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1、第第2章章 计算机硬件与软件学问计算机硬件与软件学问 1.学习内容：2.计算机硬件的组成3.计算机工作原理4.计算机市场5.计算机软件系统6.通信系统基础7.系统参数设置8.学习重点与难点：9.计算机硬件系统各功能部件的性能及工作原理，如：指令系统、主机与外设信息交换限制方式等10.学习目的：11.了解计算机软硬件市场、驾驭系统配置、安装调试具有网络功能、多媒体功能的计算机系统12.4.学习时数：8学时12.1计算机硬件结构外设主机原始数据处理结果程序存取指数数令数据信号限制信号输入设备存储器输出设备运算器限制器CPU22.1.1微型计算机原理结构数据总线(DB)地址总线(AB)限制总线(CB
2、)微处理器存储器输出设备接口输入设备接口输出设备输入设备3DataBus:双向,实现微处理器,存储器,输入输出设备之间数据交换,确定微机的位数AddressBus:单向,CPU输出到地址总线上的信息是找寻所需存储单元的地址或输入输出端口,地址总线根数的多少确定存储容量的大小,即地址单元的个数,16位微处理器有20根地址线,可寻址1MB的存储空间ControlBus:传送各种限制信息,如限制存储器的存取,I/O的读写,CPU的中断恳求,等待常见的系统总线标准有:ISA,EISA,VESA,PCI,AGP42.1.2主板及CPU主板和CPU都是电脑中最关键的部件全部的板卡必需通过主板发挥作用，主板
3、性能和质量的好坏干脆影响到整个系统电脑主板按不同的架构标准和各种不同的主要部件、接口组合而成5主板上主要包括的部件有：CPU和内存（购买时不包括）I/O限制各类总线晶振和COMS主板BIOS键盘BIOS各种接口USB接口UniversalSerialBus通用串行总线。计算机连接外围设备的I/O接口标准。使全部的外设都在机箱外连接。允许“热插拔”即连接外设时不必关闭电源。比现有的并口连接速度快10倍，比串口快100倍。能供应传输速率最高达12Mbps，最多可连接127个设备。接受分层的星形的结构技术，每个设备都连接到USB的集线器（HUB，USB的HUB有一个上行的端口到Host，有多个的下行
4、端口连接其他外部设备）端口上，而设备之间则可以通过USB集线器互连。分段的USB设备之间的线缆可长达5M。若电脑主板中没有内置的USB接口时，可在市面上购买PCI卡形的USB卡，它自带两个USB端口，厂商时：Entrega、Belkin。在老式PC机中通过检查BIOS来确定是否支持USB。为了使USB键盘和鼠标在DOS状态下工作，应选择USBLegacy支持选项。查看系统是否安装了USB双击“限制面板”中的“系统”，然后选择“设备管理卡”，若安装USB，则在底部会找到“UniversalSerialBusController”，单击该限制器则看到两个项目：UniversalHostContro
5、ller和UniversalRootHub。在购买USB音箱前，CD-ROM驱动程序能播放数字CD音频，即选购时应选择EnableDigitalCDAudioforThisCD-ROMDevice选项。6主板芯片组：芯片组是主板上最重要的部件，主板的功能主要取决于芯片组。芯片组负责管理CPU和内存、各种总线扩展以及外设的支持。BIOS芯片：负责主板通电后各部件自检，一切正常后才能启动操作系统。常见的三种BIOS：Award、AMI、Phoenix总线扩展槽：按功能分为内存插槽、PCI/ISA扩展槽、AGP显示卡插槽等各类I/O接口：软硬盘、键盘鼠标、打印机、USB（通用串行总线）、COM1/C
