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
第十二页,共29页，
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
It is applicable to work report, lecture and teaching
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。
第2章微型计算机硬件系统-PPT精选文档
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第2章 微型计算机硬件系统
第一代：8086和8088
时间
1978～1981年
1978年-- 8086
16位微处理器 寄存器和数据总线均为16位 地址总线为20位 设置了6字节的指令预取队列
1979年– 8088
外部数据总线为8位 设置了4字节的指令预取队列。
芯片组产品：
Intel芯片(如865、915、945、955、975系列等） VIA（威盛，中国台湾） nVIDIA（美国） ATI（加拿大） AMD（美国）
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第2章 微型计算机硬件系统
2.1 微型计算机的主要性能指标
基本字长
指参与运算的数的基本长度，用二进制数位的长度来衡量
决定着寄存器、加法器、数据总线等部件的位数，直接影响着硬件 的代价
主存容量
以字节为单位来计算
1B=8bit
1KB=1024B
1MB=1024KB 1GB=1024MB
运算速度
用每秒能执行的指令条数来表示
单位—MIPS (Million Instructions Per Second, 每 秒百万条指令)
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内存储器(简称内存或主存) 存取速度快 成本高、容量相对较小
直接与CPU连接，CPU(指令)可以 对内存中的指令及数据进行读、写 操作
属于挥发性存储器(volatile)，用 于临时存放正在运行的程序和数据
第2章 微型计算机硬件系统
2.3.1 存储器的结构
三级存储结构
（1）高速缓冲存储器 （2）主存储器 （3）外存储器
第2章 微型计算机硬件系统
台式PC机(立式)的主机箱
微机试题
1、微型计算机系统包括硬件、软件两部分。
其中，微机的硬件系统包括：（控制器）、（）、（）、（）和（）等；而微机的软件系统由（）和（）组成。
2、8086CPU依功能划分成总线接口单元BIU和执行单元EU两大模块。
其中负责8086对存储器和外设进行访问的是（BIU ），而负责指令的译码、执行和数据运算的是（EU ）。
3、补码是用来表示有符号数的，有符号数（＋67）的补码为（H），而有符号数（－67）的补码为（H）。
BCD码是用来表示十进制数的，十进制数（67）的压缩BCD 码为（H）。
4、已知某数据在内存中的逻辑地址为B821H：0017H，则该数据的物理地址为（B8227 H）。
5、8086CPU有（16 ）根数据线，有（20 ）根地址线。
它在访问内存单元时使用（20 ）根地址线，而在访问外设端口时使用（16 ）根地址线。
其外设端口的编址方式为（）编址。
6、EEPROM2817A的容量为2K×8位/片，则其有（11 ）根地址线和（8 ）根数据线，用它组成32KB的存储器共需（2OR16）片2817A芯片。
7、8086CPU在处理字型或双字型等多字节数据时遵循的是“小端方式”。
内存单元[00001H]=12H、[00002H]=34H、[00003H]=56H、[00004H]=78H，则从内存单元[00003H]取出一个字，应为（7856 H）。
8、伪指令ARRAY DB 8 DUP ( 8 )共为变量ARRAY分配了（8 ）个字节单元。
9、有如下的变量定义语句：VBYTE DB 12H, 34H, 56H, 78HVWORD DW 1234H, 5678HVDWORD DD 12345678H执行MOV AL, TYPE VDWORD后AL的值为（ 4 ），执行MOV AL, LENGTHOF VWORD后AL的值为（ 2 ），执行MOV AL, SIZEOF VBYTE后AL的值为（ 4 ）。
