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1、计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础凌青华凌青华江苏科技大学江苏科技大学 计算机科学与工程学计算机科学与工程学电子信箱：电子信箱：联系电话联系电话：15805283908计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础教育部提出的计算机基础教学三层次结构教育部提出的计算机基础教学三层次结构课程简介课程简介计算机基本知计算机基本知计算机基本知计算机基本知识及基本技能识及基本技能识及基本技能识及基本技能计算机硬件、计算机硬件、计算机硬件、计算机硬件、软件的工作原软件的工作原软件的工作原软件的工作原理与相
2、关知识理与相关知识理与相关知识理与相关知识计算机信息管计算机信息管计算机信息管计算机信息管理基础和多媒理基础和多媒理基础和多媒理基础和多媒体技术体技术体技术体技术计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础课程介绍课程介绍计算机硬件技术基础课特点：计算机硬件技术基础课特点：计算机硬件技术基础课特点：计算机硬件技术基础课特点：讲课内容讲课内容讲课内容讲课内容:数字逻辑、微机原理、汇编语言、接口数字逻辑、微机原理、汇编语言、接口数字逻辑、微机原理、汇编语言、接口数字逻辑、微机原理、汇编语言、接口技术技术技术技术内容多内容多内容多内容多,进度快，难度大，应用广进度快，难度
3、大，应用广进度快，难度大，应用广进度快，难度大，应用广讲课学时讲课学时讲课学时讲课学时:共共共共72727272学时学时学时学时,其中含其中含其中含其中含16161616实验学时实验学时实验学时实验学时 实验前要预习，写出预习报告，做到心中有数，有的放实验前要预习，写出预习报告，做到心中有数，有的放实验前要预习，写出预习报告，做到心中有数，有的放实验前要预习，写出预习报告，做到心中有数，有的放矢；矢；矢；矢；实验后要写实验报告，总结经验和教训，提高自己分析实验后要写实验报告，总结经验和教训，提高自己分析实验后要写实验报告，总结经验和教训，提高自己分析实验后要写实验报告，总结经验和教训，提高自己
4、分析问题和解决问题的能力，培养一种严谨的科学作风。问题和解决问题的能力，培养一种严谨的科学作风。问题和解决问题的能力，培养一种严谨的科学作风。问题和解决问题的能力，培养一种严谨的科学作风。计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础教材：计算机硬件技术基础（第二版）李继灿教材：计算机硬件技术基础（第二版）李继灿教材：计算机硬件技术基础（第二版）李继灿教材：计算机硬件技术基础（第二版）李继灿 清清清清华大学出版社华大学出版社华大学出版社华大学出版社学习资源主要参考书：主要参考书：1.微型计算机系统原理及应用微型计算机系统原理及应用(第五版）第五版）周明德周明德清华大学
5、出版社清华大学出版社2007年年1月月2.微型机算计原理及应用微型机算计原理及应用（第三版）（第三版）李继灿李继灿清清华大学出版社华大学出版社3.计计算算机机硬硬件件技技术术基基础础高高晓晓兴兴清清华华大大学学出出版版社社 2008年年计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础课程要求课程要求平时平时平时平时 20%20%出勤出勤出勤出勤 作业作业作业作业 课堂互动和课堂纪律课堂互动和课堂纪律课堂互动和课堂纪律课堂互动和课堂纪律实验实验实验实验10%10%考试考试考试考试 70%70%课程要求课程要求课程要求课程要求 预习：预习：预习：预习：1010分钟分钟分钟分
6、钟 复习：复习：复习：复习：2020分钟分钟分钟分钟计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础学习方法的几点建议学习方法的几点建议1 1、教师角色和学生地位的转变、教师角色和学生地位的转变、教师角色和学生地位的转变、教师角色和学生地位的转变教师从原来以教师为中心的教师从原来以教师为中心的教师从原来以教师为中心的教师从原来以教师为中心的“讲解者讲解者讲解者讲解者”的角色转的角色转的角色转的角色转化为学生学习的指导者化为学生学习的指导者化为学生学习的指导者化为学生学习的指导者学生由原来单纯听讲、接受灌输的被动地位转化学生由原来单纯听讲、接受灌输的被动地位转化学生由原来
