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1、第2章 计算机硬件及软件系统2.1 计算机硬件系统的组成 从外观看，一台微机由主机和外部设备组成。在主机箱内有主板包括CPU和内存、总线扩展槽、外存、输入输出接口电路等，如以下图所示：2.1.1 主板 主板是位于主机箱底部的一块大型印刷电路板，有CPU插槽/插座、内存插槽、局域总线的扩展总线、高速缓存、时钟和CMOS主板BIOS、软/硬盘、串口、并口等外设接口、控制芯片等。扩展插槽扩展插槽内存插槽内存插槽2.1.1 主板2.1.2 CPU 插卡式 针脚式Socket 中央处理器中央处理器CPU 执行对信息的处理与控制，是整个微型机的核心，是一个大规模集成电路芯片。CPU可分为：2.1.2 CP
2、U 微处理器微处理器MPU 它将CPU、时钟脉冲发生器和系统控制器集成在一片或多片大规模集成电路上而形成的一个独立器件。2.1.2 CPU2.1.2 CPUCPU的根本结构：的根本结构：运算器与内部控制器运算器与内部控制器 控制逻辑单元控制逻辑单元 CPU内部总线内部总线2.1.2 CPUCPU的性能指标：的性能指标：CPU执行指令的速度即CPU每秒所能执行的指令条数 CPU的字长即CPU一次所能处理的数据的二进制位数 指令本身的功能强弱及复杂程度2.1.3 存储器微型机的存储器用来存放程序和数据，存储器容量的大小、存取数据速度的快慢将直接影响到微型机系统的性能。计算机运行时的程序和数据均放在
3、RAM中，一旦掉电，其中的内容将全部丧失。随机存储器 RAM只读存储器 ROM可编程只读存储器 PROM可改写只读存储器 EPROM存储器主存储器内 存外存储器辅助存储器 光盘存储器磁盘存储器：软磁盘、硬磁盘内存储器内存储器的分类 静态随机存取存储器SRAM 动态随机存取存储器 DRAM 只读存储器ROM 高速缓冲存储器Cache)外存储器的分类 硬磁盘存储器 软磁盘存储器 光盘存储器 优盘Flash Memory)移动硬盘软盘存储器 软盘一般有5寸盘(5.25“)和3寸盘(3.5)，高密3寸盘的存储容量为1.44M，高密5寸盘容量为1.2M，现在一般采用3寸盘。在DOS中用“A：、或“B：来
4、表示软盘的盘符。读写窗口挡板塑料壳轴盘连接孔盘片写保护孔3.5英寸软盘示意图英寸软盘示意图软盘的技术指标 面数面数(side)：磁道磁道(track)以盘片中心为圆心的一组同心圆。数据存储在软盘片的磁道内，磁道数一般为40或80，编号从0开始，即039或079，编号从外到内。单面(第0面)软盘双面(第0、1面)软盘软盘的技术指标 扇区扇区(sector)将各个磁道分成的假设干个扇形的将各个磁道分成的假设干个扇形的区域区域 扇区是软盘的根本存储单位，一个扇区是软盘的根本存储单位，一个扇区称为一个记录，计算机在读、写扇区称为一个记录，计算机在读、写数据时总是以一个或几个完整的扇区数据时总是以一个或
5、几个完整的扇区为单位为单位 扇区的编号从扇区的编号从1开始。每个磁道上的开始。每个磁道上的扇区数为扇区数为8、9、15或或18。每个扇区存。每个扇区存储储512个字节个字节 软盘上的信息是写在各磁道的扇区软盘上的信息是写在各磁道的扇区内的，存放在软盘上的信息可通过它内的，存放在软盘上的信息可通过它所在的软盘面号、磁道号和扇区号唯所在的软盘面号、磁道号和扇区号唯一地确定位置一地确定位置软盘的技术指标 存储密度存储密度有道密度和位密度两种道密度：沿磁盘半径方向单位长度上的磁道数(TPI)位密度：位密度：每一磁道内的单位长度所能记录的二进制的位数 容量容量(capacity)是指软盘所能存储的数据字
6、节总数分为非格式化容量和格式化容量两种软盘的技术指标格式化容量字节数格式化容量字节数/扇区扇区扇区数扇区数/磁道磁道磁道数磁道数/面面面数面数如：一双面软盘，有如：一双面软盘，有40个磁道，个磁道，9扇扇区区/磁道，其格式容量为：磁道，其格式容量为：512 9 40 2368640字字节，简称节，简称360KB。524131.磁道磁道002.磁道磁道39(或或79)3.扇区扇区4.软盘边缘软盘边缘5.主轴孔主轴孔软盘存储器硬盘的性能指标盘径：盘径：5.25英寸，英寸，3.5英寸，英寸，2.5英寸，英寸，1.8英寸等英寸等接口类型：接口类型：IDE、EIDE、UATA/33、UATA/66、SC
