第二章 计算机系统基础知识
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键盘：字符/数字键、功能键、控制键 鼠标：常见的操作有滑动、单击、双击、拖动 扫描仪：图形、图像输入设备 其他输入设备：条形码阅读器、光学字符阅读器
➢ 输出设备：把计算机处理后存放在内存中的运算 结果转变成人们能够接受的信息形式表现出来
显示器：显示器分辨率越高，则显示效果越清晰 打印机：激光打印机、喷墨打印机、针式打印机 绘图仪：按照人们的要求自动绘制图形的设备
1B=8b
1KB=1024B
每秒钟屏幕上的箭头位置变化的次数。
WEI 坚持不懈 奋勇向前
存储系统
寄存器
Cache（高 速缓存）
存
储
主存储器
器
层
次
结
磁盘
构
硬件系统基础
CPU CPU
主机
速度 快
wenku.baidu.com
容量 小
光盘
外存储器
价格 高
磁带
慢
大
低
WEI 坚持不懈 奋勇向前
主存储器相关术语：
位（b）：存放一位二进制数
字节（B）：8个二进制位为一个字节
CPU
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主要部件
硬件系统基础
计算机硬件功能机构：
➢ 运算器：主要进行算数运算和逻辑运算，并把运算的中间结果暂存在运算器内的寄存器中。 （算术运算是指加、减、乘、除等；逻辑运算是指非、与、或等运算）
➢ 控制器：指挥和控制计算机的各个部件自动、连续的工作 (控制器一般由指令寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成）
电路计算机 1972至今 大、超大规模 高集成度半导体存储器 大容量磁盘和光盘
数值计算 数据处理 信息处理
微机, 巨型机和工作站 数据库、网络等
WEI 坚持不懈 奋勇向前
计算机系统概述
运算速度 快
通用性强
计算机 的特点
计算精度 高
自动化程 度高
具有记忆 和逻辑判
断能力
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硬件系统基础
➢ 存储器：内存储器和外存储器 （ ROM（只读存储器）：ROM中的内容在厂家生产时写入，其内容只能读出不能改变，断电后 其中的内容不会丢失。 RAM（随机存储器）：既可以写入也可以读出，断电后信息无法保存，只能用于暂存数据。）
➢ 输入设备：接受用户输入的原始数据和程序，转 化成计算机能够识别的信息形式并存放在内存中
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主要部件
硬件系统基础
扫描仪
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相关练习
硬件系统基础
计算机由运算器、存储器（ ）输入设备和输出设备五大功能部件组成。 A、显示器 B、控制器 C、读卡器 D、驱动器 下列（ ）组设备依次为输入设备、输出设备和存储设备。 A 、CRT、CPU、ROM B、鼠标、手写板、光盘 C、键盘、显示器、磁盘 D、声卡、扫描仪、U盘
启动到完成一次存储器操作所经历的时间
连续启动两次操作所需间隔的最小时间
鼠标最为重要的一项指标。例如鼠标灵敏度 为300dpi，表示每移动1英寸的距离，鼠标产 生了300个脉冲讯号。
鼠标按键的点击次数取决于按键下方的微动 开关，一般国产的微动开关可以点击100万 次左右。如果鼠标按键点击后不再弹起，则 表示微动开关已经坏掉，需要更换新的微动 开关或者更换新鼠标了。
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性能指标
分类 CPU主要性能指标
计算机系统的效率
硬件系统基础
指标 主频 内存总线速度 扩展总线速度 总线宽度
响应时间 吞吐量 周转时间
含义
CPU时钟频率 主频越高CPU的速度越快
主频=外频*倍频
CPU与二级高速缓存和内存之间的通信速度
CPU与扩展设备之间的数据传输速度
数据总线宽度：CPU与二级缓存、内存、输 入输出设备时间一次数据传输的信息量
数值计算 ENIAC 机器语言 汇编语言
数值计算 数据处理
IBM-7000系列机 高级语言
提出OS概念
第三代 集成电路计算机
1964至1972 中、中小规模 半导体存储器
磁带、磁盘 数值计算 数据处理 (文字图形)信息处理 IBM-360 PDP-11 QB C 操作系统开始广泛运用
第四代 大,超大规模集成