7、单纯听讲、接受灌输的被动地位转化学生由原来单纯听讲、接受灌输的被动地位转化为主动参与、发现、探究的主体地位为主动参与、发现、探究的主体地位为主动参与、发现、探究的主体地位为主动参与、发现、探究的主体地位 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础学习方法的几点建议学习方法的几点建议2 2、学习的精髓、学习的精髓、学习的精髓、学习的精髓在学校大环境中，利用校园文化对学生的影响，在学校大环境中，利用校园文化对学生的影响，在学校大环境中，利用校园文化对学生的影响，在学校大环境中，利用校园文化对学生的影响，实现师生之间在课堂上的相互交流以及学生之间实现师生之间在课堂上的相
8、互交流以及学生之间实现师生之间在课堂上的相互交流以及学生之间实现师生之间在课堂上的相互交流以及学生之间的相互交流，在利用别人最好成果的基础上取得的相互交流，在利用别人最好成果的基础上取得的相互交流，在利用别人最好成果的基础上取得的相互交流，在利用别人最好成果的基础上取得进展。进展。进展。进展。计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础学习方法的几点建议学习方法的几点建议3 3、抓住教学过程中的、抓住教学过程中的、抓住教学过程中的、抓住教学过程中的3 3个环节个环节个环节个环节上课时要上课时要上课时要上课时要主动参与、探究主动参与、探究主动参与、探究主动参与、探究将
9、上课时的多媒体教案将上课时的多媒体教案将上课时的多媒体教案将上课时的多媒体教案从教师手中转化为自己的认知从教师手中转化为自己的认知从教师手中转化为自己的认知从教师手中转化为自己的认知工具工具工具工具，主动参与、探究；主动参与、探究；主动参与、探究；主动参与、探究；会设置自学内容会设置自学内容会设置自学内容会设置自学内容课后及时复习，拓展课堂内容，通过自学课后及时复习，拓展课堂内容，通过自学课后及时复习，拓展课堂内容，通过自学课后及时复习，拓展课堂内容，通过自学培养培养培养培养自学的自学的自学的自学的能力能力能力能力；独立完成作业独立完成作业独立完成作业独立完成作业 同学间相互交流，同学间相互交
10、流，同学间相互交流，同学间相互交流，一起讨论，但一定一起讨论，但一定一起讨论，但一定一起讨论，但一定独立完成作业独立完成作业独立完成作业独立完成作业；计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础学习方法的几点建议学习方法的几点建议4 4、收获与时间成正比、收获与时间成正比、收获与时间成正比、收获与时间成正比本课程理论联系实际非常紧密，内容本课程理论联系实际非常紧密，内容本课程理论联系实际非常紧密，内容本课程理论联系实际非常紧密，内容更新极快更新极快更新极快更新极快只能采用只能采用只能采用只能采用解剖麻雀方法解剖麻雀方法解剖麻雀方法解剖麻雀方法，教师只起到教师只起到教
11、师只起到教师只起到抛砖引玉抛砖引玉抛砖引玉抛砖引玉的作用的作用的作用的作用学习过程中，学习过程中，学习过程中，学习过程中，要要要要花时间去学习、思索、实践花时间去学习、思索、实践花时间去学习、思索、实践花时间去学习、思索、实践收获与时间成正比收获与时间成正比收获与时间成正比收获与时间成正比,花时间越多，收获将越大花时间越多，收获将越大花时间越多，收获将越大花时间越多，收获将越大 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础第第1章章计算机的基础知识计算机的基础知识1.11.1计算机发展概述计算机发展概述计算机发展概述计算机发展概述1.21.2微型计算机系统的组成微型
12、计算机系统的组成微型计算机系统的组成微型计算机系统的组成1.31.3微机硬件系统结构基础微机硬件系统结构基础微机硬件系统结构基础微机硬件系统结构基础1.41.4微机的工作原理与程序执行过程微机的工作原理与程序执行过程微机的工作原理与程序执行过程微机的工作原理与程序执行过程1.51.5计算机的运算基础计算机的运算基础计算机的运算基础计算机的运算基础计划：计划：计划：计划：6 6学时学时学时学时计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础1.1计算机发展概述计算机发展概述19461946年，世界上第一台现代意义的电子计算机是年，世界上第一台现代意义的电子计算机是年，世界
