计算机硬件系统与信息存储.pptx

《计算机硬件系统与信息存储.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机硬件系统与信息存储.pptx（66页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、大学计算机基础大学计算机基础第二章1http:/计算机系统的基本构成计算机系统的基本构成t中央处理器中央处理器一般也称为一般也称为CPUCPU，是计算机的核心，是计算机的核心，具有运算能力和控制功能。具有运算能力和控制功能。t计算机计算机由由CPUCPU、内存储器、输入输出接口电路和、内存储器、输入输出接口电路和系统总线构成，通常称为计算机主机系统总线构成，通常称为计算机主机 。t计算机系统计算机系统是以计算机为主体，并配上外设和是以计算机为主体，并配上外设和系统软件之后构成的软硬件系统。系统软件之后构成的软硬件系统。我们通常所说的我们通常所说的“计算机计算机”，其准确的名称，其准确的名称应该

2、是计算机系统。应该是计算机系统。第1页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章2http:/计算机硬件系统计算机硬件系统v计计算算机机硬硬件件系系统统是是构构成成计计算算机机的的物物理理装装置置，是是看得见、摸得着的一些实实在在的有形实体。看得见、摸得着的一些实实在在的有形实体。目目前前的的计计算算机机硬硬件件系系统统采采用用的的仍仍是是计计算算机机的的经经典典结结构构冯冯诺诺依依曼曼结结构构，即即采采用用总总线线结结构构将将运运算算器器、控控制制器器、存存储储器器、输输入入设设备备和和输输出出设设备备5 5大大部部件件连接起来。连接起来。其其中中，运运算算器器和和控控制制器器构构成成了了

3、计计算算机机的的核核心心部部件件中中央央处处理理器器（Center Center Process Process UnitUnit，简简称称CPUCPU）。）。数据流控制流第2页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章3http:/硬件各部分的功能硬件各部分的功能t运算器：运算器：算术运算或逻辑运算算术运算或逻辑运算t控制器：控制器：取指令、译码、执行指令取指令、译码、执行指令t存储器：存储器：保存信息保存信息内存：内存：ROM(ROM(只读存储器只读存储器)RAM(RAM(随机存储器，随机存储器，断电后信息全部丢失断电后信息全部丢失)外存：外存：磁盘磁盘(软盘、硬盘软盘、硬盘)、光盘、磁

4、带、光盘、磁带t输入设备：输入设备：输入数据输入数据(键盘、鼠标、扫描仪、光笔等键盘、鼠标、扫描仪、光笔等)t输出设备：输出设备：输出数据输出数据(显示器、打印机、绘图仪等显示器、打印机、绘图仪等)第3页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章4http:/计算机软件系统计算机软件系统软件系统软件系统由计算机程序、数据和有关的技术资料组由计算机程序、数据和有关的技术资料组成。程序是指挥计算机工作的步骤；技术资料包括成。程序是指挥计算机工作的步骤；技术资料包括软件和硬件的技术说明、使用方法和操作手册等文软件和硬件的技术说明、使用方法和操作手册等文档。软件是计算机的档。软件是计算机的“灵魂灵魂

5、”。“裸机裸机”是只有硬件而没有任何软件支持的计算机是只有硬件而没有任何软件支持的计算机称为，裸机几乎是不能工作的。称为，裸机几乎是不能工作的。系统软件：系统软件：操作系统操作系统语言处理程序语言处理程序数据库管理系统数据库管理系统支持软件支持软件应用软件：应用软件：程序库程序库软件包软件包套装软件套装软件用户开发的系统用户开发的系统软件系统系统软件应用软件第4页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章5http:/操作系统操作系统操操作作系系统统是是系系统统软软件件中中最最重重要要的的部部分分，功功能能是是对对计计算算机机系系统统的的全全部部硬硬件件和和软软件件资资源源进进行行统统一管理

6、、统一调度、统一分配。一管理、统一调度、统一分配。操操作作系系统统为为用用户户提提供供了了一一个个操操作作方方便便的的环环境境，是是用用户户与与计计算算机机的的接接口口，同同时时又又是是用用户户进进行行软软件件开开发发的的基基础础，其其他他的的系系统统软软件件和和应应用用软软件件必必须须在在操操作作系系统统的的支支持持下下才才能能合合理理调调度度工工作作流程，正常的工作。流程，正常的工作。第5页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章6http:/计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理 存储程序工作原理存储程序工作原理(存储程序、程序控制存储程序、程序控制)t计算机系统由运算器、控制器、

