算机主机箱箱体上的一块电路板。
主板上装有大量的有源电子元件。
其中主要组件有CMOS、基本输入输出系统（BIOS）、高速缓冲存储器（cache）、内存插槽、CPU插槽、键盘接口、软盘驱动器接口、硬盘驱动器接口、总线扩展插槽（提供ISA、PCI 等扩展槽）、串行接口（COM1、COM2）、并行接口（打印机接口LPT1）、USB接口等。
因此，主板是计算机各种部件相互连接的纽带和桥梁。
3中央处理器中央处理器（CPU）是计算机的核心，包括运算器、控制器和寄存器等。
计算机的运转是在CPU的指挥控制下实现的，所有的算术运算和逻辑运算都是由它完成的。
因此，CPU是决定计算机速度、处理能力和产品档次的关键部件。
图1-3 PC的典型结构4内存储器存储器分为内存储器和外存储器，通常分别简称为内存和外存。
内存是计算机的主要工作存储器，是计算机用于直接存取程序和数据的地方。
计算机在执行程序前必须将程序和数据装入内存中，这种装入信息的操作称为“写入”；所执行的指令及处理的数据，也必须从内存取出，这种取出信息的操作称为“读出”。
存储器读出信息后，原内容保持不变；向存储器写入信息，则原内容被新内容所代替。
由于内存是由半导体器件构成的，没有机械装置，所以内存的读写速度远远高于外存，但容量也相对较小，主要用来存放计算机正在使用的程序和数据。
内存又分如下两种：（1）只读存储器ROM只读存储器（Read Only Memory，ROM）存储的内容由厂家一次性写入，并永久保存下来，用户只能从ROM读出原有内容，不能再向其写入新内容，因此称为只读存储器。
微机原理与接口技术
微机原理与接口技术-学习指南一、填空题1.微机硬件系统包括（微处理器，存储器，输入设备，输出设备，接口电路及其他支持电路）五部分。
2.微机软件系统可分为（系统软件和应用软件）两大类，保证计算机正常工作必不可少的软件是（操作系统）。
3.微机系统总线按功能可分（三）类，它们分别是：（控制总线，数据总线和地址总线）4．8086/8088CPU最大寻址空间是（220=1MB），最大模式的含义是：（系统中有两个或多个微处理器，其中有一个是主处理器8086，其它的处理器称为协处理器，它们协助主处理器工作）。
5．8086/8088CPU中，每段最大地址空间为（216=64KB），段在内存的起始位置由（段寄存器）确定，20位物理地址的计算公式是：（段地址*16+段内偏移地址）6．8086/8088CPU中，设置指令预取队列的目的是：（将取指令和执行指令这两个操作分别由两个独立的功能单元并行进行，提高微处理器的指令执行速度和总线利用率。
）。
7．8086/8088CPU中的内部寄存器按功能可分为（四）类，它们分别是：（通用寄存器，段寄存器，指令指针寄存器和标志寄存器）8．存贮器的容量可表示为（字节数），衡量存贮器性能的主要参数是：（存储容量，读写速度，非易失性和可靠性）。
9．根据信息存取方式，半导体存贮器可分为（随机存取存储器）和（只读存储器）。
10．静态RAM的基本信息存贮单元是（触发器），动态RAM的基本信息存贮单元是（带驱动晶体管的电容）。
11．地址译码方式有（全译码法）和（部分译码法），前者利用（全部地址总线）唯一确定一个存贮单元，后者一个芯片占用（多个）芯片地址空间。
12．位扩展采用芯片组法，芯片组的连线原则是：（入/出数据线分别作为存储器的高低位字节的数据线，并同时完成读写操作）。
13．操作数有（2）种，它们分别是：（数据操作数和转移地址操作数）。
14．转移地址的寻址方式有（4）种，它们分别是：（段内直接寻址，段内间接寻址，段间直接寻址，段间间接寻址）。
微型计算机硬件组成.ppt
计算机文化基础
5
常见微机系统
平板电脑 移动计算机
计算机、电视、影 音三模式
家庭网络计算机
6
微机基本结构 显示器、键盘和主机
7
2.1.2 微型计算机的分类
1 按组成结构分类 单片机 组成部分集成在一个超大规模芯片上，广泛 用于控制、仪器仪表、通信、家用电器等领域。 单板机 各组成部分装配在一块印刷电路板上，常用 于过程控制或作为仪器仪表的控制部件 。 多板机 各组成部分装配在多块印刷电路板上，如台 式、便携式PC 机。
2
计算机系统的组成
运算器
CPU
寄存器 控制器
硬件
主机
内存
随机存储器(RAM) 只读存储器(ROM) 高速缓冲存储器
计
输入设备：键盘、鼠标、扫描仪
算 机
外部设备
输出设备：显示器、打印机 外 存：软、硬盘、光盘、闪存
系
网络设备：网卡、调制解调器等
统
操作系统：Windows、Unix、Linux
系统软件 语言处理程序：C、Pascal、VB等
使用单片机芯片构成的仿真系统。
有镜像功能的单板机
2019/12/17
计算机文化基础
9
微型计算机的发展方向
① 高速化 处理器主频
② 超小型化 典型的标志是笔记本电脑和PDA的流行。
③ 多媒体化 全新的多媒体处理芯片、多媒体和超媒体系 统的开发和标准化、虚拟现实技术和发展多媒体通信等。
