1、大学计算机基础大学计算机基础 (第2版)张钧良张钧良 张世波张世波 编著编著 第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识1.1 1.1 信息时代与计算机信息时代与计算机1.2 1.2 计算机的运行基础计算机的运行基础1.3 1.3 计算机硬件基础计算机硬件基础1.4 1.4 计算机软件基础计算机软件基础内容内容1.1.1 1.1.1 信息时代信息时代1.1.2 1.1.2 电子计算机的诞生和发展电子计算机的诞生和发展1.1.3 1.1.3 微型计算机微型计算机1.1.4 1.1.4 计算机的特点计算机的特点1.1.5 1.1.5 计算机的性能指标计算机的性能指标1.1.6 1.1.6 计算机的应
2、用领域计算机的应用领域1.1.7 1.1.7 计算机的发展展望计算机的发展展望1.1.8 1.1.8 我国计算机的发展情况我国计算机的发展情况 1.1 1.1 信息时代与计算机信息时代与计算机什么是什么是ComputerComputer？（计算机）计算机）术语和概念术语和概念 计算机（计算机（ComputerComputer）是一种能够接收是一种能够接收和存储信息，并按照存储在其内部的程序和存储信息，并按照存储在其内部的程序(这些程序是人们意志的体现这些程序是人们意志的体现)对输入的信对输入的信息进行加工、处理，得到人们所期望的结息进行加工、处理，得到人们所期望的结果，然后把处理结果输出的高度
3、自动化的果，然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备。电子设备。一、什么是信息一、什么是信息 信息是事物运动状态和特征的反映和表信息是事物运动状态和特征的反映和表示，它是社会的三要素（材料、能源、信示，它是社会的三要素（材料、能源、信息）之一。息）之一。信息是经过加工、具有一定含义的且对信息是经过加工、具有一定含义的且对决策有价值的数据。决策有价值的数据。数据和信息是密不可分的，信息之间的数据和信息是密不可分的，信息之间的联系又可以得到抽象层次更高的信息。联系又可以得到抽象层次更高的信息。1.1.1 1.1.1 信息时代与计算机信息时代与计算机二、信息的特征二、信息的特征 信息在使用中不会有损
4、耗。信息在使用中不会有损耗。信息可以大量地复制。信息可以大量地复制。信息可以脱离所反映的事物而被保信息可以脱离所反映的事物而被保存、传播。存、传播。信息可以不断增长。信息可以不断增长。所有事物都有信息。所有事物都有信息。（信息具有普遍性、无限性、寄载性、时效性、可处（信息具有普遍性、无限性、寄载性、时效性、可处理性、共享性、层次性、传递性）。理性、共享性、层次性、传递性）。1.1.1 1.1.1 信息与信息技术信息与信息技术三、信息科技三、信息科技 它由信息的获取，信息的传输，信息它由信息的获取，信息的传输，信息的处理和信息的应用这四部分所组成。的处理和信息的应用这四部分所组成。信息技术包括以
5、下几方面信息技术包括以下几方面 1.1.1 1.1.1 信息与信息技术信息与信息技术感测与识别技术感测与识别技术信息传递技术信息传递技术信息处理与再生技术信息处理与再生技术信息使用技术信息使用技术n控制技术控制技术n显示技术显示技术 现代信息技术是一种综合性的技术，现代信息技术是一种综合性的技术，它的支柱技术是：计算机技术、通信技它的支柱技术是：计算机技术、通信技术和控制技术，即术和控制技术，即3C技术。技术。信息科技包括以下几方面：信息科技包括以下几方面：四、信息社会与计算机四、信息社会与计算机计算机不仅是现代社会使用最广泛的计算机不仅是现代社会使用最广泛的现代化工具现代化工具,而且是信息社
6、会的重要支而且是信息社会的重要支柱。信息社会与计算机密切相关。柱。信息社会与计算机密切相关。2020世纪世纪9090年代开始，信息革命悄然在年代开始，信息革命悄然在世界各地兴起。这意味着世界各地兴起。这意味着2121世纪人类将世纪人类将进入信息社会。进入信息社会。1.1.1 1.1.1 信息与信息技术信息与信息技术一、电子计算机的诞生一、电子计算机的诞生 世界上第一台计算机是世界上第一台计算机是19461946年年2 2月在月在美国诞生的，它的名字叫美国诞生的，它的名字叫ENIAC ENIAC(Electronic Numerical Integrator(Electronic Numeric