7、SI等等盘面数：相当于软盘中的盘面数：相当于软盘中的“面数，又称面数，又称磁头数磁头数柱面数：相当于软盘中的柱面数：相当于软盘中的“磁道数磁道数扇区数：数据传输率、硬盘转速、电源和扇区数：数据传输率、硬盘转速、电源和重量等重量等硬盘容量的计算硬盘容量的计算：总容量每扇区字节数盘面数柱面数扇区数硬盘容量的计算硬盘容量的计算硬盘的性能指标硬盘机的主要技术指标平均等道时间：平均等道时间：指磁头移动到数据所在磁道所用的时间数据传输率：数据传输率：指磁头到硬盘缓存间最大数据传输率主轴转速：主轴转速：指硬盘内主轴转动速度高速缓存高速缓存(Cache)：指在硬盘内部的高速存储器硬盘的工作原理光盘存储器原理：
8、运用光盘盘面的凸凹不平，原理：运用光盘盘面的凸凹不平，表示表示“0 和和“1的信息，光驱利的信息，光驱利用激光头产生激光扫描光盘盘面，用激光头产生激光扫描光盘盘面，读取读取“0和和“1的信息的信息特点：记录密度高，存储容量大，特点：记录密度高，存储容量大，数据保存时间长数据保存时间长光盘存储器类型：类型：只读型光盘(CD-ROM)，只能读取信息，不能写入，可提供680M的存储空间一次写入型光盘(CD-R)，只能写一次，写后不能修改可擦型光盘(CD-RW)，可以重复读写，但需要光盘刻录机操作优盘与移动硬盘 优盘：优盘：又名闪存盘 移动硬盘移动硬盘特点：特点：容量大，单位存储本钱低速度快兼容性好，
9、即插即用具有良好的抗震性能特点：防潮、耐上下温、抗震、防电磁波、特点：防潮、耐上下温、抗震、防电磁波、容量大、携带方便等容量大、携带方便等2.1.4 总线与接口 微型计算机硬件系统由微处理器、存储器、各种输入/输出接口电路以及系统总线组成。微 处 理 器 CPU 主存储器外存接口输入输出接口其他I/O口各种外设键盘、显示器等软、硬盘驱动器ABDBCB微型机的系统结构图如下：2.1.4 总线与接口 总线 扩展槽 I/O接口总线BUS 定义：是指计算机系统中能够为多个部件共享的一组公共信息传输线路。按功能和传输信息的种类可以分为：数据总线地址总线控制总线 性能表征：总线宽度总线频率2.1.5 输入
10、输出设备 显示器 打印机 绘图仪 键盘 鼠标 扫描仪输入设备输出设备键盘分类按键的数量分类：键，键，键等按制造工艺分类：机械式，电容式，薄膜式，电阻式等鼠标的分类 主要用于视窗界面的操作环境中，通过在桌面上移动鼠标器带动光标移动来实现各种需要的操作 鼠标器通过串行通讯接口与主机相连，有机械式和光电式两种无线光电鼠标器扫描仪 扫描仪是一种光机电一体化的输入设备，它可以将图文形象转换成可由计算机处理的数字数据显示器 能及时显示计算机的提示信息和程序的运行结果，是向用户提供信息的重要设备。主要由显示监视器和显示适配器两局部组成：显示器的分类显示器的分类 按颜色按颜色：显示器有单色、彩色显示器之分。按
11、器件按器件：有阴极射线管显示器、液晶、发光二极管、等离子体、荧光等平板型显示器。显示器的主要技术参数屏幕尺寸屏幕尺寸：主要有14英寸、15英寸、17英寸、20英寸等规格点距点距：屏幕上荧光点间的距离。现有的规格0.20,0.25,0.26,0.28,0.31,0.39(毫米)等显示分辨率显示分辨率：通常写成(水平点数)(垂直点数)的形式，目前1024 768较普及刷新频率刷新频率：每分钟屏幕画面更新的次数，一般是75Hz200Hz打印机打印机的主要技术指标：打印机的主要技术指标：打印速度：CPS字符/秒表示 打印分辨率：DPI点/英寸表示 最大打印尺寸：A4或A3针式打印机喷墨打印机激光打印机
12、2.1.6 微型计算机的主要性能指标 字长 时钟主频 内存容量 外部设备配置2.2 计算机软件系统的组成计算机软件系统应用软件系统软件信息管理软件图形处理软件电子表格软件各种程序包操作系统程序设计语言和语言处理系统数据库管理系统设备驱动程序文字处理软件实用工具2.2.1 系统软件 操作系统 程序设计语言和语言处理程序 数据库管理系统 设备驱动程序 实用工具2.2.2 应用软件 文字处理软件：如WPS，WORD等 电子表格软件：如Excel，Lotus等 信息管理软件：如各种管理信息系统 图像处理软件：如Photoshop，3dsMax等 其他应用软件：如辅助设计软件CAD、辅助教学软件CAI等