13、上第一台现代意义的电子计算机是年，世界上第一台现代意义的电子计算机是美国宾夕法尼亚大学设计制造的美国宾夕法尼亚大学设计制造的美国宾夕法尼亚大学设计制造的美国宾夕法尼亚大学设计制造的ENIAC（电子数（电子数（电子数（电子数据和计算器）据和计算器）据和计算器）据和计算器）重达重达30吨，启动电力吨，启动电力150千瓦，千瓦，18000个电子个电子管，保存管，保存80个字节，占个字节，占地地170平方米平方米计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础1.1计算机发展概述计算机发展概述计算机的主要用途（计算机的主要用途（计算机的主要用途（计算机的主要用途（P.3P.3表
14、表表表1-31-3）科学计算科学计算科学计算科学计算 计算机控制计算机控制计算机控制计算机控制 测量和测试测量和测试测量和测试测量和测试 信息处理信息处理信息处理信息处理 计算机辅助设计，辅助制造，辅助教学计算机辅助设计，辅助制造，辅助教学计算机辅助设计，辅助制造，辅助教学计算机辅助设计，辅助制造，辅助教学 人工智能人工智能人工智能人工智能计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础1.1计算机发展概述计算机发展概述计算机的分类计算机的分类计算机的分类计算机的分类 超级计算机超级计算机超级计算机超级计算机 大型计算机大型计算机大型计算机大型计算机 小型计算机小型计算
15、机小型计算机小型计算机 微型计算机或个人计算机微型计算机或个人计算机微型计算机或个人计算机微型计算机或个人计算机 便携式计算机便携式计算机便携式计算机便携式计算机计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础微型计算机的发展是微型计算机的发展是微型计算机的发展是微型计算机的发展是以以以以微处理器微处理器微处理器微处理器的发展的发展的发展的发展来表征的，来表征的，来表征的，来表征的，微处理器的集成度，每隔微处理器的集成度，每隔微处理器的集成度，每隔微处理器的集成度，每隔1818个月就会翻一番，芯片个月就会翻一番，芯片个月就会翻一番，芯片个月就会翻一番，芯片的性能也随之提
16、高一倍的性能也随之提高一倍的性能也随之提高一倍的性能也随之提高一倍-摩尔定律摩尔定律摩尔定律摩尔定律微型计算机的换代通常是以微处理器的微型计算机的换代通常是以微处理器的微型计算机的换代通常是以微处理器的微型计算机的换代通常是以微处理器的字长字长字长字长位数和位数和位数和位数和功能来划分的功能来划分的功能来划分的功能来划分的1.1计算机发展概述计算机发展概述计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础1.1计算机发展概述计算机发展概述1.1.41.1.4微处理器的发展简史与现状微处理器的发展简史与现状微处理器的发展简史与现状微处理器的发展简史与现状生产年份生产年份 I
17、ntelIntel产品产品 主要性能说明主要性能说明1971 4004 1971 4004 第第1 1片片4 4位位CPUCPU，采用，采用1010微米制程微米制程，集成，集成23002300个晶体管个晶体管1972 8008 1972 8008 第第1 1片片8 8位位CPUCPU，集成，集成35003500个晶体管个晶体管，首次装在叫做，首次装在叫做“Mark-Mark-8(8(马克八号马克八号)”的机器上，这也是目前已知的最早的家用的机器上，这也是目前已知的最早的家用 电脑电脑1974 8080 1974 8080 第第2 2代代8 8位位CPUCPU，约，约60006000个晶体管个晶
18、体管，被用于当时一种品牌为，被用于当时一种品牌为 Altair(Altair(“牵牛星牵牛星”科幻剧科幻剧)的电脑上。这也是有史的电脑上。这也是有史 以来第以来第1 1台知名的个人电脑台知名的个人电脑1978 8086/8088 1978 8086/8088 第第1 1片片1616位位CPUCPU，2.92.9万个晶体管万个晶体管，IBMIBM公司于公司于19811981年推出年推出 基于基于80888088（准（准1616位位CPUCPU）的）的PCPC。80868086标志着标志着x86x86系列的开系列的开 端，从端，从80868086开始，才有了目前应用最广泛的开始，才有了目前应用最广