④ 网络化 网络计算机、具有联网功能的PDA以及各种类 型的个人计算机等正在飞速发展。
主板板载了四条DDR2内存插槽，支持 最高8GB DDR2-800内存容量和双通道 技术。另外，内存插槽的周围布满了不 少铝壳固态电容，内存的工作稳定性完 全得以保障。
3-微机硬件组成-3.1-3.2
差分(CK, /CK)
差分(CK, /CK)
2, 4, 8 有 2.5V
Single clock
1, 2, 4, 8, full page 无 3.3V/2.5V
BL(突发长度) 4 (Burst chop), 8 4, 8 数据选通信 号 电压 差分(DQS) 1.5V 差分(DQS) 1.8V
标准 CL范围
封装形式
SSTL_15
SSTL_18
SSTL_2 2, 2.5, 3
TSOP(II)/FBGA/LQFP
LVTTL 2, 3
TSOP(II)/FBGA
5, 6, 7, 8, 9, 10 3, 4, 5
FBGA FBGA
DDR内存组织
• 若干SDRAM或DDR内存芯片构成内存条， 也称作内存模组。 • 内存条安装在主板上，由北桥或MCH中 的内存控制器管理。
以Intel 875芯片组为例
• 主板结构：
• • • • • • • • 前端总线(System Bus) DDR (Double Data Rate) 内存 双通道内存总线(Dual Channel Memory Bus) 加速图形端口AGP (Accelerated Graphics Port) 通讯流架构CSA (Communication Streaming Architecture)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ固件中心FWH(Fireware hub) 加速中心架构AHA(Accelerated Hub Architecture) PCI (Peripheral Component Interconnect)局部总线
DQM, 输入 UDQM, LDQM
A0-A11
DQ0-DQn
输入
微型计算机硬件
特点：ROM中的数据断电后仍然保存。 （2）随机存取存储器（RAM —Random Access Memory ）
RAM：存放用户数据和程序。断电后内容丢失，RAM中的内容 可随时读写。
系统对内存的识别是以Byte（字节）为单位，每个字节由8位二进制数组成。
CPU插槽 芯片组 内存插槽 系统BIOS，提供最基本的硬件控制功能板的板载功能 随着主板技术的发展，主板已经不单一的是搭 载CPU、内存、硬盘以及外设的平台，而是可以附加 许多原来由各种类型的卡所承担的功能。这些功能 称为板载功能。
限变得模糊，大、小、微型计算机的工作原理和系 统结构相类似。
微型计算机可分为IBM-PC兼容机和苹果机两大类。
微型计算机硬件
微机系统结构示意图
微型计算机硬件系统是由中央处理器、存储器、 I/O （输入/输出）设备及其接口电路和总线组成。
中 央 处 理 器 内存插槽 主存储器 外存接口 硬盘等 I/O接口 键盘显示 其他I/O 各种外设
CPU
Cache
RAM
外存
（3）外部存储器（硬盘、光盘、移动盘）
外存特点：顺序存取/块存取，容量大，速度慢，价格低；不能 由CPU直接访问，存放暂时不用的数据和程序。 1）硬盘 硬盘存储器的基本组成是硬盘盘片和硬盘驱动器，硬盘盘片由 涂有磁性材料的铝合金构成。 磁道 柱面
扇区
特点：工作速度较快、存储容量大，已超过 1TB，一般配置的硬盘容量为几百GB。 硬盘驱动器:常用字母C:、D: ……来标识。 柱面：磁盘上同一编号的磁道构成柱面
学习的重点是理解和掌握计算机硬件系统的组
成，了解和认识微型计算机的各部分设备。初步掌 握微型计算机硬件设备的正确连接方法及购机常识。
微型计算机系统(简称微机系统)与传统的计算机系统一样,也是由硬件系统和软件系统两大
微型计算机系统(简称微机系统)与传统的计算机系统一样，也是由硬件系统和软件系统两大部分组成。
计算机硬件系统由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件构成。
软件系统由系统软件和应用软件两大部分组成。
系统软件包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、网络通信管理程序等部分。
应用软件包括的面非常广，它包括用户利用系统软件提供的系统功能、工具软件和其它实用软件开发的各种应用软件。
当前使用比较多的操作系统有UNIX、Linux，MS-DOS 和Windows操作系统。
内存又称为主存，分为随机存储RAM和只读存储器ROM两种，速度比外存快由于CPU比内存速度快，目前，在计算机中还普遍采用了一种比主存储器存取速度更快的超高速缓冲存储器，即Cache，置于CPU 与主存之间，以满足CPU 对内存高速访问的要求。