7、存储器、输入计算机系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备组成，并规定了他们的功能设备、输出设备组成，并规定了他们的功能t程序和数据在计算机中用二进制数表示程序和数据在计算机中用二进制数表示t计算机的工作过程是由存储程序控制的计算机的工作过程是由存储程序控制的19491949 EDSACEDSACEDSACEDSACJohn von Neumann冯冯 诺依曼诺依曼美籍匈牙利数学家美籍匈牙利数学家第6页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章7http:/指令和程序指令和程序|指令是对计算机进行程序控制的最小单位，一个CPUCPU能够执行的所有指令的集合称为该CPUCPU的指令系统

8、。t程序：是人们为解决某项任务而编写的指令的有序集合。指令的不同组合方式，可以构成完成不同任务的程序。指令格式 操作码 地址码 执行什么操作数据在存储器中的存放位置第7页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章8http:/汇编程序汇编程序计算计算24+53=7724+53=77的程序如下：的程序如下：助记符助记符 操作码操作码 操作数操作数 十六进制数十六进制数MOV AMOV A，18H 0111 0100 0001 1000 74 1818H 0111 0100 0001 1000 74 18ADD AADD A，35H 0010 0100 0011 0101 24 3535H 00

9、10 0100 0011 0101 24 35MOV 64HMOV 64H，A 1111 0101 0110 0100 F5 64A 1111 0101 0110 0100 F5 64内存储器控制器取指令分析指令执行指令将数将数18H(18H(或或24)24)送到累加器送到累加器A A中中将累加器将累加器A A中的数与数中的数与数35H(35H(或或53)53)相加，结果放在累加器相加，结果放在累加器A A中中将累加器将累加器A A中的结果中的结果4DH(4DH(或或77)77)送到存储单元送到存储单元64H64H中中第8页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章9http:/指令和程序指

10、令和程序汇编语言源程序目标程序(机器语言)汇编程序ASM高级语言源程序目标程序(机器语言)编译程序解释程序接口电路：CPUCPU与外设之间的信号匹配电路5 58 8个扩展插槽第9页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章10http:/计算机的工作过程计算机的工作过程u计算机的工作过程计算机的工作过程就是执行程序的过程。就是执行程序的过程。在运行程序之前，首先通过输入设备将编好的程在运行程序之前，首先通过输入设备将编好的程序和原始数据输送到计算机内存储器中，然后按照指序和原始数据输送到计算机内存储器中，然后按照指令的顺序，依次执行指令。令的顺序，依次执行指令。u执行一条指令的过程是：执行一

11、条指令的过程是：u读取指令：从内存储器中取出要执行的指令送到读取指令：从内存储器中取出要执行的指令送到 CPU CPU 内部的指令寄存器暂存内部的指令寄存器暂存u分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器，译出该指令对应的操作译码器，译出该指令对应的操作 u执行指令：执行指令：CPUCPU向各个部件发出相应控制信号，完向各个部件发出相应控制信号，完成指令规定的操作成指令规定的操作 第10页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章11http:/微型机主机的逻辑结构微型机主机的逻辑结构n内存，又称主存，是微型机主机的组成部分，存放当内存，又

12、称主存，是微型机主机的组成部分，存放当前正在使用或随时要使用的程序和数据，前正在使用或随时要使用的程序和数据，是是CPUCPU可以可以直接访问的存储器。直接访问的存储器。CPUCPU控制器运算器寄存器微处理器是微处理器是计算机硬件计算机硬件系统的核心系统的核心部件，负责部件，负责控制和协调控制和协调整个计算机整个计算机系统的工作系统的工作 Cache Cache 第11页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章12http:/I/OI/O接口接口主机箱后面板的I/OI/O接口 v主机与外设之间不能直接进行信息交换，必须主机与外设之间不能直接进行信息交换，必须通过通过I/OI/O接口才能完成