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
微型计算机原理习题及解答
微机原理习题1、微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同?答：微型计算机系统：包括微型计算机的硬件系统和必要的系统软件。
微型计算机的硬件系统包括：微型计算机和外围设备。
微型计算机：主要是由微处理器（MPU）、存储器（ROM、RAM）、I/O接口、系统总线组成。
微处理器（MPU）：是用微电子技术将中央处理器（CPU）集成在一块芯片中制成的超大规模集成电路（IC），从逻辑的角度看，其内部主要包括：运算器（或称算术逻辑单元（ＡＬＵ））、控制器和一定数量的寄存器组成。
2、控制总线传输的信号大致有哪几种?答：控制总线用来传输控制信号，协调各部件之间的工作；控制总线是双向的；控制总线包括CPU送往存储器和输入／输出接口电路的控制信号，如读信号、写信号和中断响应信号等；控制总线还包括其他部件送到CPU的信号，比如，时钟信号、中断请求信号和准备就绪信号等。
3、微型计算机采用总线结构有什么优点?答：采用总线结构的优越性主要表现在两个方面：①简化系统的设计，使CPU、RAM、ROM、I/O接口的设计简单化、标准化，使复杂的硬件系统变为面向总线的单一关系。
②方便系统的硬件扩充——一个部件只要符合总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统中。
4、简述8086 CPU的逻辑结构。
答：从逻辑功能上，8086分为两部分：总线接口部件BIU(Bus Interface Unit)；执行部件EU(Execution Unit)。
其中，总线接口部件包括：地址加法器、段寄存器组、IP指针、指令队列缓冲器、和输入输出控制电路；执行部件包括：运算器、通用寄存器组、标志寄存器、和执行部分的控制电路。
5、8086／8088 和传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同? 这样的设计思想有什么优点?答：传统的计算机都是按照下面3个步骤循环工作的：①从指令指针所指的内存单元中取一条指令送到指令寄存器。
②对指令进行译码，而指令指针进行增值，以指向下一条指令的地址。
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。
微机选择题题库-答案
第1章微型计算机概述1.微型计算机的硬件系统包括____A____.A．控制器、运算器、存储器和输入输出设备B．控制器、主机、键盘和显示器C．主机、电源、CPU和输入输出D． CPU、键盘、显示器和打印机2.CPU是由___B__组成的。
A．内存储器和控制器B．控制器和运算器C．内存储器和运算器D．内存储器、控制器和运算器3.中央处理器英文缩写是___B___。
A．MP B．CPU C．CU D．ALU4.微型计算机各部件之间是用__A___连接起来的。
A．系统总线B．AB C．CB D．DB5.通常计算机系统中的外围设备是指__A___A．外存储器、输入设备、输出设备B．外存储器、输入设备C．外存储器、输出设备D．输入设备、输出设备6.若把组成计算机中的运算器和控制器集成在一块芯片上成为___C__A．微型计算机B．单片机C．微处理器D．单板机7.8086是___C__A．单片机B．单板机C．微处理器D．微机系统8.将微处理器、内存储器及I/O接口连接起来的总线是__C_____。
A.片总线B.外总线C.系统总线D.局部总线9.微型计算机是以__B___为核心部件。
A．寄存器 B．微处理器 C．逻辑部件 D．控制部件10.微型计算机系统的以___C___为主体。
A．系统软件 B．外部设备 C．微型计算机 D．操作系统11.目前微型机系统上广泛使用的机械式鼠标是一种___A___A．输入设备B．输出设备C．输入输出设备D．显示设备组成之一12.计算机系统总线中，用于传送读、写信号的是____C_____.A.地址总线B、数据总线C、控制总线D、以上都不对13.不属于微机应用特点的是_ _D_ _。