19、泛的PCPC行业基础行业基础1980 80186 1980 80186 是是IntelIntel针对工业控制针对工业控制/通信等嵌入式市场推出的通信等嵌入式市场推出的8086CPU8086CPU的扩展产品，除的扩展产品，除80868086内核，另外包括了中断控制器、定时内核，另外包括了中断控制器、定时器、器、DMADMA、I/OI/O、UARTUART、片选电路等外设。、片选电路等外设。1.1.4微处理器的发展简史及现状（续）微处理器的发展简史及现状（续）生产年份生产年份 IntelIntel产品产品 主要性能说明主要性能说明1982 80286 1982 80286 超级超级1616位位CP
20、UCPU，14.314.3万只晶体管万只晶体管，首次运行保护模式并兼容，首次运行保护模式并兼容前期所有软件，前期所有软件，IBMIBM公司将公司将8028680286用在技术更为先进用在技术更为先进ATAT机中机中1985 803861985 80386 第第1 1片片3232位位并支持多任务的并支持多任务的CPUCPU，集成，集成27.527.5万个晶体管万个晶体管19891989 80486 80486 增强的增强的3232位位CPUCPU，相当于，相当于80386+80386+片内片内80387+80387+8KB cache8KB cache，集成集成125125万个晶体管万个晶体管1
21、993 Pentium(1993 Pentium(奔腾奔腾)第第1 1片双流水片双流水CPUCPU，集成，集成310310万个晶体管万个晶体管，内核采用了，内核采用了RISCRISC 技术技术1995Pentium MMX1995Pentium MMX在在PentiumPentium内核基础上改进而成，内核基础上改进而成，集成集成450450万个晶体管万个晶体管，最大特点是增加了，最大特点是增加了5757条条MMXMMX指令，指令，目的是提高目的是提高CPUCPU处理多媒体数据处理多媒体数据的效率的效率19951995年秋年秋 Pentium Pro Pentium Pro 首个专门为首个专门
22、为3232位服务器、工作站设计的位服务器、工作站设计的CPUCPU，集成，集成550550 万万个晶体管，个晶体管，0.6m0.6m制程技术，制程技术，256KB256KB的二级高速缓存的二级高速缓存1997 Pentium II Pentium Pro1997 Pentium II Pentium Pro的改进型的改进型CPUCPU，结合了，结合了Intel MMXIntel MMX技术，集成技术，集成 750750万个晶体管万个晶体管，频率达，频率达750MHZ750MHZ1.1.4微处理器的发展简史及现状（续）微处理器的发展简史及现状（续）生产年份生产年份 IntelIntel产品产品
23、主要性能说明主要性能说明1999 Pentium III Pentium II1999 Pentium III Pentium II的改进型的改进型CPUCPU，集成，集成950950万个晶体管万个晶体管，0.25m0.25m制制程技术程技术2000 Pentium 4 2000 Pentium 4 内建了内建了42004200万个晶体管万个晶体管，采用，采用0.18m0.18m制程技术，频率达制程技术，频率达 2GHZ2GHZ20022002 Pentium4 Xeon Pentium4 Xeon 内含创新的超线程技术，使性能增加内含创新的超线程技术，使性能增加25%25%，0.18m0.1
24、8m制程技制程技术，术，频率达频率达3.2GHZ3.2GHZ2005 Pentium D 2005 Pentium D 首颗内含首颗内含2 2个处理核心个处理核心，揭开，揭开x86x86处理器多核心时代处理器多核心时代2006 Core 2 2006 Core 2 DuoCoreDuoCore微架构桌面处理器，内含微架构桌面处理器，内含2.912.91亿个晶体管亿个晶体管，性能，性能 比比Pentium DPentium D提升提升40%40%，省电效率也增加，省电效率也增加40%40%2007.4 2007.4 四核处理器四核处理器Core2 Core2 Extreme QX6700Core
25、2 Core2 Extreme QX6700处理器的频率为处理器的频率为2.66GHz2.66GHz；Core2 Core2 Extreme QX6800 Extreme QX6800Extreme QX6800 Extreme QX6800的核心频率为的核心频率为2.93GHz2.93GHz1.1.4微处理器的发展简史及现状（续）微处理器的发展简史及现状（续）生产年份生产年份 IntelIntel产品产品 主要性能说明主要性能说明20082008年年7 7月月 E8600E8600双核处理器双核处理器 Intel Intel 酷睿酷睿2 2双核双核 E8600E8600，插槽类型插槽类型 L