13、信息传送。接口才能完成信息传送。vI/OI/O接口所起的作用是：接口所起的作用是：v数据缓冲。解决高速主机与低速外设间的矛盾数据缓冲。解决高速主机与低速外设间的矛盾v信号格式配合。处理外设与信号格式配合。处理外设与CPUCPU之间不同的信息格之间不同的信息格式，如式，如A/DA/D、D/AD/A转换，串转换，串/并、并并、并/串转换串转换v电平和驱动能力配合。使外设和主机的信号电平电平和驱动能力配合。使外设和主机的信号电平一致，并提高一致，并提高CPUCPU信号的驱动能力信号的驱动能力v时序配合。使主机与外设协调工作时序配合。使主机与外设协调工作v设备选择。每台外设都有设备地址设备选择。每台外

14、设都有设备地址第12页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章13http:/微型计算机概述微型计算机概述S主要性能指标：主要性能指标：字长、主频、内存容量、运算速度字长、主频、内存容量、运算速度 S分类：分类：S按组成结构分单片机、单板机、多板机按组成结构分单片机、单板机、多板机S按用途分台式、便携式、手持式按用途分台式、便携式、手持式S发展方向：发展方向：S高速化高速化 P4P4主频达主频达3.40GHz3.40GHzS超小型化超小型化 笔记本电脑笔记本电脑 S多媒体化多媒体化 多媒体处理器多媒体处理器S网络化网络化 网络计算机网络计算机 S隐形化隐形化 电视或影音计算机电视或影音计算

15、机第13页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章14http:/微型机结构示意图微型机结构示意图第14页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章15http:/计算机的总线计算机的总线总线是计算机传输指令、数据和地址的通道，是计算机各部件联系的纽带。按照传送信息的类型总线分为：数据总线(用于传送数据,位数等于机器字长)、地址总线(用来传送存储单元或输入输出接口的地址信号，位数决定存储器的最大容量,如2424位总线的寻址数为2 22424=16M=16M个地址)、控制总线(传送控制器的各种控制信号)。按照总线在计算机中的位置可以分为内部总线和外部总线。ISAISA总线：总线：工业标准总

16、线，工业标准总线，1616位，位，8MHz8MHz，数据传输率，数据传输率8Mb/s8Mb/s，寻址空间，寻址空间1MB1MB，常用于，常用于8028680286至至8048680486微处理器微处理器PCIPCI总线：总线：外部设备互联总线，外部设备互联总线，IntelIntel公司公司19911991年推年推出，出，3232或或6464位，位，33MHz33MHz，数据传输率，数据传输率133Mb/s133Mb/s，常用于，常用于PentiumPentium微处理器微处理器AGPAGP是是IntelIntel公司推出的新一代图形显示卡专用总线，公司推出的新一代图形显示卡专用总线，AGPAG

17、P显示卡同主板芯片组直接相连，大幅提高了电脑显示卡同主板芯片组直接相连，大幅提高了电脑对对3D3D图形的显示能力，图形的显示能力，3232位，位，66.6MHz66.6MHz，其视频信号，其视频信号的传送速率可以从的传送速率可以从PCIPCI总线的总线的133MB/s133MB/s提高到提高到266 MB/s266 MB/s、533MB/s533MB/s、1.064 GB/s1.064 GB/s和和2.128GB/s2.128GB/s。第15页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章16http:/微型机主机的物理构成微型机主机的物理构成 微型计算机的主机板CPUCPU插座内存条插槽串行接

18、口AGPAGP扩展槽PCIPCI扩展槽北桥芯片南桥芯片北桥芯片提供对CPUCPU、内存、AGPAGP显卡等高速部件的支持以及与PCIPCI总线的桥接；南桥芯片提供对键盘接口、鼠标接口、实时时钟控制器、串行口、并行口、USBUSB接口及磁盘驱动器接口的支持，以及与ISAISA总线的桥接。第16页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章17http:/BIOSBIOS的功能的功能uBIOSBIOS是一组有关微机系统最重要的基本输入输是一组有关微机系统最重要的基本输入输出程序，固化在微机主板上的一个出程序，固化在微机主板上的一个ROMROM芯片中芯片中BIOSBIOS功能主要有：功能主要有：上电

