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1、大学计算机基础知识大学计算机基础知识 第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识三、信息科技三、信息科技 它它由由信信息息的的获获取取，信信息息的的传传输输，信信息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
2、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计算算机机不不仅仅是是现现代代社社会会使使用用最最广广泛泛的的现现代代化化工工具具,而而且且是是信信息息社社会会的的重重要要支支柱柱。信息社会与计算机密切相关。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
3、 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 Numerical 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
4、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(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
5、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、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PMOSP
6、MOS工艺制成世界上第一工艺制成世界上第一代代4 4位微处理器位微处理器40044004算起，算起，3030多年的历史，多年的历史，迄今已发展了五代产品。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
7、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主频频即即时时钟钟频频率率，是是指指计计算算机机CPUCPU在在单单位位时时间间内内发发出出的的脉脉冲冲数数，它它在在很很大大程程度度上上决决定定了了计计算算机机的的运运行行速速度度。主主频频的的单单位位是是兆兆赫赫兹兹(MHz)(MHz)，如如486DX/66486DX/66的的主主频频为为66MHz66MHz，Pentium/100Pentium/100的的主频为主频为100MHz100MHz，P4P4的主频在的主频在1GHz1GHz以上。以上。1.1.5 1.1.5
8、计算机的性能指标计算机的性能指标字长字长 字字长长是是指指计计算算机机的的运运算算部部件件能能同同时时处处理理的的二二进进制制数数据据的的位位数数，它它与与计计算算机机的的功功能能和和用用途途有有很很大大的关系。的关系。字字长长决决定定了了计计算算机机的的运运算算精精度度，字字长长越越长长，计计算机的运算精度就越高。算机的运算精度就越高。其其次次，字字长长决决定定了了指指令令直直接接寻寻址址的的能能力力。字字长长也也影影响响机机器器的的运运算算速速度度，字字长长长长，计计算算机机的的运运算算速度就快。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
9、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 把把信信息息代代码码存存入入存存储储器器，称称为为“写写”，把把信信息息代码从存储器中取出，称为代码从存储器中取出，
10、称为“读读”。存存储储器器进进行行一一次次“读读”或或“写写”操操作作所所需需的的时时间间称称为为存存储储器器的的访访问问时时间间(或或读读写写时时间间)，而而连连续续启启动动两两次次独独立立的的“读读”或或“写写”操操作作(如如连连续续的的两两次次“读读”操操作作)所所需需的的最最短短时时间间，称称为为存存取取周周期期(或或存存储储周周期期)。微微型型机机的的内内存存储储器器目目前前都都由由超超大大规规模模集集成成电电路路制制成成，其其存存取取周周期期很很短短，约约为为几几十十纳秒（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 运运算
11、算速速度度是是一一项项综综合合性性的的性性能能指指标标，其其单单位位是是MIPS(MIPS(百百万万条条指指令令/秒秒)。因因为为各各种种指指令令的的类类型型不不同同，执执行行不不同同指指令令所所需需的的时时间间也也不不一一样样。过过去去以以执执行行定定点点加加法法指指令令作作标标准准来来计计算算运运算算速速度度，现现在在用用一一种种等等效效速速度度或或平平均均速速度度来来衡衡量量。等等效效速速度度是是由由各各种种指指令令平平均均执执行行时时间间以以及及相相对对应应的的指指令令运运行行比比例例计计算算得得出出来来的的，即即用用加加权权平平均均法法求求得得。影影响响机机器器运运算算速速度度的的因
12、因素素很很多多，主主要要是是CPUCPU的的主主频频和和存存储器的存取周期。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 我我国国的的计计算算机机产产业业起起步步于于5050年年代代中中期期。自自发发展展开开始始，我我国国的的计计算算机机产产业业走走过过了了坎坎
13、坷坷的的道道路路，大大致致可可分分以下几个阶段。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
14、 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 1.2 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
15、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
16、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 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
17、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二二进进制制数数的的算算术术运运算算规规则则类类似似于于十十进进制数的运算。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