（2）COLOSSUS： COLOSSUSS是由著名的英国数学家图灵帮助英国政府设计的，用于破译密电，于1943年投入使用。英 国人一直认为COLOSSUS是世界上第一台计算机。
（3）EDVAC：莫克利和埃克特于ENIAC 不久后有研制了新的机型——电子离散变量自动计算机（EDVAC）。
（4）IAS： 冯·诺依曼研制了他自己的EDVAC，即IAS（是当时最快的计算机） IAS计算机对EDVAC进行了重大的改进，成为现代计算机的基本雏形。 现代计算机的基本机构人采用冯·诺依曼提出的原理和思想，冯·诺依曼被誉为“现代电子计算机之父”
计算机系统基础知识
ZHIBEN
智本 韦老师
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计算机系统概述 硬件系统基础 计算机的软件系统
多媒体基础知识
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计算机系统概述
计算机是一种能快速、高效、准确地对各种信息处理和存储的数字化电子设备。
计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分构成。
（1）计算机的诞生：1946年2月,世界上第一台数字电子计算机 ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator 电子数字积分计算机)在美国宾夕法尼亚大学诞生。它的诞生是基于军事的考虑，是为了精确计算复杂的 弹道特性和火力射程表。 ENIAC的主要元件是电子管。由莫克利教授和他的研究生埃克特研制。 ENIAC的缺点：没有存储器；用布线接板进行控制，很大程度上抵消了ENIAC的计算速度。
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计算机系统概述
计算机的发展 根据计算机采用的物理器件，将计算机的发展分为四个阶段
第一代
第二代
名称
电子管计算机
晶体管计算机
存在时间 代表器件 内存储器 外存储器
1946至1959 电子管
水银延迟线或磁鼓 穿孔卡片、纸带
1959至1964 晶体管 磁芯 磁带
应用范围 代表产品 软件
从用户输入完整的操作命令到系统显示应答 信息为止的这段时间
单位时间内系统完成的工作量
用户提交作业到执行后改作业返回给用户所 需要的时间
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性能指标
分类 内存的主要技术
指标
鼠标的主要技术 指标
硬件系统基础
指标 存储容量 存取时间 存储周期 灵敏度
按键点按次数
取样频率
含义
一个存储器中可以容纳的存储单元总和
➢ 输出设备：把计算机处理后存放在内存中的运算 结果转变成人们能够接受的信息形式表现出来
显示器：显示器分辨率越高，则显示效果越清晰 打印机：激光打印机、喷墨打印机、针式打印机 绘图仪：按照人们的要求自动绘制图形的设备
1B=8b
1KB=1024B
每秒钟屏幕上的箭头位置变化的次数。
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存储系统
寄存器
Cache（高 速缓存）
存
储
主存储器
器
层
次
结
磁盘
构
硬件系统基础
CPU CPU
主机
速度 快
wenku.baidu.com
容量 小
光盘
外存储器
价格 高
磁带
慢
大
低
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主存储器相关术语：
位（b）：存放一位二进制数
字节（B）：8个二进制位为一个字节
CPU
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主要部件
硬件系统基础
计算机硬件功能机构：
➢ 运算器：主要进行算数运算和逻辑运算，并把运算的中间结果暂存在运算器内的寄存器中。 （算术运算是指加、减、乘、除等；逻辑运算是指非、与、或等运算）
➢ 控制器：指挥和控制计算机的各个部件自动、连续的工作 (控制器一般由指令寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成）
电路计算机 1972至今 大、超大规模 高集成度半导体存储器 大容量磁盘和光盘
数值计算 数据处理 信息处理
微机, 巨型机和工作站 数据库、网络等
WEI 坚持不懈 奋勇向前
计算机系统概述
运算速度 快
通用性强
计算机 的特点
计算精度 高
自动化程 度高
具有记忆 和逻辑判
断能力
WEI 坚持不懈 奋勇向前
硬件系统基础