19、自检。上电自检。微机接通电源后，系统首先由微机接通电源后，系统首先由POSTPOST程序程序来对内部各个设备进行检查。来对内部各个设备进行检查。系统初始化系统初始化(含可编程接口芯片的初始化含可编程接口芯片的初始化)，设置，设置BIOSBIOS中包含的中断服务程序的中断矢量中包含的中断服务程序的中断矢量 启动自举程序。启动自举程序。将操作系统中的初始引导程序装入将操作系统中的初始引导程序装入内存，并由引导程序来完成操作系统的顺利启动。内存，并由引导程序来完成操作系统的顺利启动。BIOSBIOS系统设置程序。系统设置程序。第17页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章18http:/存储容

20、量存储容量1 1B B(字节)=8)=8个二进位 1 1K K=1024 B=1024 B1 1M M=1024 KB 1=1024 KB 1G G=1024 MB 1=1024 MB 1T T=1024 GB=1024 GB Byte(Byte(字节):由8 8个二进位构成，如：1 0 0 1 0 1 0 11 0 0 1 0 1 0 11 0 0 1 0 1 0 11 0 0 1 0 1 0 1机器字：机器字：作为一个整体被传送和运算的一串二进制数。作为一个整体被传送和运算的一串二进制数。其位数称为机器字长。其位数称为机器字长。地地 址：址：内存由许多存储单元组成，为区分它们而对每内存由许

21、多存储单元组成，为区分它们而对每个存储单元都给予一个编号，这个编号就是存个存储单元都给予一个编号，这个编号就是存储单元的地址。储单元的地址。(字节地址、字地址字节地址、字地址)存储容量存储容量:存储器中存储单元的总数。存储器中存储单元的总数。第18页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章19http:/输入输入/输出系统输出系统输入/输出系统是除CPUCPU和内存储器之外的其他部分，他提供了处理器和外部设备进行信息交换的各种手段输入/输出系统由三个部分构成：输入/输出接口、输入/输出软件、输入/输出设备。CPUCPU与外围设备传送信息的控制方式 ：程序查询方式。当CPUCPU查询到外部设

22、备作好准备时进行数据传送。中断控制方式。当中断发生时，CPUCPU暂停现行程序转向中断处理程序，输入或输出一个数据。直接存储器存取(DMA)(DMA)方式 。DMADMA控制器从CPUCPU完全接管对总线的控制，数据交换不经过CPUCPU，直接在内存和外设之间进行高速数据传送 第19页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章20http:/内外存储器比较内外存储器比较外部存储器访问速度慢容量很大永久性价格低存储器是计算机的记忆装置我记住了我记住了内部存储器访问速度快容量较小暂时性价格高主存或内存主存或内存辅存或外存辅存或外存可直接与CPUCPU交换信息第20页/共66页大学计算机基础大学计

23、算机基础第二章21http:/软盘是在聚酯塑料软盘是在聚酯塑料盘片上涂一层很薄盘片上涂一层很薄的磁性材料，通过的磁性材料，通过磁性材料的磁化方磁性材料的磁化方向来存储数据向来存储数据1 1和和0 0。常用的软盘都是。常用的软盘都是3.53.5英寸的，简称英寸的，简称3 3寸盘。寸盘。软盘存储器软盘存储器标签标签3.53.5英寸写保护读写口磁道与扇区的划分磁道磁道：以轴孔为中心的同心圆。磁道中存有引导记录和文件分配表(FAT)(FAT)等信息扇区扇区：每一扇区规定存储512512字节磁盘容量面数 磁道数/面 扇区数/磁道 字节数/扇区 2 2 80 80 18 18 512 512（字节）147

24、4560(Bytes)1474560(Bytes)1024 1024 1440(KB)1440(KB)1.44(MB)1.44(MB)软盘驱动器转速为300rpm300rpm360rpm360rpm 第21页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章22http:/软盘格式化软盘格式化软盘在使用之前必须要先格式化 软盘格式化后将软盘分为四个区域：引导扇区：用于存放系统的自引导程序，为系统启动和存放磁盘参数而设置。文件分配表：用于描述文件在磁盘上的存放位置及整个磁盘扇区的使用情况。文件目录表：存放软盘根目录下所有文件名和子目录名、文件属性、文件在磁盘上存放的起始位置、文件长度、文件建立或修改的