有了CaChe 以后，CPU 每次读操作都先查找CaChe，如果找到，可以直接从Cache中高速读出；如果不在CaChe中再由主存中读出在微型计算机中，常用的外存有磁盘、光盘和磁带，磁盘又可以分为硬盘和软盘。
基数是指该进制中允许选用的基本数码的个数。
每一种进制都有固定数目的计数符号。
十进制：基数为10，10个记数符号，0、1、2、……9。
每一个数码符号根据它在这个数中所在的位置(数位)，按“逢十进一”来决定其实际数值。
二进制：基数为2，2 个记数符号，0 和1。
每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢二进一”来决定其实际数值。
八进制：基数为8，8个记数符号，0、1、2、……7。
每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢八进一”来决定其实际的数值。
十六进制：基数为16，16个记数符号，0-9，A，B，C，D，E，F。
其中A～F对应十进制的10～15。
每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢十六进一”决定其实际的数值。
字节简写为B，人们采用8位为1个字节。
1个字节由8个二进制数位组成。
字节是计算机中用来表示存储空间大小的基本容量单位。
微型计算机系统的组成
字节： 字节 8个二进制位，是计量存储容量的基
本单位，英文名Byte，简称B。
1B=8bit 1MB=1024KB
1KB=1024B 1GB=1024MB
返回
内存条内存条-随机存储器
(RAM(RAM-random access memory)
性能
硬件 系统 软件 系统
存储器是计算机存储信息地方，中央处理器把将要进行处理的信息或 已处理完的信息均存放在存储器中。它就像一个工厂的仓库，待处理 的原料、半成品以及出产后的成品均放在仓库中。存储容量的大小在 某种程度上决定着计算机整体处理数据的能力。 内存是仅次于CPU的决定计算机性能的一个重要标志，现在2G内 内存是仅次于 的决定计算机性能的一个重要标志，现在 内 的决定计算机性能的一个重要标志 存已成为个人计算机的基本配置。 存已成为个人计算机的基本配置。
软件 系统
输入设备
控制器
返回
数据流 控制流
计算机的工作原理
输入信息─→存储信息─→处理信息─→输出信息
存储器
硬件 系统 软件 系统
运算器
输入设备 数据流 控制流
控制器
输出设备
返回
冯.诺依曼计算机的逻辑构成
裸机
硬件 系统 软件 系统
windows系统 基本操作平台 系统-基本操作平台 系统 管理计算机的全部硬件、软件资源和数 设备驱动程序 据，控制程序运行改善人机界面 Office等软件
硬件 系统
裸机: 裸机:即是电脑硬件的组合
显 示 器 声卡 显卡
内存 电 源
硬件 系统 软件 系统
键 盘 主 CPU 板 硬
返回
CPU
运算器-算术运算、逻辑运算 控制器
微机硬件系统的组成
微型计算机系统基本组成
主机 硬 件 系 统
中央处理单元 主(内)存储器
运算器 控制器 RAM ROM
外(辅)存储器（磁盘、光盘）
微型计算机系统
外设
输入设备（键盘、鼠标等） 输出设备（显示器、打印机等）
操作系统（DOS、Windows等）
系统软件
程序设计语言处理程序
性能指标：内存容量、存取周期、性能价格比 分类：只读存储器（ROM、PROM、EPROM、
E2PROM） 随机存储器（SRAM、DRAM）
❖ 高速缓冲存储器（Cache）二级缓存，解决CPU与普 通RAM之间速度不匹配的问题。
硬件系统——内存储器
常见的几种内存条
硬件系统——外存储器
功能和特点：
声卡的总线接口有ISA和PCI两种，PCI已经 成为主流。声卡除了发声以外，还提供录入、 编辑、回放数字音频和进行MIDI音乐合成的能 力。
扬声器主要有音箱和耳机两类。
硬件系统——输出设备
PCI声卡
硬件系统——输出设备
投影机
实物投影机
硬件系统——连接结构
总线结构图
组成：
运算器：加法器、移位求反电路及标志寄存器等 控制器：指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器
功能：运算处理、数据传输、整体控制 分类：8位、16位、32位和64位 性能指标：
字长：决定能力。
指微处理器在每个时钟周期内能够处理数据的二进制位数。
主频：决定速度。
指微处理器的主时钟在每秒钟内所发出的脉冲信号的数量。
外存储器用来存放需要永久保存的或相 对来说暂时不用的各种数据和程序。外存储 器不能被CPU直接访问，必须通过专门设备 将存储在外存中的信息先调入内存中才能为 CPU所利用。外存存取速度慢，但存储容量 大，价格低廉，而且大部分可以移动，便于 不同计算机之间进行信息交流。
微机硬件系统概述
❖ 在现代计算机系统中，总线往往是计算机数据交换的中心，总线的结构、技术 和性能等都直接影响着计算机系统的性能和效率。
❖ 按层次结构可把总线分为CPU总线、存储总线、系统总线（扩展总线、局部总 线）和外部总线。