26、GA 775LGA 775，主，主 频频 33303330，45nm45nm制程工艺制程工艺，L2L2缓存缓存6MB6MB，L1L1缓存缓存 232/232KB232/232KB，核心电压，核心电压1.856V1.856V，双核心类型，双核心类型 WofldaleWofldale，总线频率，总线频率 13331333，倍频，倍频 101020102010年年2 2月月 四核四核i7 978/950/920i7 978/950/920 IntelIntel推出推出i7i7的的9 9系列是高端系列是高端CPUCPU产品，其规格架构产品，其规格架构 都是一样的，都是一样的，DDR3 DDR3 的的3
27、 3通道接口支持通道接口支持3 3通道内通道内 存，原生存，原生4 4核心的处理器，一级超线程技术，它支核心的处理器，一级超线程技术，它支 持智能超频持智能超频20102010年年7 7月月 core i7/i5/i3 Intelcore i7/i5/i3 Intel推出涵盖高、中、低档产品。新技术有：推出涵盖高、中、低档产品。新技术有：QPIQPI（快速通道互联）、（快速通道互联）、DMIDMI（直接媒体接口）总（直接媒体接口）总 线、睿频加速技术、线、睿频加速技术、32nm32nm制程制程、原生、原生4 4核核/6/6核、核、L3L3 智能缓存、智能缓存、AE5AE5新指令、新指令、SSE
28、4.2SSE4.2指令集、集成双通指令集、集成双通 道道/三通道三通道DDR3 MCRCDDR3 MCRC（内存控制器中枢）、集成（内存控制器中枢）、集成 GPUGPU（图形处理器）、集成（图形处理器）、集成PCI-EPCI-E控制器控制器微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术主频主频主频也叫做时钟频率，表示在主频也叫做时钟频率，表示在主频也叫做时钟频率，表示在主频也叫做时钟频率，表示在CPUCPU内数字脉冲信内数字脉冲信内数字脉冲信内数字脉冲信号震荡的速度号震荡的速度号震荡的速度号震荡的速度CPUCPU的主频不代表的主频不代表的主频不代表的主频不代表CPUC
29、PU的速度，但提高主频对于的速度，但提高主频对于的速度，但提高主频对于的速度，但提高主频对于提高提高提高提高CPUCPU运算速度却是至关重要的。运算速度却是至关重要的。运算速度却是至关重要的。运算速度却是至关重要的。目前微机的主频速度已达目前微机的主频速度已达目前微机的主频速度已达目前微机的主频速度已达GHZGHZ1K=101K=1033；1M=101M=103 3K=10K=1066；1G=101G=103 3M=10M=106 6K=10K=109 9 补充：补充：常用的名词术语常用的名词术语微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微处理器的生产工艺微处理器
30、的生产工艺微处理器的生产工艺微处理器的生产工艺 指在硅材料上生产微处理器时内部各元器件间连接线的宽度，一指在硅材料上生产微处理器时内部各元器件间连接线的宽度，一指在硅材料上生产微处理器时内部各元器件间连接线的宽度，一指在硅材料上生产微处理器时内部各元器件间连接线的宽度，一般以般以般以般以 mm为单位，数值越小，生产工艺越先进，微处理器的功耗为单位，数值越小，生产工艺越先进，微处理器的功耗为单位，数值越小，生产工艺越先进，微处理器的功耗为单位，数值越小，生产工艺越先进，微处理器的功耗和发热量越小。和发热量越小。和发热量越小。和发热量越小。目前微处理器的生产工艺已经达到目前微处理器的生产工艺已经达
31、到目前微处理器的生产工艺已经达到目前微处理器的生产工艺已经达到14nm(Core14nm(Core第六代第六代第六代第六代)微处理器的集成度微处理器的集成度微处理器的集成度微处理器的集成度 指微处理器芯片上集成的晶体管的密度。指微处理器芯片上集成的晶体管的密度。指微处理器芯片上集成的晶体管的密度。指微处理器芯片上集成的晶体管的密度。最早最早最早最早Intel4004Intel4004的集成度为的集成度为的集成度为的集成度为23002300个晶体管，个晶体管，个晶体管，个晶体管，PentiumIIIPentiumIII的集成度达的集成度达的集成度达的集成度达950950万个晶体管以上（集成度提高