25、日期和时间等信息。数据区：用于存放用户文件。|软盘格式化后将在盘上建立四软盘格式化后将在盘上建立四个区域：个区域：引导记录、文件分配引导记录、文件分配表、文件目录表、数据区表、文件目录表、数据区文件分配表两份文件目录表0面0道1扇第22页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章23http:/硬盘存储器硬盘存储器S硬盘存储器硬盘存储器是微机系统配置中必不可少的外存是微机系统配置中必不可少的外存S硬盘存储器硬盘存储器分固定式和可移动式两种分固定式和可移动式两种S硬盘的存储容量很大硬盘的存储容量很大，一般在，一般在40GB40GB200GB200GB之间。之间。S存取速度高存取速度高，一般有，

26、一般有5400rpm5400rpm、7200rpm7200rpmS硬盘硬盘是在非磁性的合金材料基片上涂上一层很薄的磁是在非磁性的合金材料基片上涂上一层很薄的磁性材料，通过磁性材料来存储信息性材料，通过磁性材料来存储信息S硬盘容量硬盘容量磁头数磁头数柱面数柱面数扇区数扇区数字节数字节数/扇区扇区S柱面柱面是各个盘面上相同大小的同心圆是各个盘面上相同大小的同心圆是各个盘面上相同大小的同心圆是各个盘面上相同大小的同心圆 硬盘驱动器及内部结构第23页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章24http:/光盘存储器光盘存储器包括光盘驱动器、光盘控制器和光盘。包括光盘驱动器、光盘控制器和光盘。光盘驱

27、动器是一个结合光学、机械及光盘驱动器是一个结合光学、机械及 电子技术的产品。电子技术的产品。制定制定CD-ROMCD-ROM标准时，把标准时，把150KB/s150KB/s定为标准传输率定为标准传输率,32,32倍速光驱的传输率为倍速光驱的传输率为15032=4,800KB/s15032=4,800KB/s光盘是按轨道的方式存储光盘是按轨道的方式存储,光盘轨道则是一条从光盘轨道则是一条从中心开始的渐开线中心开始的渐开线光盘通常分为只读光盘、一次性刻录光盘、可光盘通常分为只读光盘、一次性刻录光盘、可擦写光盘、擦写光盘、DVDDVD四种四种 第24页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章25

28、http:/移动存储器移动存储器优盘又称闪存盘优盘又称闪存盘(Flash DiskFlash Disk)，通过，通过 通用串行总线接口通用串行总线接口(USBUSB)与主机相连，可热插拔，与主机相连，可热插拔，读写文件、格式化等操作与软、硬盘操作一样。读写文件、格式化等操作与软、硬盘操作一样。存储容量一般在存储容量一般在16MB-1GB16MB-1GB之间。之间。可移动硬盘与主机内的硬盘相比具有较强的抗可移动硬盘与主机内的硬盘相比具有较强的抗震性，目前的震性，目前的USBUSB硬盘容量一般在硬盘容量一般在10GB-80GB10GB-80GB之之间。可移动硬盘的使用方法与优盘一样。间。可移动硬盘

29、的使用方法与优盘一样。MP3MP3播放器也具有优盘的功能播放器也具有优盘的功能 第25页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章26http:/输入设备输入设备键盘，键盘，微机用户普遍采用的是微机用户普遍采用的是104104键的键盘，接口主键的键盘，接口主要有要有PS/2PS/2和和USBUSB鼠标，鼠标，常用输入设备，通过移动鼠标可以快速定位常用输入设备，通过移动鼠标可以快速定位屏幕上的对象，是计算机图形界面必备的外设之一屏幕上的对象，是计算机图形界面必备的外设之一分为机械式、光机式和光电式三大类分为机械式、光机式和光电式三大类 有有有有COMCOMCOMCOM、PS/2PS/2PS/2

30、PS/2、USBUSBUSBUSB三类接口三类接口三类接口三类接口扫描仪，扫描仪，将静态图像输入到计算机的图像采集设备将静态图像输入到计算机的图像采集设备触摸屏，触摸屏，是点式输入设备是点式输入设备光笔，光笔，一种图像输入设备一种图像输入设备游戏操作杆，游戏操作杆，控制游戏程序运行的输入设备控制游戏程序运行的输入设备第26页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章27http:/输出设备输出设备显示器，显示器，是人机对话或对生产过程控制进行监控的是人机对话或对生产过程控制进行监控的主要输出设备。主要输出设备。分阴极射线管显示器分阴极射线管显示器CRTCRT和液晶显示器和液晶显示器LCDLC