A.轻便、功耗低B.性能可靠C.结构灵活适宜性好D.应用面窄第2章 16位和32位微处理器1.当8086CPU的INTR=“1”时，且中断允许位IF=“1”，则CPU完成_ C___后，响应该中断请求，进行中断处理。
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。
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。
微型计算机硬件系统详解-精
32位微处理器
• 1986年Intel推出了80386，它的数据总线和地址总线都是32位的， 内部寄存器和操作也都是32位
• 引入了虚拟8086模式 • 1989年，Intel公司推出了80486，它集成了80386、80387和8KB
片内高速缓存 • 从80486开始，Intel采用了倍频技术
32位微处理器
（Control Unit）和寄存器组（Registers）三个基本部分以及内部 总线 • 通用CPU • 专用
• 单片机（Single Chip Microcomputer）和数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）
微处理器
• 单片机又叫微控制器（Micro Controller Unit，MCU），常用于控 制领域，芯片内部除了CPU外还集成了其他如RAM/ROM，输入 输出接口等主要部件，一个芯片配上少量的外部电路和设备就能 构成具体的应用系统。比较著名的包括Intel公司的8位MCS51系 列、16位/32位的MCS96/98系列以及其他各大处理器厂商基于 ARM架构的各系列处理器。
EM64T）（走回老路） • 在x86-64上，部分技术的主导权已经属于AMD
微处理器性能指标
• 速度指标 • 主频也叫时钟频率 • 主频越高，一个时钟周期里完成的指令数也越多，CPU的运算速
度也就越快，执行程序的时间就能缩短 • 外频是系统总线的工作频率，即CPU与周边设备传输数据的频率。 • 目前绝大部分计算机系统中外频也是内存与主板之间同步运行的
• 在1993年3月，Intel推出新一代奔腾（Pentium）CPU • Pentium内部的寄存器和运算操作仍然是32位 • 两个整型处理单元和一个浮点协处理单元 • 两条指令流水线超级标量技术 • 动态转移预取技术 • 准64位
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
大学计算机基础_微型计算机系统
硬磁盘存储器
• 目前主流硬盘的存储容量为数百GB，硬盘存储 容量计算公式为：
• 硬盘容量=面数×磁道数×每磁道扇区数×每扇 区字节数。
光盘存储器
光盘和光盘驱动器
光盘存储器
• 光盘上有一种非磁性记录介质，经激光照射后可 形成小凹坑，然后利用凹坑来记录信息。这种介 质的吸光能力强、熔点较低，在激光束的照射下， 其照射区域由于温度升高而被熔化，在介质膜张 力的作用下熔化部分被拉成一个凹坑。因此，可 根据凹坑和未烧蚀区对光反射能力的差异，利用 激光读出信息。
CPU的性能指标
3.高速缓存容量：缓存（Cache）是指进行高速数 据交换的存储器，它先于内存及CPU交换数据， 因此速度很快。 CPU一般带有二级缓存，有些 高档CPU已经带有三级缓存。
高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大， 高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复 杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，高速缓 存的容量不可能做得太大。
2.2.3辅助存储器
• 辅助存储器又称外存储器，用于存放系统软件、 各种文件、数据库等大量的程序及数据信息。 CPU只能直接访问内存储器而不能直接访问外存 储器，外存需要经过内存和I/O设备才能交换其 中的信息。外存储器主要有硬磁盘、软磁盘、光 盘、U盘、移动硬盘等。现在的一些数码设备， 如MP3、手机、数码相机等所带的存储卡也可以 连接计算机作为外存。