7、al Integrator And CalculatorAnd Calculator，电子数字积分计算机，电子数字积分计算机，译作译作“埃尼克埃尼克”)”)。1.1.2 1.1.2 电子计算机的诞生和发展电子计算机的诞生和发展 二、电子计算机的发展二、电子计算机的发展 电子计算机的发展，通常是按照计算机电子计算机的发展，通常是按照计算机中所采用的电子逻辑器件来划分阶段，可中所采用的电子逻辑器件来划分阶段，可以分成以分成4 4个阶段：电子管计算机个阶段：电子管计算机(第一代计第一代计算机算机)、晶体管计算机、晶体管计算机(第二代计算机第二代计算机)、中小规模集成电路计算机中小规模集成电路计算机(
8、第三代计算机第三代计算机)、大规模超大规模集成电路计算机大规模超大规模集成电路计算机(第四代第四代计算机计算机)，现在正在向智能计算机、神经网，现在正在向智能计算机、神经网络计算机和生物计算机的方向发展。络计算机和生物计算机的方向发展。1.1.2 1.1.2 电子计算机的诞生和发展电子计算机的诞生和发展 一、微型计算机的分类一、微型计算机的分类 按照计算机的规模、运算速度、使用按照计算机的规模、运算速度、使用范围等综合考虑，可以把计算机分为：范围等综合考虑，可以把计算机分为：高性能计算机、微型计算机（高性能计算机、微型计算机（PCPC机）、机）、工作站、服务器、嵌入式计算机等。工作站、服务器、
9、嵌入式计算机等。1.1.3 1.1.3 微型计算机微型计算机二、微型计算机的发展二、微型计算机的发展 以微处理器为核心的微型计算机属于以微处理器为核心的微型计算机属于第四代计算机。微型计算机以微处理器第四代计算机。微型计算机以微处理器的型号为标志，微处理器的发展从的型号为标志，微处理器的发展从19711971年年IntelIntel公司用公司用PMOSPMOS工艺制成世界上第工艺制成世界上第一代一代4 4位微处理器位微处理器40044004算起，算起，3030多年的多年的历史，迄今已发展了五代产品。历史，迄今已发展了五代产品。1.1.3 1.1.3 微型计算机微型计算机一、一、计算机特点计算机
10、特点处理速度快处理速度快存储容量大、存储时间长存储容量大、存储时间长计算精度高计算精度高具有逻辑判断能力具有逻辑判断能力应用领域广泛应用领域广泛 1.1.4 1.1.4 计算机的特点计算机的特点二、微型计算机的特点二、微型计算机的特点 体积小，重量轻体积小，重量轻 价格便宜，成本低价格便宜，成本低 使用方便，运行可靠使用方便，运行可靠 对工作环境无特殊要求对工作环境无特殊要求 1.1.4 1.1.4 计算机的特点计算机的特点一、计算机的性能指标一、计算机的性能指标主频主频主频即时钟频率，是指计算机主频即时钟频率，是指计算机CPUCPU在单位时在单位时间内发出的脉冲数，它在很大程度上决定了计间内
11、发出的脉冲数，它在很大程度上决定了计算机的运行速度。主频的单位是兆赫兹算机的运行速度。主频的单位是兆赫兹(MHz)(MHz)，如如486DX/66486DX/66的主频为的主频为66MHz66MHz，Pentium/100Pentium/100的主的主频为频为100MHz100MHz，P4P4的主频在的主频在1GHz1GHz以上。以上。1.1.5 1.1.5 计算机的性能指标计算机的性能指标字长字长 字长是指计算机的运算部件能同时处理的二进字长是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很大制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很大的关系。的关系。字长决定了计算机