6、OM2主板规格：AT（13”*12”)、ATX（小、合理）7CPU（CentralProcessorUnit）中心处理单元生产CPU的三大公司：Intel、AMD、CyrixCPU的两种主要封装形式：Slot1（242线的电路板插槽，适用Pentium系列、Socket7（296根针脚，方形多针脚（ZIF零插拔力插座），有一拉杆，只要拉起拉杆，就能插进或取出CPU芯片。X86CPU系列的产生：1978年Intel首次推出16位微处理器，命名i8086/i8087（指令集）即X86，沿用到286、386、486，到586时代，为商标注册问题，改用Pentium系列。CPU的主要技术指标：主频即时
7、钟频率，单位是MHz，主频=外频*倍频系数8Asuspt49102.1.3存储器存储器是保存数据和指令的电子器件，分内存和外存。内存干脆与CPU打交道，保存中间和最终结果。外存可永久性保存数据和程序。存储器分类如下：11存储器分类RAM（DRAM/SRAM/SDRAM）ROM内存PROMEPROM存储器FLASHEPROMFDHD外存TAPECD-ROMCD-R/RW12存储器工作原理数据代码（来自CPU或送往CPU）5同步缓存读令（来自CPU）写令34转换成时序信号2转换成限制信号1地址代码来自CPU读写限制器存储体数据缓冲寄存器地址选择部件地址缓冲寄存器13显示卡与显示器显示系统包括显示卡
8、和显示器（CRT），其中显示卡用来限制显示器上的每一个点的亮度和颜色（显示卡向显示器输出信号）。显示器主要显示输出字符、图形、图像。由电子枪、偏转线圈和荧光屏三部分组成，工作原理类似电视机。显示器的辨别率是指屏幕上横向和纵向所显示的光点数（像素）。屏幕上每一个像素点都是由红、绿、蓝三种不同颜色的信号组成的（RGB三原色），当三色都处于最大亮度时，像素就呈现为白色，反之为黑色。像素的颜色称为色深，每个像素用三个字节表示，因此色深有8位、16位、24位等，把24位称为真彩，可显示16777216种颜色。辨别率和色深越高显示内存就越大显示效果就越好。显示卡与显示器的主要技术指标：辨别率（CGA、VG
9、A、SVGA、TVGA）、点间距（39-.25mm)、屏幕尺寸(对角线14、15、17)、平安规范（防辐射、抗电磁干扰）、显示内存（1、2、4、8、32MB）、扫描频率（指刷新频率，即屏幕上图像更新的速度，亦即每秒钟完成的扫描次数，一般在75-85Hz之间屏幕无闪烁感）。GeForce2MX200-MX400显示卡：32M64M显示内存。14声卡与音箱声卡一般由下列部件组成：LINEIN插孔：用来连接录音机或CD唱盘等附有放大器的音源装置。LINEOUT插孔：用来外接放大器或内建放大器的喇叭。MIC插孔：用来接麦克风以便输入声音。MIDI/GAME插孔：用来连接外接的MIDI键盘或游戏摇杆。声
10、卡的“位”是指声卡在采集和播放声音文件时所运用数字声音信号的二进位数。声卡的位数越多性能就越强。美丽的音乐，好听的歌曲，奇妙的音效都来自于音箱。购买音箱时，确定要留意音箱、音质和音色的技术指标。音箱的功率由所用放大器芯片的功率确定，它确定了音箱的震撼力；箱体的用料也是重要因素，木制音箱的音质普遍好于塑料音箱的音质。从主观上推断音箱、音质、音色时，将熟悉的高质量CD音源输入，凭借耳朵去分析推断，把全部调整钮都调到中间的大小，打开开关，调整音量至适中的大小，人左右移动以推断音箱的相位特征，有无明显的偏音、相位拖延现象；降低音量以推断失真、噪音和小信号输出时的表现力；加大音量以检查有无声爆、扬声器的