微机组装与维护技术
1.1 微机硬件系统基本结构
❖冯·诺依曼体系结构中将计算机硬件系统分为运算器、控制 器、存储器、输入设备和输出设备五大部分。
❖微机硬件系统也采用这一体系结构。 ❖为了把微机各组成部件连接成一个整体，通常采用总线结
构，通过总线使得各部件之间能够传输各种信息。 ❖输入设备和输出设备通过接口连接到总线。 ❖总线及其控制电路与接口插槽等构成了主板。
微机组装与维护技术
Gvcgf b h
主板实物图
Floppy
微机组装与维护技术
总线结构图
CPU
总线
存储器
输入/输出设备 外设
微机组装与维护技术
3. 存储器
❖ 存储器就是计算机的存储部件，用来存放信息，主要功能是保存大量的程序和 数据信息，并能在计算机运行中高速地完成指令和数据的存取。
❖ 存储器由多个存储单元组成，每个存储单元对应一个编号，称为存储单元地址。 ❖ 可以根据存储单元地址存/取其中的信息，存取信息称为访问存储单元，即对存
在主板上的总线相连接，以实现相互间通信。 ❖ 存储器又可分成主存储器（内存储器）和辅助存储器（外存储器）。 ❖ CPU、主板与内存储器一起构成主机。 ❖ 外设包括外存储器、输入设备和输出设备。 ❖ 主机和外设一起形成一台完整的微机硬件系统。
微机组装与维护技术
微型计算机系统组成
大学计算机基础——沈阳药科大学
第一节 微型计算机的硬件系统
四、外存储器 4. 优盘(U盘、闪存盘, Flash Memory) ➢ 闪速存储器是90年代INTEL公司发明的一种高密度、非易失性存储器(NVM)，掉电后信息不丢 失，且无需特殊的高电压就可以擦除和重写。 ➢ 由于其具有瞬间的清除能力，因此TOSHIBA公司将其命名为Flash Memory。 ➢ 目前被广泛应用于数码照相机、MP3播放器等移动存储中。 ➢ 外形美观，形式多样。
大学计算机基础——沈阳药科大学
第一节 微型计算机的硬件系统
六、输出设备（Output Device）
➢ 输出设备是将计算机处理的结果转换成人们能够识别的数字、字符、图像、声音等形式展示 出来。
➢ 常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音箱等。
大学计算机基础——沈阳药科大学
第一节 微型计算机的硬件系统
第一节 微型计算机的硬件系统
四、外存储器 3. 光盘(Optical Disk) ➢ 光盘是指利用光学方式进行读写信息的存储介质，需要使用光盘驱动器（光驱）来对光盘里 的信息进行操作。 ➢ 光盘的盘片由几层功能不同的介质组成(不同的光盘包含的层数不同)，一般都包括以下5个基 本层次： • 塑料基层 • 数据层 • 反射层
第一节 微型计算机的硬件系统
四、外存储器 ➢ 外存储器又称外存，主要用来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。 ➢ 外存和内存相比具有存储容量大、停电后数据不丢失、运行速度慢、类型多样化等特点。常 见的外存储器有软盘、硬盘、光盘、优盘（U盘、闪盘）等。 ➢ 所有存储器都是以字节（Byte，B）为单位的，1B=8bit。由于外存的容量较大，为了描述的 方便而出现了一些较大的容量单位，它们是艾、拍、太、吉、兆、千。其换算关系为 1EB=1024PB、1PB=1024TB、1TB=1024GB、1GB=1024MB、1MB=1024KB、 1KB=1024Byte
《微机原理及应用》各章习题参考答案
《微机原理及应用》各章习题参考答案第1章微型计算机概论一、填空题1. 微机硬件系统主要由CPU、（存储器）、（总线）、（输入输出接口）和输入输出设备组成。
2. 冯·诺依曼计算机的核心原理是（存储程序原理）3. 完成下列数制的转换1）10100110B=（ 166 ）D=（ A6H ）H2）223.25 =（ 11011111.01 ）B=（ DF.4 ）H3）1011011.101B=（ 5B.A ）H=（1001 0001.01100010 0101 ）BCD4. 已知[X]补5. 已知A=10101111，B=01010000，则A∧B的结果为( 00000000 ) B=86H，则X的十进制表示形式为( -122 )6. -29H的8位二进制反码是（11010110 ）B7.字符4的ASCII码=（ 34 ）H二、简答题1.冯.诺依曼计算机的结构是怎样的，主要特点有哪些？解：将计算机设计为由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等5个部分组成，所有的执行都以运算器为核心，采用存储程序工作原理。