12、的运算精度，字长越长，计字长决定了计算机的运算精度，字长越长，计算机的运算精度就越高。算机的运算精度就越高。其次，字长决定了指令直接寻址的能力。字长其次，字长决定了指令直接寻址的能力。字长也影响机器的运算速度，字长长，计算机的运算也影响机器的运算速度，字长长，计算机的运算速度就快。速度就快。1.1.5 1.1.5 计算机的性能指标计算机的性能指标内存容量内存容量 内存储器中能存储的信息总字节数称为内存储器中能存储的信息总字节数称为内存容量。单位是字节。（目前，内存容量。单位是字节。（目前，P4P4型微型微机的内存容量一般都在机的内存容量一般都在128MB128MB以上）。也以上）。也有用所存储
13、的二进制位的总数来表示存储有用所存储的二进制位的总数来表示存储容量的。容量的。内存容量越大，处理数据的范围就越广，内存容量越大，处理数据的范围就越广，运算速度一般也快。运算速度一般也快。1.1.5 1.1.5 计算机的性能指标计算机的性能指标存取周期存取周期 把信息代码存入存储器，称为把信息代码存入存储器，称为“写写”，把信息，把信息代码从存储器中取出，称为代码从存储器中取出，称为“读读”。存储器进行一次存储器进行一次“读读”或或“写写”操作所需的时操作所需的时间称为存储器的间称为存储器的访问时间访问时间(或读写时间或读写时间)，而，而连续连续启动两次独立的启动两次独立的“读读”或或“写写”操
14、作操作(如连续的两如连续的两次次“读读”操作操作)所需的最短时间，称为存取周期所需的最短时间，称为存取周期(或存储周期或存储周期)。微型机的内存储器目前都由超大。微型机的内存储器目前都由超大规模集成电路制成，其存取周期很短，约为几十规模集成电路制成，其存取周期很短，约为几十纳秒（纳秒（nsns）左右。）左右。1.1.5 1.1.5 计算机的性能指标计算机的性能指标运算速度运算速度 运算速度是一项综合性的性能指标，其单位运算速度是一项综合性的性能指标，其单位是是MIPS(MIPS(百万条指令百万条指令/秒秒)。因为各种指令的类型不。因为各种指令的类型不同，执行不同指令所需的时间也不一样。过去以同
15、，执行不同指令所需的时间也不一样。过去以执行定点加法指令作标准来计算运算速度，现在执行定点加法指令作标准来计算运算速度，现在用一种等效速度或平均速度来衡量。等效速度是用一种等效速度或平均速度来衡量。等效速度是由各种指令平均执行时间以及相对应的指令运行由各种指令平均执行时间以及相对应的指令运行比例计算得出来的，即用加权平均法求得。影响比例计算得出来的，即用加权平均法求得。影响机器运算速度的因素很多，主要是机器运算速度的因素很多，主要是CPUCPU的主频和存的主频和存储器的存取周期。储器的存取周期。1.1.5 1.1.5 计算机的性能指标计算机的性能指标v科学计算科学计算 v数据处理数据处理 v过
16、程控制过程控制v计算机辅助系统计算机辅助系统 v计算机通信计算机通信 1.1.6 1.1.6 计算机的应用领域计算机的应用领域 十亿晶体管芯片十亿晶体管芯片下一代个人计算机下一代个人计算机嵌入式系统嵌入式系统 1.1.7 1.1.7 计算机的发展展望计算机的发展展望 我国的计算机产业起步于我国的计算机产业起步于5050年代中期。自发展开年代中期。自发展开始，我国的计算机产业走过了坎坷的道路，大致可始，我国的计算机产业走过了坎坷的道路，大致可分以下几个阶段。分以下几个阶段。v面对封锁，走面对封锁，走“自力更生、奋发图强自力更生、奋发图强”之路之路v改革开放，我国计算机产业实现两大转变改革开放，我
17、国计算机产业实现两大转变v“抓应用，促发展抓应用，促发展”，培育市场成倍增长，培育市场成倍增长 v广泛普及计算机知识，广泛普及计算机知识，PCPC进入家庭进入家庭v推动国民经济信息化建设成绩斐然推动国民经济信息化建设成绩斐然v软件产业与计算机研究同步发展软件产业与计算机研究同步发展 1.1.8 1.1.8 我国计算机的发展情况我国计算机的发展情况1.2.1 1.2.1 进位计数制进位计数制1.2.2 1.2.2 二进制数的运算规则二进制数的运算规则1.2.3 1.2.3 信息在计算机内的表示信息在计算机内的表示1.2.4 1.2.4 信息在计算机中的存储地址信息在计算机中的存储地址1.2 1.