③按速度分，同一型号CPU按照频率又分为不同 档次，如Pentium 4有2.0 GHz、2.4 GHz、3.0 GHz等；Athlon XP有2200＋、2800＋、3200＋ 等；Athlon 64有3200＋、3800＋、4000＋等。
微机题
1、微型计算机系统包括（B）。
A、主机和外设防B、硬件系统和软件系统C、主机和各种应用程序D、运算器、控制器和存储器2、CPU不能直接访问的存储器是（B）。
A、内存储器B、外存储器C、ROMD、RAM3、断电后使得（B）中所存储的数据丢失。
A、ROMB、RAMC、磁盘D、光盘4、微型计算机的硬件系统主要是由（D）组成的。
A、主机B、外设C、微处理器、输入和输出设备D、主机和外设5、计算机硬件能直接识别和执行的只有（D）。
A、汇编语言B、符合语言C、高级语言D、机器语言6、具有多媒体功能的微型计算机系统，通常配有CD—ROM，这是一种（D）。
A、只读存储器B、只读大容量软盘C、只读硬盘存储器D、只读光盘存储器7、计算机病毒是（A）。
A、一种人为特制的计算机程序B、计算机系统自生的C、可传染疾病给人体的病毒D、主机发生故障时产生的8、在微机中，3.5英寸软盘的写保护窗口开着时，（C）。
A、只能读不能写B、只能写不能读C、既能写又能读D、不起任何作用9、运算器的主要功能是（C）。
A、算术运算B、逻辑运算C、算术、逻辑运算D、函数运算10、微型计算机中使用的鼠标器是连接在（C）。
A、键盘接口上的B、显示器接口上的C、串行接口上的D、并行接口上的11、现代计算机主要采用（C）作为逻辑开关元件。
A、中小规模集成电路B、晶体管C、大规模、超大规模集成电路D、电子管12、在计算机中表示存储容量时，下列描述中正确的是（B）。
A、1KB=1024MBB、1MB=1024KBC、1KB=1000BD、1MB=1024B13、在计算机工作过程中，将外存的信息传送到内存中的过程称之为（C）。
A、写盘B、拷贝C、读盘D、输出14、在计算机中，应用最普遍的字符编码是（D）。
A、BCD码B、汉字编码C、机器码D、ASCII15 、计算机中用来表示内存储器容量大小的最基本单位是（C）。
A、位B、字C、字节D、兆16、下面说法中正确的是（B）。
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(2)．鼠标 鼠标（Mouse）又称为鼠标器，也是微机上的一种常用的输入设备， 是控制显示屏上光标移动位置的一种指点式设备。在软件支持下，通过 鼠标器上的按钮，向计算机发出输入命令，或完成某种特殊操作。 目前常用的鼠标器有：机械式和光电式两类。机械式鼠标底部有一 滚动的橡胶球，可在普通桌面上使用，滚动球通过平面上的滚动把位置 的移动变换成计算机可以理解的信号，传给计算机处理后，即可完成光 标的同步移动。光电式鼠标有一光电探测器，要在专门的反光板上移动 才能使用。平板上有精细的网格作为坐标。鼠标的外壳底部装着一个光 电检测器，当鼠标滑过时，光电检测根据移动的网格数转换成相应的电 信号，传给计算机来完成光标的同步移动。 鼠标器可以通过专用的鼠标器插头座与主机相连接，也可以通过计 算机中通用的串行接口（RS－232－C 标准接口）与主机相连接。 其它输入设备（扫描仪、光笔、麦克风、数码相机等等） 4．输出设备 输出设备是用来输出经过计算机运算或处理后所得的结果，并将结 果以字符、数据、图形等人们能够识别的形式进行输出。常见输出设备 有显示器、打印机、投影机、绘图仪、声音输出设备等。 （1） ．显示器 显示器（Monitor）是微型计算机不可缺少的输出设备。用户可以通
细致讲解计算机硬
1. 微处理器
件组成中的各部
微 型 计 算 机 的 中 央 处 理 器 (CPU) 习 惯 上 称 为 微 处 理 器
件，让学员形成良
（Microprocessor） 是微型计算机的核心， ， 由运算器和控制器两部分组
好的框图。