18、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
19、。，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
20、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=+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 =0 101
21、100+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=-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所谓谓定定点点数数和和浮浮点点数数，是是指指在在计计算算机机中中一一个个数数的的小小数数点点位位置置是是固固定定的的，还还是是浮浮动动的的，如如果果一一个个数数中中小小数数点点的的位位置置是是固固定定的的，则则叫叫定定点点数数，否否则则为为浮浮点点数数。采采用用定定点点数数表表示示法法的的计计算算机机叫叫定定点点计计算算机机，采采用用浮浮点
22、点数数表表示示法法的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）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
23、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 式式中中，M M为为数数N N的的尾尾数数或或数数码码，E E为为指指数数，是是数数N N的的阶阶码码，是是一一个个二二进进制制整整数数。因因此此，一一个个浮浮点点数数分分为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 对对一一个个真真值值为为+23.25+23.25的的十十进进制制数数，用用浮浮点数表示
24、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，用用浮浮点点数数表表示示其其原原码码为为：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
25、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(American 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
26、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“5650H5650H、3B2AH3B2AH、484BH484BH、4371H4371H、3932H3932H、3A4DH3A4DH、397AH”397AH”。1.2.3 1.
27、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“GB18030-2000”GB18030-2000”汉字编码汉字编码：信息技术信息技术 信息交换信息交换用汉字编码字符集用汉字编码字符集 基本集的扩充基本集的扩充新标准。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，自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。该标准共收录了颁布之日起实施。该标准共收录了2700027000多个汉字，总编多个汉字，总编码空间超过码空间超过150150万个码位。万个码位。vGBKGBK：是对是对“GB2
28、312-80GB2312-80”扩充后的汉字编码方案，不扩充后的汉字编码方案，不是国家标准。是国家标准。vUnicodeUnicode:允许表示允许表示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)(
29、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
30、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、计算机硬件体系结构一、计算机硬件体系结构 一一个个完完整整的的计计算算机机系系统统应应包包括括硬硬件件系系统统和和软软件件系统两大部分。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
31、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、
32、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
33、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色重要技术指标，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，可以达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。单位是到的分辨率就越高，画面越细致清晰。单位是毫米。毫米。三、常用的
34、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，眼睛刷新频率低，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水平容易疲劳。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刷新频率。垂直刷新频率又叫场频(Vertical(Vertical Scanning Frequency)Scanning Frequency)，以，以HzHz为单位，是画面为单位，是画面的刷新次数，一般场频应在的刷新次数，一般场频应在75Hz75Hz以上。水平刷以上。水平刷新频率又叫行频新频率又叫行频(H
35、orizontal Scanning(Horizontal Scanning Frequency)Frequency)，是电子枪每秒钟扫描过的水平线，是电子枪每秒钟扫描过的水平线数目，单位是数目，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10247681024768，表示水平，表示水平方向
36、最多可以包含方向最多可以包含10241024个像素，垂直方向有个像素，垂直方向有768768条扫描线。屏幕总像素的个数是它们的乘条扫描线。屏幕总像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，图积。分辨率越高，画面包含的像素就越多，图像就越细腻清晰。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