18、2 计算机的运行基础计算机的运行基础一、进位计数制一、进位计数制数制数制进位计数制，是人们利用符号来计进位计数制，是人们利用符号来计数的方法数的方法数制的种类：二进制、十进制、八进制、十数制的种类：二进制、十进制、八进制、十六进制、及十二进制、六十进制等。六进制、及十二进制、六十进制等。数制中的一些名词术语数制中的一些名词术语：数码：数码：用数字表示一种数制的数值用数字表示一种数制的数值基：基：数制所使用的数码个数数制所使用的数码个数权：权：某数制每一位所具有的值某数制每一位所具有的值 1.2.1 1.2.1 进位计数制进位计数制十进制：十进制：1010个数码个数码二进制：二进制：2 2个数码
19、个数码0 0和和1 1，逢，逢2 2进进1 1。十六进制：十六进制：1616个数码，个数码，0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9、A A、B B、C C、D D、E E、F F，逢，逢1616进进1 1一、进位计数制一、进位计数制二进制、十六进制转换为二进制、十六进制转换为十进制：按权十进制：按权展开展开十进制数转换为十进制数转换为二进制数：二进制数：n整数部分：整数部分：“除除2 2取余取余”法，即逐次除以法，即逐次除以2 2，直至商为直至商为0 0，得出的余数即为二进制数各位的，得出的余数即为二进制数各位的数码。数码。n小数部分：小数部分：“乘乘2
20、 2取整取整”法，即逐次乘以法，即逐次乘以2 2，从每次乘积的整数部分得到二进制数各位的数从每次乘积的整数部分得到二进制数各位的数码。码。二、数制之间的转换二、数制之间的转换二进制数与十六进制数的转换二进制数与十六进制数的转换二进制数转换成十六进制数的方法，是将二进制数转换成十六进制数的方法，是将二进制数从小数点开始分别向左二进制数从小数点开始分别向左(对二进对二进制整数制整数)或向右或向右(对二进制小数对二进制小数)每每4 4位组成位组成一组，每一组有一组，每一组有4 4位二进制数，转换成十位二进制数，转换成十六进制数码中的六进制数码中的1 1个数字，连接起来即可。个数字，连接起来即可。不足
21、不足4 4位的补位的补0 0。二、数制之间的转换二、数制之间的转换一、一、二进制数的算术运算规则二进制数的算术运算规则二进制数的算术运算规则类似于十进二进制数的算术运算规则类似于十进制数的运算。制数的运算。v加法规则加法规则 v减法规则减法规则 v乘法规则乘法规则 v除法规则除法规则 1.2.2 1.2.2 二进制数的运算规则二进制数的运算规则二、逻辑运算规则二、逻辑运算规则v 逻辑或运算逻辑或运算v 逻辑与运算逻辑与运算v 逻辑非运算逻辑非运算 v 逻辑异或运算逻辑异或运算 1.2.2 1.2.2 二进制数的运算规则二进制数的运算规则一、一、二进制数的原码、补码和反码表示二进制数的原码、补码
22、和反码表示 整数的表示整数的表示原码：最高位为符号位，其余为数值位，数值原码：最高位为符号位，其余为数值位，数值部分用二进制数的绝对值表示的方法。部分用二进制数的绝对值表示的方法。+57+57原原=00111001 -57=00111001 -57原原=10111001=10111001反码：正数的反码与原码相同，负数的反码符反码：正数的反码与原码相同，负数的反码符号位为号位为1 1，然后将原码的数值位各位取反。，然后将原码的数值位各位取反。+57+57反反=00111001 -57=00111001 -57反反=11000110=110001101.2.3 1.2.3 信息在计算机内的表示信
23、息在计算机内的表示补码：正数的补码与原码相同，负数的补码：正数的补码与原码相同，负数的补码符号位为补码符号位为1 1，然后将原码的数值位各，然后将原码的数值位各位取反后最低位加位取反后最低位加1 1。+57+57补补=00111001 -57=00111001 -57补补=11000111=11000111引出补码的目的是为了做减法，减法用补引出补码的目的是为了做减法，减法用补码的加法来实现。这样运算器中只要有加码的加法来实现。这样运算器中只要有加法器和移位器就能完成加减乘除运算。法器和移位器就能完成加减乘除运算。1.2.3 1.2.3 信息在计算机内的表示信息在计算机内的表示【知】【知】X=
24、+44 X=+44，Y=+50Y=+50，求，求X-YX-Y？（用补码的？（用补码的加法运算来求）加法运算来求）【解】【解】X-Y=X+(-Y)X-Y=X+(-Y)X=+101100 X=+101100，-Y=-110010-Y=-110010，X X补补=0 101100=0 101100，-Y-Y补补=1 001110=1 001110 X+(-Y)X+(-Y)补补=X=X补补+-Y+-Y补补 =0 101100+1 001110=1 111010=0 101100+1 001110=1 111010所以，真值所以，真值X+(-Y)=-000110X+(-Y)=-000110即即 X-Y=