31、D显示屏幕有显示屏幕有1414英寸、英寸、1515英寸、英寸、1717英寸和英寸和2020英寸等英寸等显示卡有显示卡有MDAMDA、CGACGA、EGAEGA、VGAVGA、SVGASVGA显示器主要指标显示器主要指标像素和分辨率像素和分辨率点距点距点距点距 显示面积显示面积显示面积显示面积 扫描频率扫描频率扫描频率扫描频率 带宽带宽带宽带宽 显示器的色温显示器的色温显示器的色温显示器的色温 打印机，打印机，打印各种文档、程序、图形、图像等打印各种文档、程序、图形、图像等 通常通过并行接口与主机相连接通常通过并行接口与主机相连接常用的有针式机、喷墨和激光打印机等常用的有针式机、喷墨和激光打印机

32、等 用于高级印刷的有热升华打印机、热蜡打印机等用于高级印刷的有热升华打印机、热蜡打印机等打印机主要指标打印机主要指标分辨率分辨率打印速度打印速度 打印幅面打印幅面 打印缓冲存储器打印缓冲存储器 第27页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章28http:/其它外部设备其它外部设备声音卡，声音卡，是多媒体计算机中处理声音的接口卡，是多媒体计算机中处理声音的接口卡，可可把声音变成数字信号并以文件形式存盘，还可以把数把声音变成数字信号并以文件形式存盘，还可以把数字信号还原成为真实的声音输出。字信号还原成为真实的声音输出。视频卡，视频卡，是多媒体计算机中处理活动图像的适配器，是多媒体计算机中处理

33、活动图像的适配器，其功能是将视频信号数字化。其功能是将视频信号数字化。网络接口卡，网络接口卡，简称网卡。为计算机之间相互通信提简称网卡。为计算机之间相互通信提简称网卡。为计算机之间相互通信提简称网卡。为计算机之间相互通信提供一条物理通道，并通过这条通道进行高速数据传输供一条物理通道，并通过这条通道进行高速数据传输供一条物理通道，并通过这条通道进行高速数据传输供一条物理通道，并通过这条通道进行高速数据传输调制解调器调制解调器（ModemModemModemModem）是拨号上网必不可少的外部设）是拨号上网必不可少的外部设）是拨号上网必不可少的外部设）是拨号上网必不可少的外部设备。可实现数字信号与

34、的转换。备。可实现数字信号与的转换。备。可实现数字信号与的转换。备。可实现数字信号与的转换。设备驱动程序，设备驱动程序，是对连接到计算机系统的设备进行控是对连接到计算机系统的设备进行控制驱动，使操作系统能更好的管理和使用计算机硬件的制驱动，使操作系统能更好的管理和使用计算机硬件的程序。程序。常见的需要用户自己安装的驱动程序有：显卡驱动常见的需要用户自己安装的驱动程序有：显卡驱动程序、声卡驱动程序、网卡驱动程序、程序、声卡驱动程序、网卡驱动程序、MODEM MODEM 驱动程驱动程序、打印机驱动程序、序、打印机驱动程序、USBUSB设备驱动程序等设备驱动程序等 。即插即用即插即用(Plug an

35、d PlayPlug and Play)，是一项用于自动处理是一项用于自动处理PCPC机硬机硬件设备安装的工业标准。件设备安装的工业标准。PnPPnP系统包含：系统包含：PnPPnP的的BIOS BIOS、PnPPnP操作系统、操作系统、PnPPnP硬件、硬件、PnPPnP设备驱动程序。设备驱动程序。设备驱动程序的安装顺序是：设备驱动程序的安装顺序是：主板驱动程序主板驱动程序显卡显卡驱动程序驱动程序声卡驱动程序声卡驱动程序其他设备驱动程序其他设备驱动程序 第28页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章29http:/进位计数制的特点进位计数制的特点计数制：计数制：十进制、二进制、八进制、

36、十六进制、六十进制等十进制、二进制、八进制、十六进制、六十进制等进制 数 符 个数 进位值十进制 0 09,9,1010个 1010二进制 0 0和1,21,2个 2 2八进制 0 07,87,8个 8 8十六进制 0 09 9及A AF,16F,16个 1616 R R进制 R R个 R R逢 进 ,借 当 第29页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章30http:/二进制二进制十进制计数：十进制计数：十个数符、位权十个数符、位权1010i i 逢十进一、借一当十逢十进一、借一当十二进制计数：二进制计数：二个数符、位权二个数符、位权2 2i i 逢二进一、借一当二逢二进一、借一当二1