成：运算器（也称执行单元）是微机的运算部件；控制器是微机的指挥 控制中心。 随着大规模集成电路的出现，使得微处理器的所有组成部分都集成 在一块半导体芯片上， 目前广泛使用的微处理器有： Intel 公司的 80486、 Pentium（奔腾） 、Pentium Pro（高能奔腾） 、Pentium MMX（多能奔腾） 、 Pentium Ⅱ（奔腾二代） 、Pentium Ⅲ（奔腾三代） 、Pentium 4（奔腾四
备 注
重点讲解软盘和磁
Disk ）简称软盘。软磁盘是一种涂有磁性物质的聚酯 盘的结构，利用习
塑料薄膜圆盘。在磁盘上信息是按磁道和扇区来存放的，软磁盘的每一 题强化理解。 面都包含许多看不见的同心圆，盘上一组同心圆环形的信息区域称为磁 道，它由外向内编号。每道被划分成相等的区域，称为扇区。如图所示。
0 磁道
1、安装 Windows XP 操作系统的计算机一台；
教 学 2、准备黑板、投影仪等教学设备。 场 所 准 备 审批意见：
年
（教研室或部系主任签字） 月 日
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【复习提问】复习上节课内容 【引课】上一讲大家对计算机有了一个初步的了解，我们还系统的 学习了计算机系统的组成，了解到一个完整的计算机系统包括硬件系统 和软件系统，这节课我们就以微型计算机为例，详细的了解一下它的硬 件系统。
备 注
打印机（Printer）是计算机产生硬拷贝输出的一种设备，提供用户 通过图例分析 保存计算机处理的结果。打印机的种类很多，按工作原理可粗分为击打 式打印机和非击打式打印机。目前微机系统中常用的针式打印机（又称 点阵打印机）属于击打式打印机；喷墨打印机和激光打印机属于非击打 式打印机。 .点阵式打印机： 点阵式打印机打印的字符和图形是以点阵的形式构 区别讲解每种打印 成的。它的打印头由若干根打印针和驱动电磁铁组成。打印时使相应的 机的特点。
根据幻灯图片展示
键盘结构
讲解
通常键盘由三部分组成：主键盘，小键盘，功能键。 主键盘即通常的英文打字机用键（键盘中部） 小键盘即数字键组（键盘右侧与计算器类似） 功能键组（键盘上部、标 F1－F12）注意：这些键一般都是触发键，应 一触即放，不要按下不放。
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备 注
图 1-7 键盘结构
边讲解边操作。激 发学员学习兴趣。
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不能擦除修改。 一次写入多次读出适用于用户存储不允许随意更改文档。 可用于资料永久性保存，也可用于自制多媒体光盘或光盘拷贝。 可擦写光盘 CD-RW，是能够重写的光盘，它的操作完全和硬盘相同， 故称磁光盘。可反复使用一万次、可保存 50 年以上。MO 磁光盘具有可 换性、高容量和随机存取等优点，但速度较慢，一次投资较高。 4 ○.DVD 光盘 5 ○.移动存储设备 以上介绍的外存的存储介质，都必须通过机电装置才能进行信息的
教案首页
第 ４ 次课
讲课题目 微型计算机的硬件系统 学 时 2 累积学时 授课时间 ８
编写时间
目 的 识别微型计算机的硬件并说出其功能。 要 求 重 重点：微型计算机硬件系统组成。 点 难点：存储器的功能与组成。 难 点 方 理论讲授 法 根据前课所讲的计算机系统组成中硬件部分的内容，对照微型计算机的硬件逐一进 步 行讲解。 骤
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幅度提高。随着 CPU 的速度越来越快，系统主存越来越大，Cache 的存 储容量也由 128KB、256KB 扩大到现在的 512KB 或 2MB。Cache 的容量并 不是越大越好，过大的 Cache 会降低 CPU 在 Cache 中查找的效率。 （2） ．外存储器（辅助存储器） 外存储器(简称外存)又称辅助存储器。外存储器主要由磁表面存储 器和光盘存储器等设备组成。磁表面存储器可分为磁盘、磁带两大类。 1 ○．软磁盘存储器（软盘） 软磁盘（Floppy
备 注
通过步步推导讲 解，强化练习。
基本单位：B（Byte）=8b
10
1KB=1024B=2 B
20 1MB=1024KB=2 B
