第一单元 计算机基础知识 第一课资料

第一单元计算机基础知识

第一课计算机系统

一、概念

1.指令和程序的概念

指令是指计算机执行某种操作的指示和命令，一条指令使用一个二进制的数来表示，通常包括两方面内容：操作码和地址码。前面是操作码部分，后面是操作数部分，操作码指明该指令要完成的操作，如：加、减、乘、除等。操作数是指参加运算的数或者数所在的单元地址。一台计算机的所有指令的集合，称为该计算机的指令系统。指令系统反映了计算机的基本功能，不同型号的计算机其指令系统也不相同。指令系统一般都包括以下几大类指令。

（1）数据传送类指令。

（2）运算类指令包括算术运算指令和逻辑运算指令。

（3）程序控制类指令主要用于控制程序的流向。

（4）输入/输出类指令简称I/O指令，这类指令用于主机与外设备之间交换信息。

使用者根据解决某一问题的步骤，选用一条条指令进行有序的排列。计算机执行了这一指令序列，便可完成预定的任务。这一指令序列就称为程序。程序就是一系列按一定顺序排列的指令，执行程序的过程就是计算机的工作过程。

2.程序设计语言(Programming Language)

当我们要用计算机解决一个问题而又没有现成的软件时，我们就必须用一种计算机和我们自己都能明白的语言与计算机进行交流，这种语言就称为程序设计语言或计算机语言。与人类语言一样，计算机语言也是由一些满足特殊规则的符号组成，这些符号按照语法被依次联结成命令或语句，再由它们构成程序。一般来讲，若一个程序是由高级程序设计语言的语句构成，则称为高级语言程序。如：Visual Basic、C++源程序等。

3.程序设计(Programming)

将一个实际问题编写成计算机程序，并最终得到解决的活动称为程序设计。也就是说程序设计是指设计、编制、调试程序的方法和过程。编写程序的人叫做程序员。

4.数据库管理系统（DBMS）

数据库管理系统是用于数据库定义、数据查询、数据维护、数据库运行控制的一种管理软件。它是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，任何对数据库的操作都是在数据库管理系统DBMS下进行的，应用程序只有通过DBMS才能和数据库进行交流。

二、课文

计算机系统及微型计算机硬件简介

一般来讲，构成计算机的那些看得见摸得着的部件称为计算机的硬件。这主要有主机、显示器、键盘、鼠标、音箱、打印机、扫描仪等。但是仅这些硬件，我们还不能够实现计算机的基本功能，还必须配有必要的软件计算机才能正常工作。这种由计算机硬件和软件两部分构成的一个整体称为计算机系统。

图1.1.1 Windows 操作系统 在计算机系统中，硬件的全体称为硬件系统，那些能够运行在计算机硬件之上的程序、数据以及文档资料的全体称为软件系统。硬件系统和软件系统是相辅相成的两个组成部份，没有软件的计算机只能做一件装饰品。同样没有硬件的支撑，软件又失去了运行和依附的环境，因此它们是谁也离不开谁的关系。

1、计算机的软件系统

如前所述，计算机是依靠硬件和软件协同工作来完成某项任务的。一个完整的计算机系统应包括硬件系统和软件系统两大部分。软件系统是指能够运行在计算机硬件系统之上的程序、数据以及文档资料的集合。计算机软件系统按功能划分，可分为系统软件和应用软件两大类。