37、28128瓦瓦3232瓦瓦6464瓦瓦1616瓦瓦8 8瓦瓦4 4瓦瓦1 1瓦瓦2 2瓦瓦11111000一位二进制数只需一个具有两个稳定状态的器件四则运算简单，运算电路也简单；运行可靠第30页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章31http:/位权值位权值WW21202223 Q818082 H161160162 D101100102103.()W=R n-1W=R-m任意相邻两位的比值为一个数的每个位置都有一个位权值，如：第31页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章32http:/R R进制转十进制进制转十进制按权展开按权展开十进制 99=91099=9101 1+910+

38、9100 0二进制 01100011=0201100011=027 7+12+126 6+12+125 5 +02+024 4+02+023 3+02+022 2 +12+121 1+12+120 0=99=99八进制 143=18143=182 2+48+481 1+38+380 0=99=99十六进制 63=61663=6161 1+316+3160 0=99=9901100011B=143Q=63H=99D第32页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章33http:/十进制数转换为十进制数转换为进制数进制数3 53 52 21 71 71 18 81 14 40 02 20 01

39、10 01 1 0 0最高位最低位(35)(35)1010=(100011)=(100011)2 2整数部分转换例：将十进制数35.62535.625转换为二进制数2 22 22 22 22 2余数(.625)10=(.101)2(.625)10=(.101)20.6250.625 2 21 1.250250 2 20 0.500500 2 21 1.000000小数部分转换(35.625)(35.625)1010=(100011.101)=(100011.101)2 2整数除2 2取余乘2 2取整第33页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章34http:/二、八、十六进制间的转换二、

40、八、十六进制间的转换 B 2 Q 二进制1 1位扩3 3位八进制3 3位并1 1位1 1位扩4 4位十六进制4 4位并1 1位 B H 第34页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章35http:/进制转换表进制转换表十十 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9二二0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001八八 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 十十 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001六六 1010 1011 1100 11

41、01 1110 1111 A B C D E F第35页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章36http:/二进制数的运算二进制数的运算减法：00=010=111=0101=1乘法：00=001=010=011=1除法：01=011=1加法：0+0=00+1=11+0=11+1=10“与与”运算运算（AND）A B A and B0 0 00 1 01 0 01 1 1ABA and B|开关合上为1 1，断开为0 0|当A A、B B开关都合上时灯才亮“或或”运算运算 （OROR）A B A or B0 0 00 1 11 0 11 1 1|开关合上为1 1，断开为0 0。当A A、

42、B B开关都断开时灯才灭ABA or B“非非”运算运算 （NOTNOT）A not A 0 11 0A not A|开关合上为1 1，断开为0 0|当A A开关断开时“非”A A为合上(灯亮)|当A A开关合上时“非”A A为断开(灯灭)第36页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章37http:/数据与信息数据与信息数数据据是是计计算算机机处处理理的的对对象象，是是信信息息的的载载体体，或或称称为编码了的信息。为编码了的信息。信息信息是有意义的数据的内容。是有意义的数据的内容。计计算算机机要要处处理理的的信信息息除除了了数数值值信信息息以以外外，还还有有字符、图像、视频和音频等非数值

43、信息。字符、图像、视频和音频等非数值信息。计计算算机机只只能能识识别别和和存存储储两两个个数数字字“0”0”和和“1”1”。编编码码就就是是将将各各类类信信息息转转换换成成“0”0”和和“1”1”表表示示的的代码的过程。代码的过程。第37页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章38http:/定点数定点数定点数定点数：小数点在数据中的位置固定不变。固定小数点在数据中的位置固定不变。固定小数点的位置有以下两种小数点的位置有以下两种：定点小数 -.默认小数点在符号位之后定点整数 -小数点在最低位之后第38页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章39http:/浮点数浮点数浮点数：浮点数