➢ 存储器：内存储器和外存储器 （ ROM（只读存储器）：ROM中的内容在厂家生产时写入，其内容只能读出不能改变，断电后 其中的内容不会丢失。 RAM（随机存储器）：既可以写入也可以读出，断电后信息无法保存，只能用于暂存数据。）
➢ 输入设备：接受用户输入的原始数据和程序，转 化成计算机能够识别的信息形式并存放在内存中
WEI 坚持不懈 奋勇向前
主要部件
硬件系统基础
扫描仪
WEI 坚持不懈 奋勇向前
相关练习
硬件系统基础
计算机由运算器、存储器（ ）输入设备和输出设备五大功能部件组成。 A、显示器 B、控制器 C、读卡器 D、驱动器 下列（ ）组设备依次为输入设备、输出设备和存储设备。 A 、CRT、CPU、ROM B、鼠标、手写板、光盘 C、键盘、显示器、磁盘 D、声卡、扫描仪、U盘
启动到完成一次存储器操作所经历的时间
连续启动两次操作所需间隔的最小时间
鼠标最为重要的一项指标。例如鼠标灵敏度 为300dpi，表示每移动1英寸的距离，鼠标产 生了300个脉冲讯号。
鼠标按键的点击次数取决于按键下方的微动 开关，一般国产的微动开关可以点击100万 次左右。如果鼠标按键点击后不再弹起，则 表示微动开关已经坏掉，需要更换新的微动 开关或者更换新鼠标了。
WEI 坚持不懈 奋勇向前
性能指标
分类 CPU主要性能指标
计算机系统的效率
硬件系统基础
指标 主频 内存总线速度 扩展总线速度 总线宽度
响应时间 吞吐量 周转时间
含义
CPU时钟频率 主频越高CPU的速度越快
主频=外频*倍频
CPU与二级高速缓存和内存之间的通信速度
CPU与扩展设备之间的数据传输速度
数据总线宽度：CPU与二级缓存、内存、输 入输出设备时间一次数据传输的信息量
数值计算 ENIAC 机器语言 汇编语言
数值计算 数据处理
IBM-7000系列机 高级语言
提出OS概念
第三代 集成电路计算机
1964至1972 中、中小规模 半导体存储器
磁带、磁盘 数值计算 数据处理 (文字图形)信息处理 IBM-360 PDP-11 QB C 操作系统开始广泛运用
第四代 大,超大规模集成
（2）COLOSSUS： COLOSSUSS是由著名的英国数学家图灵帮助英国政府设计的，用于破译密电，于1943年投入使用。英 国人一直认为COLOSSUS是世界上第一台计算机。
（3）EDVAC：莫克利和埃克特于ENIAC 不久后有研制了新的机型——电子离散变量自动计算机（EDVAC）。
（4）IAS： 冯·诺依曼研制了他自己的EDVAC，即IAS（是当时最快的计算机） IAS计算机对EDVAC进行了重大的改进，成为现代计算机的基本雏形。 现代计算机的基本机构人采用冯·诺依曼提出的原理和思想，冯·诺依曼被誉为“现代电子计算机之父”
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ZHIBEN
智本 韦老师
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计算机系统概述 硬件系统基础 计算机的软件系统
多媒体基础知识
WEI 坚持不懈 奋勇向前
计算机系统概述
计算机是一种能快速、高效、准确地对各种信息处理和存储的数字化电子设备。
计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分构成。
（1）计算机的诞生：1946年2月,世界上第一台数字电子计算机 ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator 电子数字积分计算机)在美国宾夕法尼亚大学诞生。它的诞生是基于军事的考虑，是为了精确计算复杂的 弹道特性和火力射程表。 ENIAC的主要元件是电子管。由莫克利教授和他的研究生埃克特研制。 ENIAC的缺点：没有存储器；用布线接板进行控制，很大程度上抵消了ENIAC的计算速度。
WEI 坚持不懈 奋勇向前
计算机系统概述
计算机的发展 根据计算机采用的物理器件，将计算机的发展分为四个阶段
第一代
第二代
名称
电子管计算机
晶体管计算机
存在时间 代表器件 内存储器 外存储器
1946至1959 电子管
水银延迟线或磁鼓 穿孔卡片、纸带
1959至1964 晶体管 磁芯 磁带
应用范围 代表产品 软件
从用户输入完整的操作命令到系统显示应答 信息为止的这段时间
单位时间内系统完成的工作量
用户提交作业到执行后改作业返回给用户所 需要的时间
WEI 坚持不懈 奋勇向前
性能指标
分类 内存的主要技术
指标
鼠标的主要技术 指标
硬件系统基础
指标 存储容量 存取时间 存储周期 灵敏度
按键点按次数
取样频率
含义
一个存储器中可以容纳的存储单元总和