11、最大承受功率等。市场上的音箱按价格可分为四个档次：入门型（300元以下），普及型（300-700元之间），发烧型（700元以上），组合音箱（包含低音炮）。具有代表性的产品有：闲逛者R1000TC、R2600AT3D、R3000T等。15键盘16鼠标式样：二键、三键、无线鼠标工作原理：光电式（鼠标器和鼠标板组成，在X、Y方向印有间隔相同的网络反射格，鼠标器利用发光二极管发出的光投射到反射板上，反映鼠标的运动方向）、机械式（在鼠标的底部装有一个滚动的小球，小球的滚动带动X、Y方向的轴转动，反映鼠标的运动方向）操作：指向、单击、右击、双击、拖动17打印机和扫描仪打印机：输出设备。分击打和非击打（按印
12、字技术），字模打印和点阵打印（构成字符的方式）。针式打印机（钢针、色带）、喷墨打印机（墨盒）、激光打印机（西鼓）。技术指标：精度（dpi）与速度（ppm）扫描仪：输入设备。平板式和滚筒式。技术指标是光学辨别率。18数码相机与数码摄象机数码照相机：数字式相机，是光、机、电一体化的产品。20多年前美国利用它通过卫星向地面传送照片，优势在于信息数字化，由于数字信息可借助于遍及全球的数字通信网刚好传送，打印等。Kodak、Olympus、Sony、Casio。像素、光学辨别率。作为计算机的输入设备，已成为IT行业增长最为快速的产业之一。数码摄象机：动态摄制。Panasonic、Sony192.2计算机
13、工作原理指令系统：指令、程序的概念。指令格式：由操作码（做什么）和操作数（怎么做，即供应操作数的地址）两部分组成。有单地址指令和多地址指令之分。指令按功能可分为如下几类：数据操作指令完成算逻运算；数据传送指令完成存储器与运算器之间传送数据；程序限制可变更执行方向；I/O指令完成主机与外设传送数据。20指令寻址方式：马上、干脆、相对、变址、间接等方式。Addax，5；Addax，（5）；工作原理：存储程序。取指令、分析指令、执行指令。CPU的主要功能：限制指令的执行依次，指令所完成的操作，对数据进行算逻运算等。主机与外设信息交换限制方式：程序干脆限制、中断限制、干脆存储器存储接口：串行、并行；硬
14、件接口指硬件设备之间的连接，软件接口是通过硬件接口完成的限制程序。212.3微型计算机市场微机的主要性能指标：时钟频率、字长、运算速度、存储容量、存取周期，指令集的困难性、缓冲存储器、牢靠性等。配置多媒体计算机系统：选购配件（CPU、主板、内存、显卡与显示器、硬盘和软驱、光驱、声卡与音箱、网卡或调制解调器（可选）、键盘和鼠标、手写笔（可选）、机箱及电源、打印机与扫描仪（可选）、数码相机与数码摄象机（可选）、安装调试。P34222.4计算机软件系统软件包含了程序、数据及文档资料。软件是逻辑实体，硬件是物理实体。软件工程是指软件的开发、运作、维护和最终消亡的整个系统过程。包含四种基本的过程活动：软
15、件规格说明、软件开发；软件确认；软件演进。软件生成期一般经验这样六个步骤：制定支配、开发进度、实施支配、需求分析、软件设计、程序编码、测试及运行维护等。程序例：23例：C+的一个示范程序。/ThisisaC+Program.注释语句#Include预处理吩咐voidmain()函数doublex,y;说明双精度变量x和ycoutxy;输入x和y的值doublez=x+y;x和y的内容相加赋给zcout”x+y=”zendl;输出x+y=z的值执行该程序,显示如下信息:Entertwofloatnumbers:8.37.5x+y=15.8输入两个浮点数8.3和7.5，两数之间用空格分隔，按回车键
16、后，屏幕显示如上结果：该程序中，只有一个函数main（），函数体内有5条语句。其功能说明在程序行的右边。24软件的分类语言处理程序DOS数据库系统Windows系统软件操作系统UNIX设备驱动程序软件好用工具人口普查软件电子邮件管理软件应用软件办公软件消遣软件计算机编程语言：机器语言、汇编语言、高级语言、面对对象语言处理程序（翻译程序）：汇编程序、说明程序、编译程序252.5通信系统基础通信信号（模拟与数字）通信介质（双绞线：STP，UTP、同轴电缆：细缆，粗缆、光纤：光缆是一捆极细的玻璃管，每一根比人的头发还细的管子称为光纤，特点是光信号传输5000英里无须放大）传输速度（带宽，每秒多少比特