32、了万个晶体管以上（集成度提高了万个晶体管以上（集成度提高了万个晶体管以上（集成度提高了30003000多倍），当前多倍），当前多倍），当前多倍），当前CPUCPU集成集成集成集成度已达上亿个晶体管度已达上亿个晶体管度已达上亿个晶体管度已达上亿个晶体管补充：补充：常用的名词术语常用的名词术语微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术位和字节位和字节位和字节位和字节 位（位（位（位（bitbit）是计算机所能表示的最小最基本的数据单位，）是计算机所能表示的最小最基本的数据单位，）是计算机所能表示的最小最基本的数据单位，）是计算机所能表示的最小最基本的数据单位，它指的是
33、取值只能为它指的是取值只能为它指的是取值只能为它指的是取值只能为0 0或或或或1 1的一个二进制数值位。简记作的一个二进制数值位。简记作的一个二进制数值位。简记作的一个二进制数值位。简记作b b 字节（字节（字节（字节（bytebyte）由）由）由）由8 8个位二进制位组成，通常用作计算存储个位二进制位组成，通常用作计算存储个位二进制位组成，通常用作计算存储个位二进制位组成，通常用作计算存储容量的单位。字节作为单位时记作容量的单位。字节作为单位时记作容量的单位。字节作为单位时记作容量的单位。字节作为单位时记作B B KK是是是是kelokelo的缩写，的缩写，的缩写，的缩写，1Kb=1024b
34、=21Kb=1024b=21010bb；MM是是是是megamega的缩写，的缩写，的缩写，的缩写，1Mb=1024Kb=21Mb=1024Kb=22020b b；GG是是是是GigaGiga的缩写，的缩写，的缩写，的缩写，1Gb=1024Mb=21Gb=1024Mb=23030bb；T T是是是是teratera的缩写，的缩写，的缩写，的缩写，1Tb=1024Gb=21Tb=1024Gb=24040bb。补充：补充：常用的名词术语常用的名词术语微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术字长字长字长字长 字长是微处理器一次可以直接处理的二进制数码的位数字长是微处理
35、器一次可以直接处理的二进制数码的位数字长是微处理器一次可以直接处理的二进制数码的位数字长是微处理器一次可以直接处理的二进制数码的位数，它通常取决，它通常取决，它通常取决，它通常取决于微处理器内部通用寄存器的位数和数据总线的宽度。微处理器的字于微处理器内部通用寄存器的位数和数据总线的宽度。微处理器的字于微处理器内部通用寄存器的位数和数据总线的宽度。微处理器的字于微处理器内部通用寄存器的位数和数据总线的宽度。微处理器的字长有长有长有长有4 4位、位、位、位、8 8位、位、位、位、1616位和位和位和位和3232位等等。位等等。位等等。位等等。补充：补充：常用的名词术语常用的名词术语计算机硬件技术基
36、础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础微型计算机的应用微型计算机的应用通用微机：通用微机：通用微机：通用微机：用于数值计算、数据处理及信息管理用于数值计算、数据处理及信息管理用于数值计算、数据处理及信息管理用于数值计算、数据处理及信息管理 功能越强越好、使用越方便越好功能越强越好、使用越方便越好功能越强越好、使用越方便越好功能越强越好、使用越方便越好专用微机：专用微机：专用微机：专用微机：用于过程控制及嵌入式应用方向用于过程控制及嵌入式应用方向用于过程控制及嵌入式应用方向用于过程控制及嵌入式应用方向 工控机、单片机、数字信号处理器工控机、单片机、数字信号处理器工控机、单片机、
37、数字信号处理器工控机、单片机、数字信号处理器 可靠性高、实时性强，程序相对简单、处理数据量小可靠性高、实时性强，程序相对简单、处理数据量小可靠性高、实时性强，程序相对简单、处理数据量小可靠性高、实时性强，程序相对简单、处理数据量小微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第第1章章计算机的基础知识计算机的基础知识1.11.1计算机发展概述计算机发展概述计算机发展概述计算机发展概述1.21.2微型计算机系统的组成微型计算机系统的组成微型计算机系统的组成微型计算机系统的组成1.31.3微机硬件系统结构基础微机硬件系统结构基础微机硬件系统结构基础微机硬件系统结构基础1.