25、-6 X-Y=-6举例说明举例说明二、二、定点数和浮点数定点数和浮点数所谓定点数和浮点数，是指在计算机中一个所谓定点数和浮点数，是指在计算机中一个数的小数点位置是固定的，还是浮动的，如数的小数点位置是固定的，还是浮动的，如果一个数中小数点的位置是固定的，则叫定果一个数中小数点的位置是固定的，则叫定点数，否则为浮点数。采用定点数表示法的点数，否则为浮点数。采用定点数表示法的计算机叫定点计算机，采用浮点数表示法的计算机叫定点计算机，采用浮点数表示法的计算机叫浮点计算机。计算机叫浮点计算机。1.2.3 1.2.3 信息在计算机内的表示信息在计算机内的表示1.1.定点数表示法：定点数表示法：（1 1）
26、纯小数表示法：把小数点固定在数）纯小数表示法：把小数点固定在数值部分的最高位之前。值部分的最高位之前。（2 2）整数表示法：把小数点固定在数值）整数表示法：把小数点固定在数值部分的最后面。部分的最后面。1.2.3 1.2.3 信息在计算机内的表示信息在计算机内的表示2.2.浮点数表示法：浮点数表示法：小数点位置可以浮动的表示方法小数点位置可以浮动的表示方法.一个浮点数包括阶码和尾数两个部分，阶码表示一个浮点数包括阶码和尾数两个部分，阶码表示这个数的范围，尾数表示这个数的精度。这个数的范围，尾数表示这个数的精度。任一个二进制数任一个二进制数NN可以表示成：可以表示成：N N2 2E EMM 式中
27、，式中，M M为数为数N N的尾数或数码，的尾数或数码，E E为指数，是数为指数，是数N N的的阶码，是一个二进制整数。因此，一个浮点数分为阶码，是一个二进制整数。因此，一个浮点数分为阶码和尾数两个部分。阶码和尾数两个部分。1.2.3 1.2.3 信息在计算机内的表示信息在计算机内的表示1.2.3 1.2.3 信息在计算机内的表示信息在计算机内的表示 对一个真值为对一个真值为+23.25+23.25的十进制数，用浮的十进制数，用浮点数表示法表示其原码。点数表示法表示其原码。(23.25)(23.25)1010(10111.01)(10111.01)2 2，用浮点数表示其原码为：用浮点数表示其原
28、码为：2 2+101+1010.10111010.1011101，则在机器中表示为：则在机器中表示为：这里阶码和尾数都用原码表示，实际上往这里阶码和尾数都用原码表示，实际上往往是尾数用补码表示，阶码用移码表示。往是尾数用补码表示，阶码用移码表示。浮点数表示实例浮点数表示实例1.2.3 1.2.3 信息在计算机内的表示信息在计算机内的表示3.3.计算机中字符的表示方法计算机中字符的表示方法 （1 1）西文字符的编码）西文字符的编码计算机中的字符，目前世界上用计算机中的字符，目前世界上用ASCIIASCII码码(American Standard Code for Information(Amer
29、ican Standard Code for Information Interchange)Interchange)来表示来表示 1.2.3 1.2.3 信息在计算机内的表示信息在计算机内的表示1.2.3 1.2.3 信息在计算机内的表示信息在计算机内的表示（2 2）汉字的编码汉字的编码v“GB2312-80GB2312-80”汉字编码汉字编码：我国：我国19811981年公布的年公布的“中华中华人民共和国国家标准信息交换汉字编码人民共和国国家标准信息交换汉字编码”，是一种国家标，是一种国家标准编码。简称准编码。简称国标码国标码。用连续的两个字节对一个汉字进行用连续的两个字节对一个汉字进行编
30、码，并且规定每个字节的最高位均为编码，并且规定每个字节的最高位均为1 1。国标码用两个字节的国标码用两个字节的1616进制数表示，例如进制数表示，例如“文文”的国的国标码是标码是“4E44H”“4E44H”，“中华人民共和国中华人民共和国”的国标码分别是的国标码分别是“5650H“5650H、3B2AH3B2AH、484BH484BH、4371H4371H、3932H3932H、3A4DH3A4DH、397AH”397AH”。1.2.3 1.2.3 信息在计算机内的表示信息在计算机内的表示（2 2）汉字的编码）汉字的编码v“GB18030-2000GB18030-2000”汉字编码汉字编码：信