44、：小数点在数据中的位置是可变的。小数点在数据中的位置是可变的。阶码为整数，反映数的大小；阶码为整数，反映数的大小；尾数为纯小数，反映数的精度，必须规格化；尾数为纯小数，反映数的精度，必须规格化；基数基数 R=2 R=2 是隐含的。是隐含的。15 1412 11 100阶符阶符 阶阶 码码 数符数符 尾尾 数数 位（）号任意的二进制数 N N ()基数尾数阶码数符阶符第39页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章40http:/原码、反码、补码原码、反码、补码 机器数 +99 -99 数的真值 特点：1.1.用二进制表示；2.2.正负号数值化：；;3.3.规定小数点的位置；4.4.表示的数

45、值范围总是有限的。在计算机中使用的、连同符号一起数码化的数在计算机中使用的、连同符号一起数码化的数称为机器数，而它真正表示的数值叫真值。称为机器数，而它真正表示的数值叫真值。正数原 正数反 正数补反码反码:把负数的原码除符号位之外的各位按位取反把负数的原码除符号位之外的各位按位取反补码补码:先求负数的反码先求负数的反码,再把反码的最低位加再把反码的最低位加 1 1XX原 1 1 1011011 1011011XX反 1 1 0100100 0100100XX补 1 1 0100101 0100101一字节(8bit)(8bit)原码表示的整数范围是 127127+127+127原码：数值化的符

46、号位加上数的绝对值，如 X=+91=X=+91=+1011011,X1011011,X原=0 010110111011011 X=-91=X=-91=-1011011,X1011011,X原=1 110110111011011第40页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章41http:/ASCIIASCII码表码表(7(7位二进制数表示位二进制数表示)ASCII ASCII 码是美国信息交换标准代码(A A A American merican S S S Standard tandard C C C Code for ode for I I I Information nformati

47、on I I I Interchange)nterchange)包括 0-90-9十个数字，大小写英文字母及专用符号等9595种可打印字符。Computer0 01000011 0 01101111 0 011011010 01110000 0 01110101 0 011101000 01100101 0 01110010A A的ASCIIASCII码值的十进制数为6565第41页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章42http:/汉字信息数字化汉字信息数字化显示输出打印输出机内码向字形码转换数 字 码拼 音 码字 形 码机内码输入码向机内码转换字符代码化（输入码）机内码：是计算机内

48、部存储和处理信息的二进制代码SASCIIASCII码为英文字符机内码S国标码为汉字机内码第42页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章43http:/国标码国标码我国于我国于19811981年颁布了国家标准年颁布了国家标准GB2312GB2312，即信息交换用，即信息交换用汉字编码字符集汉字编码字符集基本集，是以基本集，是以9494个可显示的个可显示的ASCIIASCII码字符为基集，由码字符为基集，由两个字节两个字节构成一个汉字交换码，简构成一个汉字交换码，简称国标码。把收入的称国标码。把收入的 67636763 个汉字分为两级，第一级个汉字分为两级，第一级汉字汉字37553755个，

49、属常用字，按汉语拼音个，属常用字，按汉语拼音字母顺序排列字母顺序排列；第二级汉字第二级汉字30083008个，属非常用字，按部首排列。个，属非常用字，按部首排列。机内码:为区别ASCIIASCII码而将字节的最高位置1 11 1 国标码第二字节1 1 国标码第一字节ASCIIASCII码用一个字节表示，最高位为0 0第43页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章44http:/汉字字模库汉字字模库点阵类型 点 阵 字节数简易型161616163232普及型24242424提高型32323232精密型4848484812872占用字节数=点阵列数8 8行数288|表示汉字图形的代码称为汉字

50、字形码，用于显示或打印汉字时产生字形。字形编码常用点阵码和矢量码。第44页/共66页大学计算机基础大学计算机基础第二章45http:/多媒体数据多媒体数据文字 图形|位图图像是以屏幕上的像素点信息来存储图像多媒体技术多媒体技术是是以计算机技以计算机技术为基础，能综合处理文术为基础，能综合处理文字、声音、图形、图像、字、声音、图形、图像、动画等多种媒体信息的技动画等多种媒体信息的技术。术。(是一门跨学科的综是一门跨学科的综合性高新技术合性高新技术)声音 图像|矢量图像是由一组存储在计算机中，描述点、线、面等大小形状及其位置、维数的指令组成，而不是真正的图像。|视频是图像数据的一种，由若干有联系的