38、41.4微机的工作原理与程序执行过程微机的工作原理与程序执行过程微机的工作原理与程序执行过程微机的工作原理与程序执行过程1.51.5计算机的运算基础计算机的运算基础计算机的运算基础计算机的运算基础计划：计划：计划：计划：6 6学时学时学时学时计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础1.2微型计算机系统的组成微型计算机系统的组成软件系统和硬件系统软件系统和硬件系统软件系统和硬件系统软件系统和硬件系统台式计算机的硬件系统台式计算机的硬件系统台式计算机的硬件系统台式计算机的硬件系统从外观上看，它的主要组成部分是从外观上看，它的主要组成部分是从外观上看，它的主要组成部分
39、是从外观上看，它的主要组成部分是主机、显示器、主机、显示器、主机、显示器、主机、显示器、键盘、鼠标键盘、鼠标键盘、鼠标键盘、鼠标等。等。等。等。主机中的主要组成部分是主板、主机中的主要组成部分是主板、主机中的主要组成部分是主板、主机中的主要组成部分是主板、CPUCPU、内存、硬盘、内存、硬盘、内存、硬盘、内存、硬盘、显卡、声卡、网卡、光驱等。显卡、声卡、网卡、光驱等。显卡、声卡、网卡、光驱等。显卡、声卡、网卡、光驱等。计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础1.2微型计算机系统的组成微型计算机系统的组成微机硬件系统微机硬件系统微机硬件系统微机硬件系统主要包括主机
40、、输入设备和输出设主要包括主机、输入设备和输出设主要包括主机、输入设备和输出设主要包括主机、输入设备和输出设备备备备3 3大部分。大部分。大部分。大部分。（1 1）主机主机主机主机计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础（2 2）输入设备）输入设备）输入设备）输入设备常见的输入设备有键盘、鼠标器、图像常见的输入设备有键盘、鼠标器、图像常见的输入设备有键盘、鼠标器、图像常见的输入设备有键盘、鼠标器、图像/声音输入设声音输入设声音输入设声音输入设备（如扫描仪、数码相机备（如扫描仪、数码相机备（如扫描仪、数码相机备（如扫描仪、数码相机/摄像机、网络摄像头）摄像机、网络
41、摄像头）摄像机、网络摄像头）摄像机、网络摄像头）等等等等（3 3）输出设备）输出设备）输出设备）输出设备 常见的输出设备有显示器、打印机、音箱等。常见的输出设备有显示器、打印机、音箱等。常见的输出设备有显示器、打印机、音箱等。常见的输出设备有显示器、打印机、音箱等。计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础1.2.2软软件系统件系统软件系统通常可分为两大类：软件系统通常可分为两大类：软件系统通常可分为两大类：软件系统通常可分为两大类：系统软件和应用软系统软件和应用软系统软件和应用软系统软件和应用软件件件件。系统软件系统软件系统软件系统软件主要包括：主要包括：主要包
42、括：主要包括：操操操操作系作系作系作系统统统统 程程程程序设计语序设计语序设计语序设计语言言言言 解解解解释和编译系释和编译系释和编译系释和编译系统统统统 数数数数据库管理系据库管理系据库管理系据库管理系统统统统 网网网网络与通讯系统络与通讯系统络与通讯系统络与通讯系统等等等等 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础1.2.2软软件系统件系统应用软件应用软件应用软件应用软件是指利用计算机及其提供的系统软件为解决是指利用计算机及其提供的系统软件为解决是指利用计算机及其提供的系统软件为解决是指利用计算机及其提供的系统软件为解决各种实际问题而编制的专用程序或软件各种
43、实际问题而编制的专用程序或软件各种实际问题而编制的专用程序或软件各种实际问题而编制的专用程序或软件 媒媒媒媒体工具类：如体工具类：如体工具类：如体工具类：如视频播放视频播放视频播放视频播放“WindowsMediaPlayer”WindowsMediaPlayer”、“暴风暴风暴风暴风影音影音影音影音”，视频处理视频处理视频处理视频处理“视频编辑专家视频编辑专家视频编辑专家视频编辑专家”，音频播放音频播放音频播放音频播放“千千静听千千静听千千静听千千静听”，网络音视网络音视网络音视网络音视“PPTVPPTV网络电视网络电视网络电视网络电视”等等等等 网网网网络工具类：下载工具络工具类：下载工具
44、络工具类：下载工具络工具类：下载工具“迅迅迅迅雷雷雷雷”、“快车快车快车快车FlashGet”FlashGet”等等等等 图图图图形图像类：如图像处理形图像类：如图像处理形图像类：如图像处理形图像类：如图像处理“AdobePhotoshop”AdobePhotoshop”，CADCAD图形，图形，图形，图形，图像浏览图像浏览图像浏览图像浏览“ACDSee”ACDSee”，FlashFlash工具，动画制作工具，动画制作工具，动画制作工具，动画制作“MacromediaMacromediaFlash”Flash”等等等等；办办办办公软件公软件公软件公软件“MicrosoftOffice2007M