17、b/s表示）光纤分类（单膜，传输速度达50Gb/s、多膜，光速有空间波动，易安装）组建一个小网络（两台微机、两块网卡、RJ-45水晶头、连接、安装网络软件）26两台电脑的连接两台电脑的连接方法一：用双绞线连接（1，2与3，6对换）方法二：自制电缆通过串口或并口连接。其方法如下：串口COM1到COM1或COM2到COM2；并口LPT1到LPT1。安装Windows网络组件：安装拨号网络适配器，在“限制面板”中双击“网络”，在弹出的窗口中依次单击“添加”-“适配器”-“添加”，在“厂商”中选择“Microsoft”，在“网络适配器”中选择“拨号适配器”，单击“确定”后按提示安装，并重新启动计算机；
18、添加“Microsoft网络用户”；添加“Microsoft网络上的文件与打印机共享服务”；填写“标识”计算机的名称。安装“干脆电缆连接”通讯程序：在“限制面板”中双击“添加/删除程序”，在弹出的窗口菜单中依次单击“安装Windows”、通讯、具体资料、干脆电缆连接、确定，然后按提示完成安装。设置主机和客户机：分别在主机和客户机中运行“附件”-“通讯”菜单中“干脆电缆连接”；主机就单击“侦听”，客户机就单击“连接”，在客户机的文本对话框中输入主机名称（该主机名是指“限制面板”-“网络”窗口中的“标识”名称），确定。数据收发：主机与客户机连接后，可实现主客机的资源共享。在手法数据时，主机可以做其
19、他事情，这是DOS下的通讯软件做不到的。272.6系统参数设置BIOS是微机的基本输入/输出系统（BasicInputOutputSystem），其内容集成在主板上的一个ROM芯片上，主要保存着微机系统最重要的基本输入输出程序、系统信息设置、开机上电自检程序和系统启动自举程序等。ROMPCI/ISABIOS（）COMSSETUPUTILITYAWARDSOFTWARE，INCSTANDARDCMOSSETUPSUPERVISORPASSWORDBIOSFEATURESSETUPUSERPASSWORDCHIPSETFEATURESSETUPIDEHDDAUTODETECTIONPOWERMAN
20、AGENENTSETUPSAVE&EXITSETUPPNPANDPCISETUPEXITWITHOUTSAVINGLOADBIOSDEFAULTSLOADSETUPDEFAULTSEsc：Quit：SelectItemF10：Save&Exit（Shift）F12：ChangeColor28小结本章主要介绍计算机硬件、软件及其组成，计算机的工作原理，微机系统的性能指标，具体介绍了微机硬件系统中各部件的作用、如何选择、配置和组装多媒体电脑，也具体介绍了系统参数的设置等。通过本章的学习，除了在理论上驾驭计算机软硬件学问外，在实践上要了解跟踪快速变更的计算机市场行情，驾驭微机硬件系统的配置和系统参数的设置，动手组装多媒体电脑网络，为独立操作运用、维护计算机打下确定的基础。291计算机硬件指什么？由哪几部分组成？各部件的作用是什么？2计算机软件指什么？软件分为几类？各自起什么作用？3计算机的工作原理是什么？4微机系统的主要性能指标有哪些？5写一份某电脑公司的调查报告。报告该公司的经营状况及其对计算机工业发展是否有影响。查找资料方式：因特网、图书馆、听别人介绍、去电脑公司等。6在预算范围内，依据当前市场价格，配置一台多媒体电脑。7有条件的学生可自己动手组装电脑、组建小型网络。习题30