2. 已知X=-1101001B，Y=-1010110B，用补码方法求X-Y=？解：[X-Y]补=[X+（-Y）]补= [X]补+[-Y] [X]补原=11101001B [X]补 [-Y]=10010111B原=01010110B=[-Y] [X-Y]补补= [X]补+[-Y]补X-Y=[[X-Y]=11101101B补]补=10010011=-0010011=-193. 写出下列真值对应的原码和补码的形式：1）X=-1110011B2）X=-713）X=+1001001B解：1）[X]原码=11110011B , [X]补码=10001101B2）[X]原码=11000111B, [X]补码=10111001B3）[X]原码=01001001, [X] 补码=01001001B=?4. 已知X和Y的真值，求[X+Y]补1）X=-1110111B Y=+1011010B2）X=56 Y=-215. 若与门的输入端A、B、C的状态分别为1、0、1，则该与门的输出端状态为？若将这3位信号连接到或门，那么或门的输出又是什么状态？解：由与和或的逻辑关系知，若“与”门的输入端有一位为“0”，则输出为“0”；若“或”门的输入端有一位为“1”，则输出为“1”。
个人计算机
1.PC（个人计算机）简介PC机实际上是一个计算机系统，它将一块主机板（含有微处理器、内存、I/O接口等芯片）、若干I/O接口卡、外部存储器、电源等部件组装成在一个机箱内，并配置显示器、键盘、打印机等基本外部设备。
1.1PC系统的基本组成微机硬件系统是指构成一台微型计算机所有功能部件的装置组合，其基本组成如图1.1所示。
图1.1微机硬件系统组成1.微处理器微处理器是一个集成了中央处理器（CPU）的大规模集成电路芯片，内部包括运算器、控制器和寄存器组三个主要单元。
2.存储器存储器是微机存放程序和数据的装置。
3.输入/输出设备和I/O接口输入输出设备是微机系统的重要组成部分。
输入设备是将外界信息送入计算机的装置。
输出设备是将计算机运算处理的结果信息以人们熟悉的形式显示出来的装置。
外部设备与CPU相比，工作速度较低，信息处理多样，不同外设的工作时序不一致等。
所以外设与CPU之间一般不能直接连接，而需要一个“接口电路”来作为外设与CPU之间的桥梁，这种接口电路称为I/O接口。
4.系统总线完成微处理器、存储器、外部设备等主要功能部件之间信息的相互传送的一组公共传输线称为系统总线。
1.1.2单片微型计算机单片微型计算机是指集成在一个芯片上的微型计算机，它是把组成微型计算机的各种功能部件：中央处理单元（CPU）、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、基本I/O接口电路、定时器/计数器等部件都集成在一块芯片上，构成一个完整的微型计算机，从而实现微型计算机的基本功能。
单片微型计算机的内部结构示意图如图1.2所示。
图1.2单片微型计算机内部结构示意图由于单片微型计算机的结构及功能均是按照工业控制要求设计的，所以其确切的名称应是单片微型控制器。
在实际应用中，通常很难将单片微型计算机直接和被控制对象进行电气连接，必须外加各种扩展接口电路、外部设备、被控制对象等硬件和软件，才能构成一个单片机微型计算机应用系统。
2.MCS-51单片机一个完整的计算机应该由控制器、运算器、存储器（ROM和RAM）和I/O 接口组成。
微机硬件系统
Socket 478接口
LGA 775接口
微机系统与维护
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2.1.1 CPU
4．CPU的主要性能指标
〔1〕主频
〔2〕外频
〔3〕前端总线〔Front Side Bus，FSB〕频率
〔4〕倍频系数
〔5〕字长
〔6〕缓存
〔7〕其他
微机系统与维护
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2.1.1 CPU
5．CPU的新技术 〔1〕超线程技术〔Hyper-Threading，HT〕 〔2〕双核处理器
微机系统与维护
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2.3.1 键盘 2.3.2 鼠标 2.3.3 显卡 2.3.4 显示器 2.3.5 打印机 2.3.6 扫描仪
2.3 输入输出设备
微机系统与维护
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2.3.1 键盘
u 键盘内有一个微处理器，负责控制整个键盘的工作，如键 盘自检、键盘扫描码的缓冲以及和主机的通信等，当键盘 的一个键位被按下时，微处理器依据该键位所在的具体位 置，将该字符信号转化为二进制码传给主机。
USB HUB的键盘和集成Mic和Speak的键盘等多种形式的键盘。
微机系统与维护
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2.3.1 键盘
2．键盘的选购 u 键盘的选购除了选择品牌以外，还应考虑键盘接口、 手感舒适和外观等因素。
微机系统与维护
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2.3.2 鼠标
1．鼠标的分类 〔1〕按结构分类：常用鼠标可分为机械式、光机式、光电