45、icrosoftOffice2007”安安安安全类全类全类全类：病：病：病：病毒防治毒防治毒防治毒防治“360360杀毒杀毒杀毒杀毒”等等等等计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础1.2微型计算机系统的组成微型计算机系统的组成注意注意注意注意1 1：冯诺依曼计算机硬件的组成：运算器、控制器、冯诺依曼计算机硬件的组成：运算器、控制器、冯诺依曼计算机硬件的组成：运算器、控制器、冯诺依曼计算机硬件的组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备存储器、输入设备、输出设备存储器、输入设备、输出设备存储器、输入设备、输出设备注意注意注意注意2 2：什么是软件？什么是软
46、件？什么是软件？什么是软件？指指指指程序程序程序程序及运行程序所需要的及运行程序所需要的及运行程序所需要的及运行程序所需要的数据数据数据数据和与程序相关的和与程序相关的和与程序相关的和与程序相关的文档文档文档文档资料的集合资料的集合资料的集合资料的集合计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础第第1章章计算机的基础知识计算机的基础知识1.11.1计算机发展概述计算机发展概述计算机发展概述计算机发展概述1.21.2微型计算机系统的组成微型计算机系统的组成微型计算机系统的组成微型计算机系统的组成1.31.3微机硬件系统结构基础微机硬件系统结构基础微机硬件系统结构基础微
47、机硬件系统结构基础1.41.4微机的工作原理与程序执行过程微机的工作原理与程序执行过程微机的工作原理与程序执行过程微机的工作原理与程序执行过程1.51.5计算机的运算基础计算机的运算基础计算机的运算基础计算机的运算基础计划：计划：计划：计划：6 6学时学时学时学时计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础1.3微机硬件系统结构微机硬件系统结构冯冯冯冯 诺依曼结构（存储程序式计算机）：诺依曼结构（存储程序式计算机）：诺依曼结构（存储程序式计算机）：诺依曼结构（存储程序式计算机）：由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设
48、备五由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成大部分组成大部分组成大部分组成 数据和程序以二进制代码的形式不加区别地存放在存数据和程序以二进制代码的形式不加区别地存放在存数据和程序以二进制代码的形式不加区别地存放在存数据和程序以二进制代码的形式不加区别地存放在存储器中，存放位置由地址指定，地址码也是二进制形储器中，存放位置由地址指定，地址码也是二进制形储器中，存放位置由地址指定，地址码也是二进制形储器中，存放位置由地址指定，地址码也是二进制形式式式式 控制器根据存放在存储器中的指令序列（即程序）工控制器根据存放在存储器中的指令序列（即
49、程序）工控制器根据存放在存储器中的指令序列（即程序）工控制器根据存放在存储器中的指令序列（即程序）工作，并由一个程序计数器（作，并由一个程序计数器（作，并由一个程序计数器（作，并由一个程序计数器（PCPC）控制指令的执行。控）控制指令的执行。控）控制指令的执行。控）控制指令的执行。控制器具有判断能力，能够根据计算结果选择不同的动制器具有判断能力，能够根据计算结果选择不同的动制器具有判断能力，能够根据计算结果选择不同的动制器具有判断能力，能够根据计算结果选择不同的动作流程作流程作流程作流程计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础1.3微微机硬件系统结构机硬件系统结
50、构典型的微机硬件系统结构通常是用典型的微机硬件系统结构通常是用典型的微机硬件系统结构通常是用典型的微机硬件系统结构通常是用系统总线系统总线系统总线系统总线将各将各将各将各个部件连接起来个部件连接起来个部件连接起来个部件连接起来的的的的计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础系统总线系统总线微机系统采用总线结构连接系统功能部件微机系统采用总线结构连接系统功能部件微机系统采用总线结构连接系统功能部件微机系统采用总线结构连接系统功能部件 总线是总线是总线是总线是CPUCPU、内存、输入、输出设备之间传递信息的一、内存、输入、输出设备之间传递信息的一、内存、输入、输出设