37、，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、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d
38、pi(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 存存储储器器(Memory)(Memory)是是计计算算机机用用来来存存放放程程序序和和数数据据的的记记忆忆部部件件,是是计计算算机机各各种种信信息息存存放放和和交交流流的的中中
39、心心。它它的的基基本本功功能能是是在在控控制制器器的的控控制制下下按按照照指指定定的的地地址址存存入入和和取取出信息。出信息。位（位（bitbit）: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
40、 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。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，
41、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CPUCPU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
42、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 DDR SDRAMSDRAM（Dual Dual Data Data Rate Rate SDRAMSDRAM）简简称称DDRDDR，是是双双倍倍速速率率SDRAMSDRAM的的意意思思。它它比比SDRAMSDRAM速速度度高高一一倍倍。DDRDDR建建立立在在SDRAMSDRAM的的基基础础上上，但但在在速速度度和和容容量量上上有有了了提提高高。首首先先，它它使使用用了了更更多多、更更 先先 进进 的的 同同 步步 电电 路路；其其 次次，DDRDDR使使 用用 了了 Delay-Locked
43、Delay-Locked LoopLoop（DDLDDL，延延时时锁锁定定电电路路）来来提提供供一一个个数数据据滤滤波波信信号号（DataStrobe DataStrobe signalsignal）DDR DDR SDRAMSDRAM在在本本质质上上不不需需要要提提高高时时钟钟频频率率就就能能加加倍倍提提高高SDRAMSDRAM的的吞吞吐吐量量，原原因因是是它它在在单单个个时时钟钟周周期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
44、）改为（线）改为186pin186pin。为了保持较高的数据传输率，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，
45、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RDR
46、AMRDRAM的实际频率可以看成的实际频率可以看成800MHz800MHz。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据，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。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(Com
47、pact Disk-Read Only CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory)Memory)l交互式光盘交互式光盘CD-ICD-Il视频光盘视频光盘Video-CDVideo-CD（二）（二）外存储器外存储器 （二）（二）外存储器外存储器内存和外存的区别内存和外存的区别五、五、运算器运算器运算器的功能是在控制器的指挥下，对信息或数据运算器的功能是在控制器的指挥下，对信息或数据进行处理和运算进行处理和运算,包括算术运算和逻辑运算。包括算术运算和逻辑运算。运算器的功能可以归纳为：运算器的功能可以归纳为：实现对数据的算术和逻辑运算。实现对数据的算术和逻辑运算。暂时
48、存放参与运算的数据和某些中间运算结果。暂时存放参与运算的数据和某些中间运算结果。挑挑选选参参加加运运算算的的数数据据,选选中中要要执执行行的的运运算算功功能能,并并把运算结果输到所要求的部件中。把运算结果输到所要求的部件中。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六、六、控制器控制器控制器是计算机的控制中心，用来实现计算控制器是计算机的控制中心，用来实现计算机本身运算过程的自动化。它指挥计算机各部机本身运算过程的自动化。它指挥计算机各部件按照指令功能的要求进行所需要的操作。它件按照指令功能的要求进行所需要的操作。它从存储器中取出指令从存储器中取出指令,分析指令的功能分析
49、指令的功能(指令译指令译码码),),产生一系列的控制信号产生一系列的控制信号,去控制计算机各部去控制计算机各部件协调地工作，并控制程序的执行顺序。因此件协调地工作，并控制程序的执行顺序。因此,控制器的主要工作是不断地取指令、分析指令控制器的主要工作是不断地取指令、分析指令和执行指令。和执行指令。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、指令和程序一、指令和程序输入计算机的信息一般有两类，一类称为数据，输入计算机的信息一般有两类，一类称为数据，一类称为程序。一类称为程序。指令指令指令是指示计算机如何工作的命令，它通常由一指令是指示计算机如何工作的命令，它通常由一串二进制
50、数码组成，这串二进制数码包括操作码和串二进制数码组成，这串二进制数码包括操作码和地址码两部分。地址码两部分。2.2.程序程序程序是由一系列指令组成的，它是为解决某一问程序是由一系列指令组成的，它是为解决某一问题而设计的一系列排列有序的指令的集合。题而设计的一系列排列有序的指令的集合。1.3.2 1.3.2 计算机工作原理计算机工作原理二、二、存储程序和程序控制原理存储程序和程序控制原理存储程序和程序控制原理是美籍匈牙利科学家冯存储程序和程序控制原理是美籍匈牙利科学家冯诺依曼诺依曼于于19451945年提出来的，是计算机能够自动完成运算或处理过程年提出来的，是计算机能够自动完成运算或处理过程的基