31、息技术：信息技术 信息交信息交换用汉字编码字符集换用汉字编码字符集 基本集的扩充新标准。基本集的扩充新标准。GB18030GB18030于于20002000年年3 3月月1717日由信息产业部和国家技术监督局颁布，日由信息产业部和国家技术监督局颁布，自颁布之日起实施。该标准共收录了自颁布之日起实施。该标准共收录了2700027000多个汉字，总多个汉字，总编码空间超过编码空间超过150150万个码位。万个码位。vGBKGBK：是对：是对“GB2312-80GB2312-80”扩充后的汉字编码方案，扩充后的汉字编码方案，不是国家标准。不是国家标准。vUnicodeUnicode:允许表示允许表示
32、6553665536个字符。个字符。在计算机中一个字节是作为一个不可在计算机中一个字节是作为一个不可分割的单位来处理的，所以一个字节称为分割的单位来处理的，所以一个字节称为存储器的一个存储单元。一个存储单元可存储器的一个存储单元。一个存储单元可存储一定的内容，为了便于找到每个存储存储一定的内容，为了便于找到每个存储单元，计算机对每个存储单元进行了编号，单元，计算机对每个存储单元进行了编号，这种编号称之为地址这种编号称之为地址(Address)(Address)。图图1.31.3给出了存储单元的地址和存储内容的示意给出了存储单元的地址和存储内容的示意图。图。1.2.4 1.2.4 信息在计算机中
33、的存储地址信息在计算机中的存储地址 1.2.4 1.2.4 信息在计算机中的存储地址信息在计算机中的存储地址图图1.3 1.3 存储单元的地址和存储内容的示意图存储单元的地址和存储内容的示意图 1.3.1 1.3.1 计算机硬件系统的组成计算机硬件系统的组成1.3.2 1.3.2 计算机工作原理计算机工作原理1.3.3 1.3.3 微型计算机系统的硬件系统微型计算机系统的硬件系统1.3.4 1.3.4 微机常用的输入微机常用的输入/输出设备输出设备1.3.5 1.3.5 微机的外存储器微机的外存储器1.3.6 1.3.6 微机的启动微机的启动1.3 1.3 计算机硬件系统计算机硬件系统一、计算
34、机硬件体系结构一、计算机硬件体系结构 一个完整的计算机系统应包括硬件系统和软件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。系统两大部分。计算机的硬件是指组成一台计算机的各种物理计算机的硬件是指组成一台计算机的各种物理装置装置,它们是由各种实实在在的器件组成的它们是由各种实实在在的器件组成的,是计是计算机进行工作的物质基础。计算机的硬件由输入算机进行工作的物质基础。计算机的硬件由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五部设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五部分组成。分组成。1.3.1 1.3.1 计算机硬件系统的组成计算机硬件系统的组成一、计算机硬件体系结构一、计算机硬件体系结
35、构 1.3.1 1.3.1 计算机硬件系统的组成计算机硬件系统的组成二、常用的输入设备二、常用的输入设备1.1.输入设备功能输入设备功能：把原始数据和处理这些数据的程把原始数据和处理这些数据的程序通过输入接口输入到计算机的存储器中。序通过输入接口输入到计算机的存储器中。常用输入设备常用输入设备：l键盘键盘l鼠标器鼠标器还有：还有：笔输入设备、笔输入设备、扫描仪、数码相机、图形数字扫描仪、数码相机、图形数字化仪、光笔、条形码阅读器、模化仪、光笔、条形码阅读器、模数（数（A/DA/D）转换）转换器等。器等。1.3.1 1.3.1 计算机硬件系统的组成计算机硬件系统的组成输出设备功能输出设备功能：输
36、出计算机的处理结果。：输出计算机的处理结果。根据用户的需要，按照输出的形式制成各种类根据用户的需要，按照输出的形式制成各种类型的输出设备。型的输出设备。常用输出设备：常用输出设备：l显示器显示器l打印机打印机l绘图仪绘图仪还有：还有：X-YX-Y记录仪、数记录仪、数模（模（D/AD/A）转换器等。）转换器等。从数据输入输出的角度看，磁盘机和磁带机也可从数据输入输出的角度看，磁盘机和磁带机也可看作是看作是I/OI/O设备。设备。三、常用的输出设备三、常用的输出设备（1 1）显示器）显示器组成：监视器（显示器）组成：监视器（显示器）+显示卡显示卡分类：分类：CRTCRT显示器和液晶显示器显示器和液
37、晶显示器1 1）CRTCRT显示器显示器CRTCRT显示器主要性能参数：显示器主要性能参数：点距：点距：点距点距(Dot Pitch)(Dot Pitch)是彩色显示器的一项是彩色显示器的一项重要技术指标，是指屏幕上相邻两个相同颜重要技术指标，是指屏幕上相邻两个相同颜色的荧光点之间的最小距离。点距越小，可色的荧光点之间的最小距离。点距越小，可以达到的分辨率就越高，画面越细致清晰。以达到的分辨率就越高，画面越细致清晰。单位是毫米。单位是毫米。三、常用的输出设备三、常用的输出设备刷新率：刷新率：即即刷新频率刷新频率。指屏幕的刷新速度，。指屏幕的刷新速度，刷新频率低，图像的闪烁和抖动就严重，眼刷新频