第2章 微机硬件系统
学习内容 1．CPU、主板和内存 2．外存储器设备 3．输入输出设备 4．多媒体设备 5．其他设备
实训内容 1．认识微机的主要部件 2．多媒体微机配置市场调研
微机系统与维护
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附
精选课件
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电源
ATX型开关电源，它的工作 是将220V的交流市电转换成 为电脑工作需要的3、±5、 ±12V直流电压，电源功率在 200~300W之间，它的散热风 扇是电脑噪音的发源地之一。
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扫描仪
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退 出 扫描仪的作用是把已经拍好的照片、报刊杂 志上的图像或影像通过扫描后保存到电脑里。
CMOS是主板一块可读写的RAM芯片，用它来保 存当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定。
附
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附
外存储器
软盘驱驱器 硬盘驱动器
光盘驱动器
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附
声卡与音箱
声卡是计算机处理音 频信息的主要设备。 它的主要参数有：采 样位数、采样频率。
附
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DC数码相机
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DV数码摄像机
附
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课堂延伸（一）
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附
1、微机的使用环境
（1）环境温度：在室温15℃～35℃之间能正常工作。 （2）环境湿度：放置微型机的房间的相对湿度在
20%～80%之间。
（3）洁净要求：应保持工作室清洁，使磁头、磁盘 读写准确。
对照主板说明书即可了解 这些分别是： CPU插槽、 电源插座、内存插槽、 ISA插槽、PCI插槽、AGP 插槽、 EIDE（硬盘、光
驱）接口、软盘驱动器接口。此外，主板上还有DIP 开关和控制芯片组、BIOS芯片，以及其他串行口、并 行口、PS/2接口、UBS接口、CPU风扇电源接口、各 类外设接口、各种跳线、主板与机箱面板的按钮和指
示灯接口。
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CPU
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CPU是微机的核心元件，反映它性能指标是字长和频 率。字长是计算机能同时处理数据的长度，而频率则 表明计算机的工作速度，频率越高，系统工作速度就 越快。
附
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内存储器
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内存条
内存储器分别为只读存储器（ROM）和随机存取器
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附
本章要点
一、主机 二、主板 三、CPU 四、外存储器 五、声卡与音箱 六、显示器 七、显卡 八、键盘与鼠标 九、打印机
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十、电源 十一、扫描仪 十二、Modern 十三、数码设备
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微机硬件系统组成
附
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（4）电源要求：微型机一般使用220V、50HZ的交流 电。最好提供不间断供电电源UPS，并装有可靠的 地线。
（5）防止干扰：微型计算机附近避免强磁场干扰。
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课堂延伸（二）
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2、微机的系统维护
（1）微型机开关的顺序。
（2）机器应常处于运行状态，不应长期闲置不 用。