1GB=1024MB=230B 1TB=1024GB=240B 目前，微型计算机的内存由半导体器件构成。内存按功能可分为两 种： 只读存储器 （Read Only Memory， 简称 ROM） 和随机存取存贮器 （Random Access Memory，简称 RAM，。ROM 的特点是：存储的信息只能读出（取 ） 出） ，不能改写（存入） ，断电后信息不会丢失。一般用来存放专用的或 固定的程序和数据。RAM 的特点是：可以读出，也可以改写，又称读写 存储器。读取时不损坏原有存储的内容，只有写入时才修改原来所存储 的内容。断电后，存储的内容立即消失。内存通常是按字节为单位编址 的，一个字节由 8 个二进制位组成。目前微机内存一般有 64MB、128MB、 256MB 甚至更多。 随着微机 CPU 工作频率的不断提高，而 RAM 的读写速度相对较慢， 为解决内存速度与 CPU 速度不匹配，从而影响系统运行速度的问题，在 CPU 与内存之间设计了一个容量较小（相对主存）但速度较快的高速缓 冲存储器 Cache，简称快存。CPU 访问指令和数据时，先访问 Cache，如 果目标内容已在 Cache 中（这种情况称为命中） ，CPU 则直接从 Cache 中读取，否则为非命中，CPU 就从主存中读取，同时将读取的内容存于 Cache 中。 Cache 可看成是主存中面向 CPU 的一组高速暂存存储器。这 种技术早期在大型计算机中使用，现在应用在微机中，使微机的性能大
画图分析 扇区
n 磁道
软磁盘内部结构图
保护
写保护口 软盘保护套
非保护 驱动器轴
读写孔保护
读写窗口
(a)3.5 英寸软盘外形图
(b) 3.5 英寸软盘结构图
软盘外形结构图
教 学 内 容
备 注
在微机中使用的通常是 3.5 英寸软盘，软盘封装在塑料硬套内，如
通过习题强化练习
图所示。3.5 英寸磁盘的盘面划分为 80 个磁道，每个磁道又分割为 18 个扇区，存储容量为 1.44MB。存储容量的具体计算如下： 0.5KB×80×18×2=1440KB≈1.44MB (512B=0.5kB) 软磁盘必须置于软盘驱动器中才能正常读写。在把软盘插入驱动器 时应把软盘的正面朝上，需要注意的是在驱动器工作指示灯亮时不得插 入、抽取软盘，以防损坏软盘。 在微机的使用中，软盘和软盘驱动器是一个使用率和故障率都很高 的部件。因此在使用软盘时必须注意： 不要触摸裸露的盘面；不要用重物压片；不要弯曲或折断盘片； 远离强磁场；防止阳光照射。 2 ○．硬磁盘存储器 硬磁盘存储器（Hard Disk）简称硬盘。硬盘是由涂有磁性材料的合 金圆盘组成，是微机系统的主要外存储器（或称辅存） 。 硬盘有一个重要的性能指标是存取速度。影响存取速度的因素有： 平均寻道时间、数据传输率、盘片的旋转速度和缓冲存储器容量等。一 般来说，转速越高的硬磁盘寻道的时间越短而且数据传输率也越高。 3 ○． 光盘存储器
备 注
存取操作，这些机电装置称为驱动器。例如软盘驱动器（软盘片插在驱 根据图例讲解 动器中读／写） 、硬盘驱动器、磁带驱动器和光盘驱动器等。另外，一般 机器上配置的光驱只能读取光盘（只读光驱） ，而刻录机的光盘驱动器， 才具有对光盘的读写功能。 3.输入设备 3.输入设备 (1)．键盘 键盘（Keyboard）是用户与计算机进行交流的主要工具，是计算机 最重要的输入设备，也是微型计算机必不可少的外部设备。
光盘（Optical Disk）存储器是一种利用激光技术存储信息的装置。 目前用于计算机系统的光盘有三类：只读型光盘、一次写入型光盘和可
利用特点分清三种
抹型（可擦写型）光盘。
关盘的区别。
.只读型光盘 CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory)是一种小型 光盘只读存储器.它的特点是只能写一次， 而且是在制造时由厂家用冲压 设备把信息写入的。写好后信息将永久保存在光盘上，用户只能读取， 不能修改和写入。CD－ROM 最大的特点是存储容量大，一张 CD－ROM 光 盘，其容量为 650MB 左右。 一次写入型光盘 CD-R。可由用户写入数据，但只能写一次，写入后
备 注
复习提问 导入
微型计算机的硬件系统
微型计算机是计算机的一种。微机系统的硬件资源指计算机系统中 可以看得见摸得着的物理装置，即机械器件、电子线路等设备。 一、微型计算机硬件的典型结构