38、率低，图像的闪烁和抖动就严重，眼睛容易疲劳。刷新频率又分垂直刷新频率和睛容易疲劳。刷新频率又分垂直刷新频率和水平刷新频率。垂直刷新频率又叫场频水平刷新频率。垂直刷新频率又叫场频(Vertical Scanning Frequency)(Vertical Scanning Frequency)，以，以HzHz为单为单位，是画面的刷新次数，一般场频应在位，是画面的刷新次数，一般场频应在75Hz75Hz以上。水平刷新频率又叫行频以上。水平刷新频率又叫行频(Horizontal(Horizontal Scanning Frequency)Scanning Frequency)，是电子枪每秒钟扫描，是电
39、子枪每秒钟扫描过的水平线数目，单位是过的水平线数目，单位是KHzKHz。CRTCRT主要性能参数主要性能参数分辨率：分辨率：分辨率分辨率(Resolution)(Resolution)是定义显示器是定义显示器画面解析度的标准，一般表示为水平分辨率画面解析度的标准，一般表示为水平分辨率(一个扫描行中像素的数目一个扫描行中像素的数目)和垂直分辨率和垂直分辨率(扫扫描行的数目描行的数目)的乘积。如的乘积。如10241024768768，表示水，表示水平方向最多可以包含平方向最多可以包含10241024个像素，垂直方向个像素，垂直方向有有768768条扫描线。屏幕总像素的个数是它们的条扫描线。屏幕总像
40、素的个数是它们的乘积。分辨率越高，画面包含的像素就越多，乘积。分辨率越高，画面包含的像素就越多，图像就越细腻清晰。图像就越细腻清晰。CRTCRT主要性能参数主要性能参数 LCD LCD(Liquid Crystal Display)(Liquid Crystal Display)显示器显示器利用利用液晶液晶 的物理特性，当通电时导通，的物理特性，当通电时导通，分子排列有规则，使光线容易通过；不分子排列有规则，使光线容易通过；不通电时不导通，分子排列混乱，阻止光通电时不导通，分子排列混乱，阻止光线通过。使在屏幕上显示出图形。线通过。使在屏幕上显示出图形。显示器显示器 显卡：显卡：(又称显示适配器
41、、显示卡又称显示适配器、显示卡)图形处理芯片图形处理芯片心脏心脏显示存储器（显存）显示存储器（显存）关键核心部件关键核心部件显示器显示器（2 2）打印机）打印机分类：击打式打印机和非击打式打印机分类：击打式打印机和非击打式打印机击打式打印机击打式打印机针式打印机针式打印机非击打式打印机非击打式打印机激光打印机、喷墨打印机激光打印机、喷墨打印机v针式打印机针式打印机v激光打印机激光打印机v喷墨打印机喷墨打印机打印机性能指标：打印机性能指标：分辨率分辨率dpi(dpi(点点/英寸英寸)、打印速度、打印速度PPM(PPM(页页/分钟分钟)1.3.1 1.3.1 计算机硬件系统的组成计算机硬件系统的组
42、成（3 3）绘图机）绘图机分类：平板式绘图机和滚筒式绘图机分类：平板式绘图机和滚筒式绘图机用于用于CADCAD和和CAMCAM 1.3.1 1.3.1 计算机硬件系统的组成计算机硬件系统的组成 1.3.1 1.3.1 计算机硬件系统的组成计算机硬件系统的组成四、存储器四、存储器 存储器存储器(Memory)(Memory)是计算机用来存放程序和数据的记忆是计算机用来存放程序和数据的记忆部件部件,是计算机各种信息存放和交流的中心。它的基是计算机各种信息存放和交流的中心。它的基本功能是在控制器的控制下按照指定的地址存入和取本功能是在控制器的控制下按照指定的地址存入和取出信息。出信息。位（位（bit
43、bit）:计算机中存储数据的最小单位计算机中存储数据的最小单位 字节（字节（ByteByte）：）：8 8个二进制位个二进制位 每每10241024个字节称为个字节称为1K1K字节字节(1KB)(1KB)1KB=21KB=21010=1024=1024字节字节 1MB=2 1MB=22020=1024KB=1024KB1GB=21GB=23030=1024MB 1TB=2=1024MB 1TB=24040=1024GB=1024GB 1.3.1 1.3.1 计算机硬件系统的组成计算机硬件系统的组成四、存储器四、存储器 存储器可分为内存储器与外存储器存储器可分为内存储器与外存储器,简称内存与外存