附
色 彩 数：指显示器的色彩还原能力。
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显卡
显示卡又称显示适配器。现在普遍使用的是 AGP显示卡。
附
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附
键盘与鼠标
键盘
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鼠标
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打印机
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针式打印机
喷墨打印机
激光打印机
打印机主要用于打印数据、文字和图形等输出结果。常见 打印机分为击打式和非击打式打印机两类。
音箱是多媒体计 算机不可缺少的 部件。
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显示器
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CRT显示器
性能指标：
液晶显示器
分 辨 率：用水平显示的像素个数*水平扫描线数表示来表示。
屏幕大小：显示区域的大小，如17寸、19寸等。
点 间 距：指屏幕上两个颜色相同的荧光点之间的最短距离。
刷新频率：分为垂直刷新频率和水平刷新频率。
扫描仪的主要指标：
光学分辨率DPI（即每英寸扫描点数）、扫描 的位数、扫描仪的大小、扫描仪接口、提供的 附 软件：
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调制解调器
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外置Modem
内置Modem
调制解调器又称MODEN，是人们用来上网必不可 少的网络设备 ，在Modem的硬件结构中，主芯片是 至关重要的部分，它的性能和品质直接决定了 Modem的整体性能。
附
1.3.1 微型计算机硬件系统
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。
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）。为了 与外围设备连接，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 备连接的接口卡，用来连接不同的外部设备。
（3）软盘的使用及保存过程中应防磁、热、强 光或受潮霉变。
（4）工作过程中不应经常搬动，它会使软盘、 硬盘磁头受到伤害。
（5）显示器的保护应做好防强磁场的措施。
（6）打印机必须在干净无尘的环境中工作。
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（RAM）
内存主要指标是存取速度，以纳秒（ns）表示。
附
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计算机中传输信息的公共通路称为总线（BUS）
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附
按照总线上传输信息的不同，总线可分为：
（1）数据总线（DB）：用来传送数据信息，它 主要连接了CPU与各个部件，是它们之间交换 信息的通路。
（2）地址总线（AB）：用来传送地址信息。CPU 通过地址总线中传送的地址信息访问存储器。
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。 精选课件
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附
主机
主机由机箱、主板、 CPU、内存、硬盘 驱动器、光驱、声 卡、显示、电源等 组成。
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主板
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附
主板是微机中结构最复杂，
功能最多的重要部件，若
（3）控制总线（CB）：用来传送控制信号，以 协调各部件之间的操作。
常用的总线结构有：
（1）ISA总线、（2）PCI总线
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BIOS和CMOS
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BIOS是微机处理信息时最基本的输入与输出接口， 每当打开计算机时，BIOS都要进行自检，即检测所 有主要部件是否能正常运行。