系统软件是操作系统、管理、监控、维护程序，程序设计语言以及相关文档和资料的总称。这些软件的主要功能是让计算机能够方便正常高效地工作。常见的系统软件有：

（1）操作系统（OS Operating system ），是管理计

算机系统的软件与硬件资源，组织计算机的工作流

程，为用户提供计算机操作界面的系统软件，它是

由一组可执行的程序和有关文档组成。是计算机系

统中不可缺少的部分（如Windows ，UNIX ，DOS 等）。

（2）各种计算机程序设计语言（如BASIC 、C 、PASCAL

等）。

（3）各种系统调试、诊断、故障检查等工具软件

（QAPLUS ，WINTEST 等）。 （4）数据库管理系统软件（如Visual Foxpro, Sybase

等）。

（5）网络通讯软件等。

应用软件是为解决各种实际问题而编制的程序及相关资料的集合，如：文字处理软件WPS2007、WORD2007和永中Office2007；表格处理软件Excel ；辅助设计软件CAD ；实时控制软件FIX 等。应用软件是软件系统中一个庞大的家族。

2、微型计算机的硬件系统

微型计算机系统，简称微机。一般分为

便携式和台式两类。它们具有体积小、重量

轻、功耗小、可靠性高、使用方便、价格便

宜等特点。因此从80年代问世以来，一直

是计算机领域内发展最快，应用领域最广的

计算机系统。以下我们主要介绍微机计算机

的构成硬件和其主要性能指标。

微型计算机硬件系统一般由十多个主

要部件构成。但展现在我们面前的首先是以

下五大部件：

（1）主机箱：主机箱是安装、集成、

保护计算机主要部件的箱体。它分为立式和卧式两类，目前ATX 型机箱已经形成了主流产品，它与ATX 主机板相匹配，可支持键盘开机、自动唤醒等功能。

主机箱前面板上一般有光盘放置口，软盘插口，复位按钮（RESET ），主机电源开关和电源指示灯，硬盘读写指示灯等。

主机箱的背后，有交流电源输入接口，显示器电源接口，并行输出口（COM1，COM2，9针输出口）

，键盘、鼠标接口，以及显示器数据输出接口，声音输入输出接口等，这些接口

图1.1.2 计算机

图1.1.3 主机箱内部

图1.1.4 内存条

一般都按国际统一标准制作，所有微机上同一接口的规格都是一样的。

（2）显示器：显示器是微机的标准输出设备。目前主要有液晶、等离子和CRT 三种。显示器有两个重要技术指标。即对角线尺寸（有14寸、15寸、17寸、21寸等）和最高分辨率（640*480，1024*768，1280*1024等）。对角线尺寸愈大，有效的可视面积愈大，分辨率愈高，显示的图形、图像愈细腻。

（3）键盘：键盘是微机的标准输入设备，是人们向计算机发布指令和提供信息的重要工具之一。键盘通过一根5芯电线与主机相连。

（4）鼠标器：鼠标器（Mouse ）是一种“指点”设备（Pointing Device ），多用于Windows 环境下，快速移动光标定位于菜单或按钮处，完成菜单系统特定的命令操作或按钮的功能操作。鼠标器操作简便、高效。、

（5）音箱：音箱是微型计算机的可选配置，音箱和声卡配合可播放音乐或其它音频数据文件。

打开主机箱，我们可以看到主机箱内部还有如下主要可插拔部件：

（1）主机板：主机板又称为系统板（或母板），是位于主机箱内的一块较大的印刷电路板，是微机中插接和集成其它的部件重要部件。主板上通常有中央处理器插槽（座），内存储器插槽，中断控制器、输入/输出扩展插槽（有EISA 、PCI 、AGP 插槽等），键盘鼠标接口、DMA 控制器以及连接其它部件的总线等。

（2）微处理器：微处理器也称为中央处理单元CPU （Central processing Unit ）。CPU 是微机的心脏，它由运算器、控制器和寄存器组成。

美国Intel 公司生产的CPU 现在为Pentium （奔腾）系列。数据总线的位数和主频是CPU 的两个主要技术指标。同一型号的CPU 又有不同的主频，如目前有PIV 3.2GHz 等。其中3.2GHz 为CPU 的主频，主频愈高，CPU 处理数据的速度愈快。目前使用的 PIV 系列CPU 其总线位数已达64位，总线位数愈宽，CPU 处理数据的能力愈强。