44、。简称内存与外存。（一）内存储器（一）内存储器 内存储器的种类内存储器的种类SDRAMSDRAM（Synchronous DRAMSynchronous DRAM，同步动态随机存储器）简称同步动，同步动态随机存储器）简称同步动态内存，它是与系统时钟同步的，即使用和系统主板、态内存，它是与系统时钟同步的，即使用和系统主板、CPUCPU相同的相同的工作时钟，如，工作时钟，如，CPUCPU的外频为的外频为100MHz100MHz，那么，送到内存上的频率也，那么，送到内存上的频率也是是100MHz100MHz。由于是同步，其存取速度有相当大的提高，一个。由于是同步，其存取速度有相当大的提高，一个CPU
45、CPU时时钟周期即可完成数据的访问和刷新，大大提高了数据传输率，其速钟周期即可完成数据的访问和刷新，大大提高了数据传输率，其速度要比度要比DRAMDRAM和和EDO DRAMEDO DRAM快得多，传输率最大可达到快得多，传输率最大可达到200 MHz200 MHz。其工。其工作电压一般为作电压一般为3.3V3.3V，或者更低。其接口多为，或者更低。其接口多为168168线的线的DIMMDIMM封装类型。封装类型。SDRAMSDRAM是当前微机系统流行的标准内存类型配置。是当前微机系统流行的标准内存类型配置。DDR SDRAMDDR SDRAMDDR SDRAMDDR SDRAM（Dual D
46、ata Rate SDRAMDual Data Rate SDRAM）简称）简称DDRDDR，是双倍速率，是双倍速率SDRAMSDRAM的意思。它比的意思。它比SDRAMSDRAM速度高一倍。速度高一倍。DDRDDR建立在建立在SDRAMSDRAM的基的基础上，但在速度和容量上有了提高。首先，它使用了更多、础上，但在速度和容量上有了提高。首先，它使用了更多、更先进的同步电路；其次，更先进的同步电路；其次，DDRDDR使用了使用了Delay-Locked LoopDelay-Locked Loop（D D LD D L，延 时 锁 定 电 路）来 提 供 一 个 数 据 滤 波 信 号，延 时
47、锁 定 电 路）来 提 供 一 个 数 据 滤 波 信 号（DataStrobe signalDataStrobe signal）DDR SDRAMDDR SDRAM在本质上不需要提高时钟在本质上不需要提高时钟频率就能加倍提高频率就能加倍提高SDRAMSDRAM的吞吐量，原因是它在单个时钟周期的吞吐量，原因是它在单个时钟周期内的上升内的上升/下降沿内都可传送数据。下降沿内都可传送数据。DDRDDR内存条的尺寸和内存条的尺寸和SDRAMSDRAM相同，但插脚数由相同，但插脚数由SDRAMSDRAM的的168pin168pin（线）改为（线）改为186pin186pin。为了保持较高的数据传输率，
48、电气信号。为了保持较高的数据传输率，电气信号改为支持电压为改为支持电压为2.5V2.5V的的SSTL2SSTL2信号标准。信号标准。（一）内存储器的种类（一）内存储器的种类RDRAMRDRAMRDRAMRDRAM也就是也就是RAMBUSRAMBUS，是由美国，是由美国RAMBUSRAMBUS公司研发的高公司研发的高速多通道速多通道DRAMDRAM技术，基于一种类技术，基于一种类RISCRISC（Reduced Reduced Instruction Set ComputingInstruction Set Computing，精简指令集计算机），精简指令集计算机）的理念，就是通过减少每时钟周期
49、可通过的数据来减的理念，就是通过减少每时钟周期可通过的数据来减少复杂性，再通过提高工作频率来弥补它的不足。少复杂性，再通过提高工作频率来弥补它的不足。RDRAMRDRAM的工作电压为的工作电压为2.5V2.5V，它的时钟频率可高达，它的时钟频率可高达400MHz400MHz，由于在单个时钟周期内的上升，由于在单个时钟周期内的上升/下降沿内都下降沿内都可传送数据，这样，可传送数据，这样，300MHz300MHz的的RDRAMRDRAM的实际频率可以的实际频率可以看成看成600MHz600MHz，400MHz400MHz的的RDRAMRDRAM的实际频率可以看成的实际频率可以看成800MHz800
50、MHz。所以，。所以，RDRAMRDRAM内存被称为内存被称为PC600PC600和和PC800PC800。（一）内存储器的种类（一）内存储器的种类 存储大量的暂时不参加运算或处理的程序和数存储大量的暂时不参加运算或处理的程序和数据，又叫辅助存储器。据，又叫辅助存储器。外存按存储介质分为磁表面存储器和光存储器。外存按存储介质分为磁表面存储器和光存储器。磁表面存储器有硬磁盘存储器、软磁盘存储器、磁表面存储器有硬磁盘存储器、软磁盘存储器、和磁带存储器等。和磁带存储器等。光盘存储器光盘存储器有：l只读光盘只读光盘CD-ROM(Compact Disk-Read Only CD-ROM(Compact
